专利名称：一种氯乙酸结晶的工艺的制作方法
技术领域：
本发明一种氯乙酸结晶的工艺，属于精细化工研究领域，具体涉及一种利用醋酸生产氯乙酸的工艺方法的技术方案。
背景技术：
利用醋酸氯化法生产氯乙酸的主要工艺路线有两种一种是醋酸氯化反应产物， 其组成范围为氯乙酸(87.0% 95.0% )、二氯乙酸 10.0% )、醋酸(0.5% 3.0% )的混合物，通过冷却结晶的方法得到氯乙酸结晶体，而混合物中的醋酸、二氯乙酸则会溶解部分氯乙酸后形成母液，然后将液固进行分离后，得到氯乙酸固体产品。另一种方法是将上述的氯化混合物通过加氢还原使二氯乙酸加氢脱氯还原为氯乙酸，再通过精馏分离出醋酸后，然后将熔融的氯乙酸结片后得到固体产品。把第一种方法称为结晶工艺，第二种称作加氢工艺。利用结晶工艺生产氯乙酸，结晶工艺(序)对产品质量及生产效率影响较大，结晶工序的操作要求较为严格，结晶时间长，能耗较高。结晶过程是将溶液逐渐降温，使溶液中的某一组份转化为晶体后析出的过程，其特点是随温度由高到低，溶液会由不饱和状态变为饱和状态，再到过冷状态，在这一过程逐渐析出晶核，之后晶核逐渐长大，同时又不断地产生晶核。在溶液达到饱和或微过冷状态的阶段，溶液中的晶核稀少，结晶器的器壁过冷或搅拌的力度不够，极易使晶核贴着器壁生长，一旦出现此类情况，晶体会在器壁上越聚越厚，器壁的传热无法有效进行时，结晶即无法正常进行下去，需要重结晶。因此，在溶液即将达到饱和状态时，器壁与溶液的温度差必须小至一定程度(一般情况下2 4°C )，这一温差保持到溶液中有足够量的晶体时，温度差才可以逐渐加大，这一阶段的用时较长，造成整个结晶过程用时长，效率不高，若结晶器的容积较大时，其表面积与容积之比相对减小，效率则更低。因此，在溶液达饱和状态时，及时引入晶体则可以缩短降温过程的时间，从而提高效率。加入晶体的方式有多种，但从安全、环保及先进性角度出发，应选用一种较为可行的办法。
发明内容
本发明一种氯乙酸结晶工艺的目的在于为了解决上述采用结晶工艺生产氯乙酸的现有技术中存在的问题，提供一种用一个带有搅拌的中间设备将多台结晶器连结在一起的工艺，当一台结晶器内的结晶液达饱和状态时，可及时从其它一台结晶器引入固-液混合物，即引入一定量的晶体作为晶种来缩短降温过程的时间、提高效率的工艺的技术方案。本发明一种氯乙酸结晶的工艺，其特征在于是采用一种利用一个带有搅拌的可以防止液-固混合物中的氯乙酸晶体沉积，又可以在其中快速降温的中间设备将2 12台结晶器连接在一起，一台结晶器内的溶液或固-液混合物降温到接近饱和状态时，结晶液或固-液混合物可通过中间设备及时放进其它一台或几台结晶器中的工艺，结晶器的容积与中间设备的容积之比为1 30 1 4，其所述的中间设备是指带有搅拌和夹套，能够起到防止固体沉积又能够降温或加热的多通管道，在多通管道上又设有管口以满足与2 12台结晶器连接相匹配。上述一种氯乙酸结晶的工艺，其特征是可以将结晶器放置在一个平面或根据流程安排放置在不同的平面，根据结晶器的体积大小，高度差h在0 8米的范围。上述一种氯乙酸结晶的工艺，其特征在于所述的结晶器台数为6 8台，结晶器的体积大小相同或不同均可。本发明一种氯乙酸结晶的工艺的优点在于解决了现有结晶工艺生产氯乙酸的技术中存在结晶时间长、效率低的问题，提供了一种用一个带有搅拌的中间设备将多台结晶器联结在一起的工艺，当一台结晶器内的溶液达饱和状态时，可及时从其它一台结晶器引入固-液物，即引入一定量的晶体来缩短降温过程时间、提高效率的工艺的技术方案。这一方案是一种安全、环保及先进的工艺的技术方案。采用本发明的技术方案可免除结晶器从产生晶核到晶体浓度达到某值所需要的时间，从而提高结晶效率。
图1为设备布置在同一平面的工艺流程示意图，al,a2为结晶器。c为中间设备。图2为设备布置有一定的高度差的工艺流程示意图及平面立面布置示意图，图中 al、a2、bl至b6为结晶器，c为中间设备。实施方式实施方式1参照例在IOm3结晶器中投入含量为93. 6% (wt% )的氯化液料量为6. 8m3，物料的密度为1. 36t/m3，结晶过程中按适当温差自物料进入的74°C逐步降温至25°C放料，所需时间为 39小时，期间根据物料中固-液比大小来补充母液。采用一台DN500，长度2020mm，体积V为0. 38m3的带夹套中间设备，将4台放置在同一平面，体积为IOm3结晶器连接在一起的工艺(如示意图1的工艺)。在一台结晶器中投入93.8% (wt%)的氯化液料量为6. 8m3自74 59°C降温阶段与前者相同，物料温度为59°C时，自其它另一个结晶器引入30°C液-固混合物1. 5m3，引入后料温可快速降温到 52°C，之后按适当温差降温，期间根据物料中固-液比大小来补充母液，整个降温过程用时 26小时，节约用时13小时。采用上述工艺，在某一台结晶器投入含量为93. 8% (wt% )的氯化液量为6. 8m3， 氯化液的密度为1. 36t/m3，结晶过程中物料自73 59°C降温阶段与前者相同，物料温度为 59°C时，自其它结晶器引入33°C液固混合物2. 5m3，引入后料温可快速降温到50°C，之后按适当温差降温，期间根据物料中固-液比大小来补充母液，整个降温过程用时22小时，节约用时17小时。实施方式2参照例采用体积为12M3结晶器，投入含量为93. 4%的氯化液料量为8. : 3，物料的密度约为1. 36t/m3，结晶过程中按适当温差自物料进入的73°C逐步降温至25°C放料，期间根据物料中固-液比大小来补充母液所需时间为43小时。采用一台DN400，长度1550mm，体积V为0. IgM3的带夹套中间设备，分别将2台放置在上一个平面体积为5M3的结晶器和3台放置在下一个平面体积为12M3结晶器连接在一起的工艺，两平面的高度差为2. 0m，在下一层结晶器中投入含量为93. 9%的氯化液料量为 8. 5m3，物料的密度约为1. 38t/m3，自75 59°C降温阶段与前者相同，物料温度为59°C时， 自上层结晶器引入33°C液固混合物2. 6m3，引入后料温可快速降温到约51. 5°C，之后按适当温差降温，期间根据物料中固-液比大小来补充母液，整个降温过程用时25小时，节约用时 18小时。实施方式3采用与实施例2相同的设备及工艺进行实验。投入含量为94. 的氯化液料量为 7. 9m3，物料的密度约为1. 36t/m3，自75 59°C降温阶段与前者相同，物料温度为59°C时， 自其它结晶器引入液-固混合物3. 5m3，引入后料温可快速降温到约48. 5°C，之后按适当温差降温，期间根据物料中固-液比大小来补充母液，整个降温过程用时20小时，节约用时23小时。
权利要求
1.一种氯乙酸结晶的工艺，其特征在于是采用一种利用一个带有搅拌的可以防止液-固混合物中的氯乙酸晶体沉积，又可以在其中快速降温的中间设备将2 12台结晶器连接在一起，一台结晶器内的溶液或固-液混合物降温到接近饱和状态时，结晶液或固-液混合物可通过中间设备及时放进其它一台或几台结晶器中的工艺，结晶器的容积与中间设备的容积之比为1 30 1 4，其所述的中间设备是指带有搅拌和夹套，能够起到防止固体沉积又能够降温或加热的多通管道，在多通管道上又设有管口以满足与2 12台结晶器连接相匹配。
2.按照权利要求1所述一种氯乙酸结晶的工艺，其特征是可以将结晶器放置在一个平面或根据流程安排放置在不同的平面，根据结晶器的体积大小，高度差h在0 8米的范围。
3.按照权利要求1所述一种氯乙酸结晶的工艺，其特征在于所述的结晶器台数为6 8台，结晶器的体积大小相同或不同均可。
全文摘要
一种氯乙酸结晶的工艺，属于精细化工研究领域，具体涉及一种利用醋酸生产氯乙酸的工艺方法的技术方案，其特征在于是一种用一个带有搅拌的中间设备将多台结晶器连结在一起的工艺，当一台结晶器内的结晶液达饱和状态时，可及时从其它一台结晶器引入固-液混合物，即引入一定量的晶体作为晶种来缩短降温过程的时间、提高效率的工艺的技术方案。这一方案是一种安全、环保及先进的工艺的技术方案。采用本发明的技术方案可免除结晶器从产生晶核到晶体浓度达到某值所需要的时间，从而提高结晶效率。
文档编号C07C53/16GK102311331SQ201110282308
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者卫存生, 吕志平, 周立乔, 李福祥, 秦梦庚, 薛建伟 申请人:太原理工大学, 济源市方升化学有限公司