氯乙烷的连续生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种连续法生产氯己烧的工艺，属于化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 氯己烧在12. 4°CW下为无色液体，它不仅是应用广泛的有机溶剂，而且还可用于 农药、染料、医药及其中间体的合成。氯己烧的主要合成方法有；1.己締与氯化氨加成反应 法，但是由于己締对运输及贬存的设备条件要求较高，且需要高温高压方能进行反应，故而 应用面受到限制；2.己烧氯化法，此法虽然反应条件温和，但是在生产氯己烧的同时还生 成了大量的二氯己烧及=氯己烧，导致产物提纯分离工艺复杂、产率低下等缺点，不太适合 工业上大量生产；3.己醇与盐酸合成法，该法具有产品纯度高、产率稳定等优点，是目前生 产氯己烧的主要工艺，但是该法也有着明显的缺陷：首先生产原料为高价的高浓度己醇及 盐酸；其次氯己烧合产生大量含有化C12的废水。此外，现有的氯己烧生产工艺中W蓋式间 歇反应为主，操作繁琐，生产效率低。
【发明内容】
[0003] 为解决氯己烧生产中上述问题，本发明公开了一种采用连续法生产氯己烧的工 艺，能够实现氯己烧的连续生产，显著提高生产效率，减少废水排放。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 氯己烧的连续生产方法，包括W下步骤： 步骤A，在反应塔中均匀填充适量的Zn/介孔碳催化剂； 步骤B，从反应塔底部中加入适量的己醇，再同时通入氯化氨气体，在适当反应温度下 维持一段时间，己醇和氯化氨在催化剂的作用下得到氯己烧。
[0005] 进一步的，所述Zn/介孔碳催化剂是将活性组分前驱体锋盐负载于介孔碳载体上 并活化得到的。
[0006] 进一步的，所述Zn/介孔碳催化剂通过如下步骤进行制备： 将市售介孔碳浸溃于碱性溶液中的进行加热回流处理，其中介孔碳孔径为2nm~lOOnm， 比表面积在200-2000mVg，再将介孔碳进行锻烧后并缓慢降温至常温进行活化，即得所需 介孔碳载体； 将介孔炭浸溃于制备好的锋盐前躯体溶液中，烘干溶液中的水分之后，首先在惰性气 体的保护下锻烧W便进一步分解负载的锋盐，再在维持保护气的条件下通入氨气还原，即 得所需催化剂。
[0007] 进一步的，所述锋盐包括化(0H)2、化(CH3C00)2、化CA、化化中的至少一种。
[000引进一步的，所述碱性溶液包括K0H、化0H、K2CO3中的一种或几种的混合液。
[0009] 进一步的，Zn/介孔碳中活性组分含量W化计，其质量为载体质量的0. 5%-20%。
[0010] 进一步的，还包括如下步骤： 步骤C，通过冷凝器冷凝反应塔中排出的反应物料，将其中的己醇和氯己烧同少量未反 应的氯化氨分离； 步骤D，采用氯己烧收集器收集经过冷凝的氯己烧和己醇； 步骤E，利用精馈塔将收集得到的己醇和氯己烧进一步精馈提纯。
[0011] 有益效果： 本发明提供的连续生产方法通过反应塔和介孔碳负载催化剂的配合使用，能够实现氯 己烧的连续生产，显著提高生产效率；在较低温度下依然能够保持较高的氯己烧产率，在 50°C~60°C范围内氯己烧的合成产率更可高达90%W上，且反应时间较短；此外，本方法能 够降低反应温度，缩短反应时间，提高氯己烧生产产能，且大幅度降低氯己烧生产中废水排 放，减少污染，充分提高了催化剂的复用率。
【附图说明】
[0012] 图1为用于生产氯己烧的装置。
【具体实施方式】
[0013] W下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体 实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0014] 采用本发明方法生产氯己締基于如图1所示的生产装置，其中包括反应塔，冷凝 器，氯己烧收集器和精馈塔；反应塔中均匀填充有Zn/介孔碳，反应塔为固定床式反应器用 于连续生产用氯己烧；冷凝器用于冷凝产物中的己醇及氯化氨；氯己烧收集器用于氯己烧 的收集；精馈塔用于氯己烧的进一步提纯。
[0015] 基于上述装置，本发明采用W下步骤进行氯己烧的连续生产： 步骤A，在反应塔中均匀填充适量的Zn/介孔碳催化剂； 步骤B，从反应塔底部中加入适量的己醇，再同时通入氯化氨气体，调节反应温度在 30~150 °C之间并维持一段时间（30~120min)，己醇和氯化氨在催化剂的作用下迅速反 应得到氯己烧。导入反应塔的己醇可W是液态或气态己醇，当导入气态己醇时，其由蒸汽发 生器制备并导入反应塔，导入液态己醇时则不需要蒸汽发生器与反应塔连接。
[0016] 步骤C，通过冷凝器冷凝反应塔中排出的反应物料，将其中含有水、己醇、氯己烧和 少量未反应的氯化氨分离； 步骤D，利用精馈塔将收集得到反应后物料氯己烧、己醇和谁进一步精馈分离。
[0017] 步骤E，采用氯己烧收集器收集经过冷凝的氯己烧和己醇；氯己烧作为产品，己醇 回收循环利用。
[001引其中，Zn/介孔碳催化剂通过W下方法制备： 首先，将市售介孔碳巧L径为2nm~lOOnm，比表面积在200 -2000m2/g)浸溃于碱性溶液 中的进行加热回流处理，干燥后再将介孔碳置于600 °C条件下锻烧3h并缓慢降温至常温 活化后，即得所需介孔碳载体；当然，也可W采用化0h、K2C03等其他碱性溶液作为活化剂。
[0019] 将活性组分前驱体化(CH3C00)2加入水溶液中，揽拌溶解，待溶解之后加入步骤 1中得到的介孔炭载体揽拌化，随后在90-110°C温度下干燥8-lOh，研磨成细粉，再在氮 气气氛中于220°C~400°C(本例优选300°C)下赔烧化，得到催化剂前驱体；将所述催化 剂前驱体置于氨气气氛中于200°C~700°C(本例优选300°C)还原处理化，还原压力为 0. 1-0. 2MPa，氨气流量40-50ml/min，即得到所需催化剂。本步骤中提到的Zn(CH3C00)2仅 仅作为一种示例，我们也可W采用其他锋盐，如化(OH)2或化CO3或化C12中的一种来替代 Zn(C&COO)2,还可W采用几种不同锋盐的混合物作为活性组分前驱体。前述的反应条件也 可W随着使用活化剂和锋盐的不同进行调整，事实上，在一定条件下将活性组分前驱体锋 盐负载于介孔碳载体上并活化得到的催化剂都满足本发明需要。
[0020] 基于上述氯己烧生产方法和催化剂制备方法，我们采用通过本发明方法制备得到 的Zn/介孔碳催化剂分别在不同条件下进行了多组氯己烧合成实验，实验结果如下：
【主权项】
1. 氯乙烷的连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A，在反应塔中均匀填充适量的Zn/介孔碳催化剂； 步骤B，从反应塔底部中加入适量的乙醇，再同时通入氯化氢气体，在适当反应温度下 维持一段时间，乙醇和氯化氢在催化剂的作用下得到氯乙烷。
2. 根据权利要求1所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于：所述Zn/介孔碳催化 剂是将活性组分前躯体锌盐负载于介孔碳载体上并活化得到的。
3. 根据权利要求2所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于，所述Zn/介孔碳催化剂 通过如下步骤进行制备： 将市售介孔碳浸渍于碱性溶液中的进行加热回流处理，其中介孔碳孔径为2nm~100nm， 比表面积在200 -2000m2/g，再将介孔碳进行煅烧后并缓慢降温至常温进行活化，即得所需 介孔碳载体； 将介孔炭浸渍于制备好的锌盐前躯体溶液中，烘干溶液中的水分之后，首先在惰性气 体的保护下煅烧以便进一步分解负载的锌盐，再在维持保护气的条件下通入氢气还原，即 得所需催化剂。
4. 根据权利要求2或3所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于：所述锌盐包括 Zn (OH) 2、Zn (CH3COO) 2、ZnCO3、ZnCl2中的至少一种。
5. 根据权利要求2或3所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于：所述碱性溶液包 括KOH、NaOH、K2CO3中的一种或几种的混合液。
6. 根据权利要求2或3所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于：Zn/介孔碳中活性 组分含量以Zn计，其质量为载体质量的0. 5%-20%。
7. 根据权利要求1所述的氯乙烷的连续生产方法，其特征在于：还包括如下步骤： 步骤C，通过冷凝器冷凝反应塔中排出的反应物料，将其中的乙醇和氯乙烷同少量未反 应的氯化氢分离； 步骤D，采用氯乙烷收集器收集经过冷凝的氯乙烷和乙醇； 步骤E，利用精馏塔将收集得到的乙醇和氯乙烷进一步精馏提纯。
【专利摘要】本发明公开了一种采用连续法生产氯乙烷的工艺，包括以下步骤：在反应塔中均匀填充Zn/介孔碳催化剂；从反应塔底部加入适量的乙醇，再同时通入氯化氢气体，在适当反应温度下维持一段时间，乙醇和氯化氢在催化剂的作用下得到氯乙烷。氯乙烷从反应塔顶部流出，经冷却收集得到产品。本发明提供的连续生产方法通过反应塔和介孔碳催化剂的配合使用，能够实现氯乙烷的连续生产，显著提高生产效率；在30-120℃较宽泛温度范围内能够保持较高的氯乙烷产率，在50℃～60℃范围内氯乙烷的合成产率更可高达90%以上，且反应时间较短；此外，本方法能够降低反应温度，缩短反应时间，提高氯乙烷合成产率，且有效降低污染，充分提高了催化剂的复用率。
【IPC分类】C07C17-16, C07C19-043
【公开号】CN104829416
【申请号】CN201510138711
【发明人】冯乙巳, 钱怀国
【申请人】洪泽金陵香料有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月27日