CN107108438A - 制备单氯乙酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氯化乙酸以形成单氯乙酸的方法，包括以下步骤：a.使用乙酸酐和/或乙酰氯作为催化剂使乙酸与氯气反应，从而形成液相和气相，‑液相至少包含单氯乙酸、酰氯、酸酐和任选的未反应的乙酸，且‑气相包含HCl和乙酸、酰氯、酸酐和单氯乙酸，b.在120‑180℃的温度和1‑7巴的压力下用气态HCl汽提所述液相，从而形成包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流，以及包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流，c.将包含乙酸、酰氯、酸酐和任选的单氯乙酸的气态HCl料流冷却至10‑60℃(优选约35℃)的温度，和d.将冷却的气态HCl供入吸收器中，用乙酸作为吸收剂吸收乙酸、酰氯和任选的单氯乙酸和酸酐，由此形成包含乙酸和酰氯的料流。
Description
本发明涉及一种制备单氯乙酸的方法和适用于该方法的装置。
氯乙酸可通过在氯化步骤中使乙酸与氯气反应而获得，从而形成氯乙酸料流和作为副产物的HCl。通常加入乙酸酐作为催化剂。所得氯乙酸料流通常包含所需产物单氯乙酸(MCA)与“过氯化”产物如二氯乙酸(DCA)和三氯乙酸(TCA)的混合物。特别地，DCA可以以高达6重量％的量存在于反应产物混合物中。为了将这些“过氯化”产物转化为单氯乙酸，通常对氯化反应的产物实施氢化步骤，其中将二氯乙酸和其它过氯化化合物转化为单氯乙酸。在现有技术中，该氢化步骤有时也称为脱氯步骤。这导致形成包含单氯乙酸的产物料流和包含HCl的另外的副产物料流。
然而，发现当对所得的氯乙酸料流体实施脱氯步骤时，酰氯和/或酸酐的存在可能干扰脱氯步骤，由于醛的形成而产生深色产物，这导致形成缩合产物。此外，醛的过量形成可能在脱氯反应器和下游设备中引起结垢。这还增加了生产现场对环境的排放。此外，希望减少用作氯化步骤的催化剂的乙酸酐和乙酰氯的使用。
因此，在将氯乙酸料流供入脱氯步骤之前，必须实施纯化步骤，其中从液体氯乙酸料流中移除酰氯和酸酐，例如单氯乙酸和乙酸的酰氯和酸酐。
CN104058947描述了一种生产单氯乙酸的方法，其中对氯乙酸料流实施蒸馏，然后催化氢化。在蒸馏中，所有HCl在顶部离开。蒸馏的底部不含水和HCl。因此，在蒸馏的底部形成酸酐。这些酸酐的存在会干扰脱氯步骤，由于醛的形成而产生深色产物，这导致形成缩合产物。此外，醛的过量形成可能在脱氯反应器和下游设备中引起结垢。这还增加了生产现场对环境的排放。此外，未回收这些形成的酸酐。
CN104649887还描述了一种生产单氯乙酸的方法，其中对氯乙酸料流实施真空蒸馏，随后实施三级冷凝。该方法具有与CN104058947的方法相同的缺点。
WO2013/057125公开了一种用于纯化包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体进料的方法，其中在脱氯之前将少量的水加入到液体进料中。使用HCl气体对液体进料实施汽提操作，从而移除进料中的酸酐和/或酰氯，随后对其实施加水和随后的脱氯操作。
在GB928179中，将来自氯化反应器的热废气供入吸收器中。将来自氯化的HCl气体供入三级吸收工艺中。第一步骤包括冷却气体，第二步骤包括用乙酸进料洗涤的步骤，第三步骤包括用HCl饱和乙酸进料。该文献描述了间歇方法。
在NL109769中，将离开氯化的HCl气体直接供入汽提塔中，在其中在110℃下进行大气汽提。将离开汽提塔的HCl气体直接引入吸收器中。
US4,281,184描述了一种具有汽提和吸收段的连续氯化方法。在单步冷凝步骤之后，将来自氯化的HCl气体供入乙酸吸收器中。将来自该乙酸吸收器的HCl气体冷却至15℃并供入汽提塔中。在汽提塔之后，将HCl气体也冷却至低于35℃并供入乙酰氯吸收器中。
GB727,074涉及单氯乙酸的生产，其中将气态氯通入冰醋酸和乙酰氯或乙酸酐的混合物中。为了抑制二氯乙酸的形成，向反应混合物中添加离子化试剂。当扫过80-120℃之间的温度时，使用氯化氢蒸出形成的乙酰氯。随后，通过在冰醋酸中吸收而回收该酰氯。将含有离子化试剂和MCA的反应残余物进行分馏。
本领域需要生产单氯乙酸的方法，所述方法允许有效地脱氯，并且就工业、环境和经济角度而言，所述方法是有吸引力的。本发明提供了这种方法。
本发明涉及一种氯化乙酸以形成单氯乙酸的方法，包括以下步骤：
a.使用乙酸酐和/或乙酰氯作为催化剂使乙酸与氯气反应，从而形成液相和气相，
-液相至少包含单氯乙酸、酰氯、酸酐和任选的未反应的乙酸，且
-气相包含HCl和乙酸、单氯乙酸、酸酐和酰氯，
b.在120-180℃的温度和1-7巴的压力下用气态HCl汽提所述液相，从而形成包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流，以及包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流，
c.将包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流冷却至10-60℃(优选约35℃)的温度，和
d.将冷却的气态HCl供入吸收器中，用乙酸作为吸收剂吸收乙酸、酰氯和任选的单氯乙酸和酸酐，由此形成包含乙酸和酰氯的料流。
已发现通过使用本发明的方法，形成包含极少量酸酐的单氯乙酸料流。此外，与其他已知方法如蒸馏或GB727,074的方法相比，从液相中更有效地移除酰氯。此外，本发明的方法可连续操作。
在所述方法的优选实施方案中，将在步骤d中获得的含有乙酸和酰氯的料流重新导入步骤a中。因此，使用该方法，从氯化反应的液相和气相中移除催化剂并将其重新导入该方法中。当将乙酸和酰氯重新导入氯化工艺时，实现了非常经济的催化剂消耗。
应指出的是，本说明书通篇所用的术语“酰氯”表示乙酰氯或其与氯乙酰氯和/或二氯乙酰氯的混合物。本说明书通篇所用的术语“(酸)酐”是指乙酸酐，其任选混合有一种或多种选自乙酸酐、DCA酐、MCA酐、DCA-MCA酐、乙酸-MCA酐和乙酸-DCA酐的酸酐。
在本发明的方法中，步骤a的氯化工艺优选在氯化反应器中进行。氯化反应器是本领域所已知的，此处无需进一步说明。
除HCl之外，氯化的气相包含乙酸、单氯乙酸、酰氯和酸酐。通常，气相组分的量除HCl之外还包含5-15重量％的乙酸、1-10重量％的单氯乙酸、5-20重量％的乙酰氯、5-15重量％的氯乙酰氯和0.1-0.2重量％的酸酐。
在优选的实施方案中，对获自步骤a的包含HCl和乙酸、单氯乙酸、酰氯和酸酐的气相实施冷凝步骤，其中从HCl气体中移除至少部分的乙酸、酰氯、酸酐和单氯乙酸，从而得到纯化的HCl气体。所述冷凝步骤可为单个冷凝步骤，但也可使用多个冷凝步骤。冷凝可在一个或多个热交换器中进行。酰氯、乙酸、单氯乙酸和酸酐在温度降低时会冷凝，且可将其重新导入氯化步骤中。这也有助于整个方法的总产率。同时通过移除酰氯、乙酸、单氯乙酸和酸酐而纯化HCl气体，且可将其用于汽提步骤中。在纯化的HCl气体中，存在小于10重量％，优选小于2重量％或者甚至小于1重量％的乙酰氯，且存在小于0.5重量％，优选小于0.1重量％，在一些实施方案中小于0.05重量％的乙酸、单氯乙酸、氯乙酰氯和酸酐。
液相的汽提通过将HCl气体引导通过该液相而进行。借助HCl气体从液相中移除存在于该液相中的酰氯、酸酐和任选的未反应的乙酸。实际上，由于平衡的变化，酸酐的浓度本身就由于氯化氢的存在而降低了。所述汽提步骤可通过简单地使HCl气体鼓泡通过液体产物料流而实现，然而优选使产物料流通过气体汽提塔。
汽提是一种物理分离方法，其中借助蒸气料流从液体料流中移除一种或多种组分。在工业应用中，液体和蒸气料流可具有同向或逆向流动。汽提通常在填充塔或盘式塔中进行。
汽提主要在盘式塔(板式塔)和填充塔(统称为汽提塔)中进行，而较少在喷淋塔、泡罩塔和离心接触器中进行。
盘式塔由竖直的塔组成，其中液体在顶部流入且在底部流出。蒸气相进入塔底部且在顶部离开。塔的内部存在塔盘或板。这些塔盘强制液体水平前后流动，同时蒸汽鼓泡通过塔盘中的孔。这些塔盘的目的是增加液相和蒸气相之间的接触面积量。
填充塔与盘式塔的相似之处在于液体和蒸气态料流以相同的方式进入和离开。不同之处在于填充塔中不存在塔盘。相反，使用填料来增加液相和蒸气相之间的接触面积。使用许多不同类型的填料，每种填料都具有优点和缺点。
如前所述，汽提塔可为塔盘式或填充式的。对填充塔(特别是当使用散堆填料时)而言，通常有利的是使用直径小于0.6m，填充高度不超过6m的较小塔。当流体速度高时以及当需要特别低的压降时，填充塔对于腐蚀性流体、高发泡性流体可能也是有利的。盘式汽提塔由于易于设计和放大而是有利的。结构化填料可类似于塔盘使用，尽管材料可能与倾倒(散堆)填料相同。使用结构化填料是提高分离能力或更换损坏塔盘的常用方法。
盘式汽提塔可具有筛板、浮阀塔板或泡罩塔板，而填充式汽提塔可具有结构化填料或散堆填料。应传质理论的要求，塔盘和填料用于增加可发生传质的接触面积。填料可具有不同的材料、表面积、流动面积和相关的压降。较老一代的填料包括陶瓷腊希环和贝尔鞍形填料。更常见的填充材料是塑料鲍尔环和陶瓷英特洛克斯鞍形填料。这种较新一代的每种填充材料提高了表面积、流动面积和/或跨填料的相关压降。还重要的是填充材料不能堆叠在其自身顶部的能力。如果发生这种堆叠，则会显著降低材料的表面积。
常规汽提塔可用于本发明的方法中。它们是本领域中所已知的，此处无需进一步说明。
在为了移除酰氯而使用汽提步骤的常规方法中，该汽提步骤通常在大气压下在80-120℃的温度下进行。80-120℃的温度范围是本领域技术人员合乎逻辑的选择，因为乙酰氯的沸点为52℃。
然而，我们已经发现，在120-180℃的温度和1-7巴的压力下进行汽提是有利的，由此形成包含酰氯和任选的乙酸的气态HCl料流。通过在至少120℃，优选至少122℃，更优选至少125℃，最优选至少130℃的温度下实施汽提步骤，确保了也从液相中移除任何氯乙酰氯(如果存在的话)。
优选地，汽提步骤在至多180℃，更优选170℃，最优选160℃的温度下进行。汽提步骤所需的温度可通过用蒸汽加热HCl而获得。在优选的实施方案中，在步骤b中，将液相在1-7巴的压力下用温度为120-180℃的气态HCl汽提，从而形成包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流，以及包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流。也可将底部产物料再循环通过蒸汽加热器，从而在汽提步骤中获得所需的温度。可将在汽提塔中形成的包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流直接供入脱氯步骤中。
在优选的实施方案中，汽提步骤在至少1.6巴，优选至少3巴，更优选至少4巴，最优选至少5巴的压力下进行。优选地，汽提步骤在不高于10巴，更优选不高于8巴的压力下进行。在升高的压力下实施该汽提步骤的优点在于，由于汽提塔中较高的压力，更多的HCl将溶解在汽提塔的底部产物中，由此防止由酰氯形成酸酐。因此，在汽提塔中形成的包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流包含较少的酸酐或者甚至完全不含酸酐。这是一个优点，因为如已经描述的那样，所述液体料流现在适于直接供入脱氯步骤中。
随后，将来自汽提塔的气态料流冷却至10-60℃，优选约35℃的温度，并供入使用乙酸作为吸收剂的吸收器中。在吸收器中，酰氯被吸收在乙酸中。HCl气体在顶部离开吸收器，且可将其供入HCl纯化和吸收段。
对于吸收步骤，可以使用吸收塔。吸收塔也为上文所述的填充塔或板式塔，并且是本领域所已知的。就吸收塔而言，此处无需进一步说明。
优选将离开吸收器底部的至少部分液体料流(其包含酰氯和氯乙酸)供入氯化步骤中。从氯化反应器的液相和气相中最佳地移除该催化剂导致了一种非常经济地消耗催化剂的方法，该方法具有高单氯乙酸产率，且产生了汽提出可能干扰脱氯步骤的组分的单氯乙酸料流。
此外，本发明涉及一种适用于本发明方法的装置。本发明的装置包括：
-具有至少两个入口、上部出口和下部出口的氯化反应器，
-具有上部入口和下部入口、上部出口和下部出口的汽提塔，其中上部入口与氯化反应器的下部出口直接或间接相连，
-至少一个具有上部入口、用于气体的下部出口和用于液体的下部出口的冷凝器，其中用于液体的下部出口与氯化反应器的上部入口相连，且用于气体的下部出口与汽提塔的下部入口直接或间接相连，
-具有上部入口和下部出口的冷却器，
-具有下部入口和上部出口、上部入口和下部出口的吸收塔，其中下部入口与汽提塔的上部出口直接或间接相连，下部出口与氯化反应器的入口直接或间接相连，
其中冷凝器和吸收塔设置在氯化反应器的上方，汽提塔位于氯化反应器的下方或与氯化反应器大致相同的高度。
借助图1进一步阐述本发明，图1给出了用于实施本发明方法的一个实施例的装置的示意图。
图1
该图给出了本发明方法中所用的装置的示意图。向具有氯气入口(2)以及催化剂和乙酸入口(3)的氯化反应器(1)中引入反应物氯气、乙酸和乙酰氯和/或乙酸酐。将所得的包含HCl、乙酸、酰氯和酸酐以及任选的单氯乙酸的气态料流经由上部出口(4)引入冷凝器(11)中。在冷凝器(11)中，乙酸、酰氯、酸酐和任何单氯乙酸冷凝且经由出口14再循环至氯化反应器(1)中。将纯化的HCl引入汽提塔(6)的下部入口(12)。
将所得的包含单氯乙酸、二氯乙酸、酰氯、酸酐和任选的未反应的乙酸的液体料流经由下部出口(5)引入汽提塔(6)的上部入口(7)，其中汽提塔(6)经由下部入口(12)供入HCl气体。在汽提塔(6)中，形成液体料流，其包含单氯乙酸、二氯乙酸。将所述液体料引导通过出口9以在脱氯装置中进一步处理。所得液体料流基于总液体料流包含小于0.1重量％的酸酐和小于0.1重量％的酰氯。通过小心控制汽提塔中的压力，可以完全避免所得液体料流中存在任何酸酐。例如，在155℃的温度和3.2巴的压力下，所得液体料流中不存在酸酐。
在汽提塔中形成的气态料流包含氯化氢、酰氯和痕量的酸酐。将所述气态料流经由汽提塔(6)的上部出口(8)引入冷却器(9)中。在冷却器(9)中，将气态料流冷却至10-60℃(优选约35℃)的温度。将所述冷却的料流供入具有乙酸入口和HCl出口(13)的吸收器(10)中，其中酰氯和乙酸酐被吸收在乙酸中，且组合地供入氯化反应器中。因此，在本发明的方法中，催化剂的回收率高于99重量％。
正如由示意图清楚可见，冷凝器和吸收塔设置在氯化反应器的上方，汽提塔位于氯化反应器的下方，以便最佳地利用重力对物料流动的影响，从而降低装置的复杂性。
Claims (12)
1.氯化乙酸以形成单氯乙酸的方法，包括以下步骤：
a.使用乙酸酐和/或乙酰氯作为催化剂使乙酸与氯气反应，从而形成液相和气相，
-液相至少包含单氯乙酸、酰氯、酸酐和任选的未反应的乙酸，且
-气相包含HCl和乙酸、酰氯、酸酐和单氯乙酸，
b.在120-180℃的温度和1-7巴的压力下用气态HCl汽提所述液相，从而形成包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流，以及包含单氯乙酸和二氯乙酸的液体料流；
c.将包含乙酸、酰氯和任选的酸酐和单氯乙酸的气态HCl料流冷却至10-60℃的温度，和
d.将冷却的气态HCl供入吸收器中，用乙酸作为吸收剂吸收乙酸、酰氯和任选的单氯乙酸和酸酐，由此形成包含乙酸和酰氯的料流。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤b的温度为120-160℃。
3.根据权利要求1的方法，其中将在步骤d中获得的包含乙酸和酰氯的料流重新导入步骤a中。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在用于汽提液相之前，将步骤b中所用的气态HCl用蒸汽加热。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤a在氯化反应器中进行。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤b在汽提塔中进行。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中对包含HCl、乙酸、酰氯、酸酐和单氯乙酸的气相实施冷凝步骤，其中从HCl气体中移除至少部分的酰氯、酸酐、乙酸和单氯乙酸，从而得到纯化的HCl气体。
8.根据权利要求6的方法，其中冷凝步骤在冷凝器中进行。
9.根据权利要求6的方法，其中将回收的纯化HCl气体用于权利要求1的步骤b，即汽提步骤中。
10.根据前述权利要求6-8中任一项的方法，其中将从HCl气体中移除的酰氯、乙酸、酸酐和单氯乙酸再循环至权利要求1的步骤a，即氯化步骤中。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述方法是连续实施的。
12.用于氯化乙酸以形成单氯乙酸的装置，包括：
-具有至少两个入口、上部出口和下部出口的氯化反应器，
-具有上部入口和下部入口、上部出口和下部出口的汽提塔，其中上部入口与氯化反应器的下部出口直接或间接相连，
-至少一个具有上部入口、用于气体的下部出口和用于液体的下部出口的冷凝器，其中用于液体的下部出口与氯化反应器的上部入口相连，且用于气体的下部出口与汽提塔的下部入口直接或间接相连，
-具有上部入口和下部出口的冷却器，
-具有下部入口和上部出口、上部入口和下部出口的吸收塔，其中下部入口与汽提塔的上部出口直接或间接相连，下部出口与氯化反应器的入口直接或间接相连，
其中冷凝器和吸收塔设置在氯化反应器的上方，汽提塔位于氯化反应器的下方或与氯化反应器大致相同的高度。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108100996A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-06-01 | 唐山三友氯碱有限责任公司 | 连续法氯乙酸生产过程中副产HCl的处理***及方法 |
| CN109529798A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 上海建安化工设计有限公司 | 一种用于催化乙酸制备氯乙酸的催化剂及其制备和应用 |
| CN109912395A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-06-21 | 杭州众立化工科技有限公司 | 一种微分环流连续生产二氯频呐酮的装置与工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281184A (en) * | 1978-02-16 | 1981-07-28 | Fondazione Denora | Monochloroacetic acid process |
| CN103687840A (zh) * | 2011-10-20 | 2014-03-26 | 阿克佐诺贝尔化学国际公司 | 纯化包含mca和dca的液体进料的方法 |
| CN104649887A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-27 | 中国天辰工程有限公司 | 一种氯乙酸生产方法及回收其生产过程中催化剂的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB727074A (en) * | 1952-10-29 | 1955-03-30 | Harshaw Chem Corp | Manufacture of monochloroacetic acid |
| NL258792A (zh) | 1959-12-07 | |||
| NL109769C (zh) | 1962-05-25 | 1964-10-15 | ||
| RU2060244C1 (ru) * | 1993-04-12 | 1996-05-20 | Научно-исследовательский институт "Синтез" с конструкторским бюро | Способ очистки монохлоруксусной кислоты |
| CN104058947A (zh) | 2014-06-06 | 2014-09-24 | 中国天辰工程有限公司 | 一种减少醋酐使用量的氯乙酸生产方法 |
-
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-
2018
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- 2018-04-11 CO CONC2018/0003861A patent/CO2018003861A2/es unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281184A (en) * | 1978-02-16 | 1981-07-28 | Fondazione Denora | Monochloroacetic acid process |
| CN103687840A (zh) * | 2011-10-20 | 2014-03-26 | 阿克佐诺贝尔化学国际公司 | 纯化包含mca和dca的液体进料的方法 |
| CN104649887A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-27 | 中国天辰工程有限公司 | 一种氯乙酸生产方法及回收其生产过程中催化剂的方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108100996A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-06-01 | 唐山三友氯碱有限责任公司 | 连续法氯乙酸生产过程中副产HCl的处理***及方法 |
| CN109529798A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 上海建安化工设计有限公司 | 一种用于催化乙酸制备氯乙酸的催化剂及其制备和应用 |
| CN109529798B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-12-07 | 上海市安装工程集团有限公司 | 一种用于催化乙酸制备氯乙酸的催化剂及其制备和应用 |
| CN109912395A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-06-21 | 杭州众立化工科技有限公司 | 一种微分环流连续生产二氯频呐酮的装置与工艺 |
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| Publication number | Publication date |
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