CN108658722A

CN108658722A - 一种1，2，3-三氯丙烷的合成方法

Info

Publication number: CN108658722A
Application number: CN201810640490.XA
Authority: CN
Inventors: 李伊黾; 李琼
Original assignee: Yueyang Jing Jia Chemical Co Ltd
Current assignee: Yueyang Jing Jia Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2018-10-16

Abstract

本发明公开了一种1，2，3‑三氯丙烷的合成方法，该合成方法是通过使3‑氯丙烯汽化后和氯气进行反应，得到1，2，3‑三氯丙烷。本发明工艺简单，采用连续化生产，将气‑液反应改变为气‑气反应，反应路径短，成本低，收益高，摩尔收率98％。生产效率设备利用率高，用氮气稀释保护，产品质量稳定，工艺安全可靠。自动化程度高、过程安全可控，生产费用低，无废水产生。

Description

一种1，2，3-三氯丙烷的合成方法

技术领域

本发明涉及一种1，2，3-三氯丙烷的合成方法，属于农药中间体技术领域。

背景技术

1，2，3-三氯丙烷的结构式为CH₂ClCHClCH₂Cl，主要用作脱脂剂、去漆剂和电机洗涤用溶剂，还可用于生产三氯丙烯，二氯丙烯及农药矮壮素和燕麦敌等。

现有技术中，1，2，3-三氯丙烷的合成主要使用的是α-氯丙烯氯化法，丙烯高温氯化得烯丙基氯(3-氯丙烯)，经洗涤、分离后，再经低温氯化、分馏，即得成品。

α-氯丙烯生产1，2，3-三氯丙烷为间歇操作，虽然氯气的转化率可以达到95％，但纯度只有85％，且进料量难以控制。当α-氯丙烯量偏高时，塔底温度较高，大量氯气、氯化氢气体排出，取代反应严重，影响产率。氯气量偏高时，塔底温度较低，仍会影响产率。该反应方法生产成本高，产生高COD的碱性废水；并且产品质量不高、尤其收率较低，副产物多，污水处理难度大。

发明内容

本发明解决的技术问题是，α-氯丙烯生产1，2，3-三氯丙烷的纯度低，收率低，成本高，且会产生高COD的碱性废水。

为了克服上述不足，本发明提供了1，2，3-三氯丙烷的新合成条件和合成方式，解决现阶段1，2，3-三氯丙烷合成收率低，质量低，工序复杂，成本高，有污水的缺点。同时采用连续反应，自控程度高，质量稳定，生产费用低，无废水。

本发明的技术方案是，以3-氯丙烯(α-氯丙烯)和氯气为原料，在气相条件下使3-氯丙烯和氯气进行反应，得到1，2，3-三氯丙烷。

3-氯丙烯的沸点为44-45℃(常压下)，其与氯气进行反应的条件一般为20-30℃，3-氯丙烯仍为液态。1，2，3-三氯丙烷通过氯气与液态的3-氯丙烯之间进行反应得到，该反应中需要使用反应溶剂，一般在反应釜中完成，不能连续化生产，且有较多废液产生。

本发明将3-氯丙烯汽化，然后在与氯气反应，即通过气相反应得到1，2，3-三氯丙烷。由于3-氯丙烯的沸点较低，使其汽化不会消耗太多热量。由于是气相反应，所以不需要反应溶剂，反应后不会产生废液。汽化后的3-氯丙烯与氯气反应，收率更高，产品的纯度更高。

当反应原料的纯度不高时，即3-氯丙烯含有较多杂质时，液相反应后杂质仍然可能会进入到产品中，而如将3-氯丙烯汽化，则进入气相反应的杂质量较少，因此气相反应可以起到一定的纯化作用。汽化后反应接触面积极大增加，大大地加快了反应进程，省去了反应溶剂，反应速率和收率增加幅度大；加入氮气起到稀释与保护的作用，使得反应容易控制。

在常压下，只需要将温度升高到45℃以上，即可使3-氯丙烯汽化，为了节省能耗以及避免温度过高带来的副反应，一般选择反应温度为45-100℃，优选50-70℃。该反应不需要改变压力，在常压下即可进行反应。

优选地，将汽化后的3-氯丙烯的与保护气体混合，再与氯气进行反应。

优选地，所述保护气体为氮气或惰性气体。

优选地，汽化后的3-氯丙烯与保护气体的流量之比为1:0.5-2，优选1:1。

优选地，将3-氯丙烯通入汽化器，经过汽化后，进入氯化塔，并将保护气体、氯气通入所述氯化塔进行反应，得到1，2，3-三氯丙烷。

优选地，将氯化塔内反应得到的产物气化后，再经过蒸馏得到1，2，3-三氯丙烷。

优选地，3-氯丙烯和氯气的摩尔比为1:0.97-0.99，以保证3-氯丙烯微过量。

优选地，用水吸收反应过程中产生的尾气，尾气主要为少量的氯化氢气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是工艺简单，采用连续化生产，将气-液反应改变为气-气反应，反应路径短，成本低，收益高，摩尔收率98％(相对3-氯丙烯)。生产效率设备利用率高，用氮气稀释保护，产品质量稳定，工艺安全可靠，设计合理、过程安全可控，生产费用低，工艺无废水产生。

附图说明

图1表示1，2，3-三氯丙烷合成工艺流程及设备示意图。

附图标记说明：1.3-氯丙烯储存罐；2.氮气储存罐；3.第一汽化器；4.第二汽化器；5.氯化塔；6.第一蒸馏塔；7.第二蒸馏塔；8.1，2，3-三氯丙烷粗品储存罐；9.废渣储存罐。

具体实施方式

下面结合图1的1，2，3-三氯丙烷合成工艺流程及设备对本发明作进一步解释。

(a)3-氯丙烯从3-氯丙烯储存罐1中通入第一汽化器3汽化后，进入氯化塔5。

(b)保护气体氮气经第一汽化器3升温后，通入氯化塔5。

(c)直接将氯气通入到氯化塔5参与反应，氯化塔的温度通过水浴、油浴或盐浴来控制。

(d)反应过程中产生的尾气经氯化塔塔顶排出，用水吸收。

(e)将氯化塔5反应后的得到1，2，3-三氯丙烷粗品，1，2，3-三氯丙烷粗品从塔底泵入第二汽化器4汽化，再去第一蒸馏塔6蒸馏。

(f)将第一蒸馏塔6蒸馏出的3-氯丙烯返回第一汽化器3，回收再利用。

(g)将第一蒸馏塔6蒸馏出的含1，2，3-三氯丙烷反应产物的粗品泵入第二蒸馏塔7再蒸馏。

(h)收集第二蒸馏塔7塔顶蒸馏出的反应产物1，2，3-三氯丙烷；第二蒸馏塔7底部的固体物质作废渣处理。

该工艺是一种1，2，3-三氯丙烷产业化合成工艺，由于工业原料3-氯丙烯中含有较多的杂质，所以反应产物中存在一些杂质，需要通过蒸馏除杂。

该合成工艺以氮气作为保护气体，生产1吨三氯丙烷产品消耗原料如下表所示：

表1生产1吨三氯丙烷产品所需消耗原材料的量

序号	品名	含量	消耗(吨)
				1	3-氯丙烯	99％	0.52
2	液氮	99％	0.5
				3	氯气	99％	0.48

下面结合具体的工艺条件来进一步解释本发明。

实施例1：烯丙基氯(即3-氯丙烯)流量20mL/min，氯气流量5.52L/min，氮气流量20ml/min，开启尾气吸收***，控制冷凝器冷却水大小，维持塔内反应温度50-70摄氏度，不断进料，连续进行一个小时，共计加入烯丙基氯1130g，得产品(1,2,3-三氯丙烷)2170g，收率99.6％，含量(纯度)98.5％。

实施例2：烯丙基氯流量20mL/min，氯气流量5.52L/min，氮气流量30mL/min，其他条件同实施例1，得产品2150g，收率98.6％，含量98.5％。

实施例3：烯丙基氯流量20mL/min，氯气流量5.52L/min，氮气流量10mL/min，其他条件同实施例1，得产品2170g，含量97.8％。

实施例4：烯丙基氯流量20mL/min，氯气流量5.8L/min，氮气流量20mL/min，其他条件实施例1，得产品2190g，收率略超100％，存在部分少量四氯丙烷(约5％)，含量93％。

实施例5：反应温度控制在20-30摄氏度，其他条件实施例1，得产品2145g，原料烯丙基氯3％，含量95％。

实施例6：反应温度控制在80-90摄氏度，其他条件实施例1，得产品2170g，原料烯丙基氯1％，四氯丙烷1.2％，含量95％。

Claims

1.一种1，2，3-三氯丙烷的合成方法，其特征在于，该合成方法通过使3-氯丙烯汽化后与氯气进行反应，得到1，2，3-三氯丙烷。

2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在45-100℃下使3-氯丙烯和氯气进行反应。

3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在50-70℃下使3-氯丙烯和氯气进行反应。

4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，将汽化后的3-氯丙烯的与保护气体混合，再与氯气进行反应。

5.如权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述保护气体为氮气或惰性气体。

6.如权利要求4所述的合成方法，其特征在于，汽化后的3-氯丙烯与保护气体的流量之比为1:0.5-2。

7.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，将3-氯丙烯通入汽化器，经过汽化后，通入氯化塔，并将保护气体、氯气通入所述氯化塔进行反应，得到1，2，3-三氯丙烷。

8.如权利要求7所述的合成方法，其特征在于，将氯化塔内反应得到的产物气化后，再经过蒸馏得到1，2，3-三氯丙烷。

9.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，3-氯丙烯和氯气的摩尔比为1:0.97-0.99。

10.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，用水吸收反应过程中产生的尾气。