[发明专利]一种醋酐氯化联产高纯氯乙酸和乙酰氯的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种醋酐氯化联产高纯氯乙酸和乙酰氯的工艺，属于化工合成技术领域。

背景技术：

乙酸催化氯化法是目前国内外生产氯乙酸最主要的方法。它又可分为间歇式生产工艺和连续化生产工艺两种。间歇式生产工艺是一般硫磺粉为催化剂，控制其用量约为乙酸总量的3％(质量百分数)，反应采用二级串联氯化，主锅在90℃下通氯气，控制反应温度为96-100℃，副锅反应温度为85-90℃，当反应终点密度为1.35时即为反应终点。保温反应1小时后加入循环母液冷却结晶，在凝固点以上1-2℃加入晶种，缓慢冷却至25℃左右，经抽滤或离心分离制得产品。尾气氯化氢送填料吸收塔回收副产盐酸。目前，国外该法已经被淘汰，而我国的生产厂家主要采用该法进行生产，该法生产工艺虽然比较简单，但消耗高，产量低，所得产品质量差，生产周期长，生产成本高、三废污染严重，催化剂硫磺粉不仅污染主产品，也污染副产品盐酸，有时还造成管道设备的堵塞，使生产不正常，使得产品的应用范围受到一定的限制。连续法氯乙酸生产工艺是以乙酸、液氯为原料，醋酐和硫酸为催化剂，经乙酸氯化、蒸馏、结晶、分离、干燥等过程制得氯乙酸。该法所得产品质量高，原料消耗少，且对原料氯要求不太苛刻，可以用液氯尾气或气氯生产，不足之处是反应转化率低，仅有45％左右，增加了蒸汽消耗和电耗。目前该法是世界上生产氯乙酸的主要方法，美国、日本、德国、荷兰、加拿大等国的大型氯乙酸生产企业均采用该法进行生产。

氯乙酰氯是一种重要的有机中间体，尤其是在农药、医药等方面应用最广，需求量逐年增加。目前国内主要采用传统的氯乙酸三氯化磷氯化法生产，该法由于产物中易含有磷化合物，难以分离，而且污染严重，设备腐蚀严重，不具备竞争力，面临淘汰。尤其是产品质量差，纯度一般在90％-95％之间。目前国外主要采用先进的易规模化的乙烯酮氯化法路线.但是该法投资较大，技术难度较大。

发明内容：

本发明提供了一种以醋酐和氯气为原料，以三氯化铁或氯化氢为催化剂，合成高纯度氯乙酸和高纯度乙酰氯的方法。

反应原理：

(1)醋酐与氯气在20℃-80℃(加入催化剂)反应生成氯化醋酐和氯化氢CH₃-CO-O-CO-CH₃+Cl₂→ClCH₂-CO-O-CH₃+HCl

(醋酐)  (氯气)  (氯化醋酐)  (氯化氢)

(2)氯化醋酐和氯化氢进一步反应生成乙酰氯和氯乙酸ClCH₂-CO-O-CH₃+HCl→ClCH₂-CO-OH+CH₃-CO-Cl

(氯化醋酐)  (氯化氢)  (氯乙酸)  (乙酰氯)

工艺过程：

(1)催化剂三氯化铁或氯化氢按醋酐重量的0.02％-0.5％的比例加入醋酐中；

(2)醋酐催化剂混合物和氯气经过预热至20℃--60℃后通入到氯化反应

器进行氯化反应，醋酐和氯气按照等摩尔比例加入；

(3)醋酐和氯气在氯化反应器中生成氯乙酸和乙酰氯。生成的乙酰氯在60℃以上的温度下蒸发出反应器，经过冷凝回收，得到纯度为99.5％以上的乙酰氯产品；

(4)氯乙酸经过重结晶得到纯度为99.6％以上的高纯氯乙酸产品。

技术特点：

(1)氯化分离过程在一个反应器中连续进行；

(2)设备投资省；

(3)可以得到高纯氯乙酸和高纯度的乙酰氯产品。