[发明专利]纯化包含MCA和DCA的液体进料的方法

说明书

本发明涉及纯化包含一氯乙酸(MCA)和二氯乙酸(DCA)的液体进料的方法。

用于生产一氯乙酸的主要工业途径为通过乙酸与氯气反应。该方法为通常已知的且一般使用反应器，在反应器中使液体乙酸(HAc)的混合物与氯气在无水条件下使用乙酰氯作为催化剂反应。乙酰氯优选通过添加例如乙酸酐而原位形成。因此，氯化混合物基本上不含水(因为乙酰氯与水剧烈反应)。在氯化反应器中，形成一氯乙酸(MCA)及气态HCl以及副产物，例如二氯乙酸(DCA)及三氯乙酸(TCA)。

在含MCA的反应产物混合物通过反应器和催化剂回收区段之后，DCA以显著量，通常约3-10%存在。为减少MCA中DCA的量，随后使含MCA/DCA的产物混合物经受纯化工艺。纯化工艺可为物理分离如结晶或蒸馏或化学转化如还原，其中DCA利用氢在氢化催化剂如金属基催化剂的存在下氢化。

由于一氯乙酸和二氯乙酸的沸点非常接近(分别为189°和194℃)，从MCA中蒸馏除去DCA昂贵且不经济。

利用结晶，一步重结晶仅使粗一氯乙酸进料中的二氯乙酸浓度减少约4倍，即，例如自3重量%降至0.7-0.8重量%。因此，为生产纯净一氯乙酸，空间和时间要求是显著的。此外，在多次结晶之后，母液仍包含一氯乙酸及二氯乙酸的混合物。尽管该母液仍包含至少30重量%的一氯乙酸(取决于冷却条件)，但其不能通过进一步结晶转化成可出售产品，并且需要视作废物。

已知粗一氯乙酸中二氯乙酸的浓度可通过在多相催化剂上加氢脱氯而显著降低(例如根据US5,191,118和US5,356,850)。

有利的是在液相(而不是气相)中用酸进行加氢脱氯，因为这节省蒸发加氢脱氯进料所需的能量且也节省蒸发加氢脱氯反应器进料所需设备的显著投资成本。

然而，发现当包含MCA、DCA、少量TCA、Hac和任选一些痕量酸酐和/或酰氯的液体进料在酸处于液相下经受加氢脱氯步骤时，由于形成醛而获得暗色产物，所述醛导致形成缩合产物。此外，过度形成醛可导致加氢脱氯反应器和下游设备中结垢。也增加对生产场所环境的排放。

这些问题在气相加氢脱氯工艺中所起的作用不显著，但它们在液相加氢脱氯工艺中就成为问题了。对此的原因在于，相比于气相加氢脱氯工艺，在液相加氢脱氯工艺情况下氢化塔中各组分的停留时间长得多。这由于醛的羟醛缩合而提高有色组分的形成。

由EP1451136已知这些醛可通过使用过氧羧酸如过乙酸氧化而从工艺料流中除去。然而，过氧羧酸为潜在爆炸性的，这意味着反应条件应小心选择并且精确监控，以防止其积聚。此外，如果相比于醛以摩尔过量使用，则未反应过氧羧酸需要随后被破坏。在使用小于等摩尔量过氧羧酸下，醛的去除会不完全。总之，该工艺相当复杂且需要手法高明。

因此，本发明目的在于提供一种可由包含一氯乙酸、二氯乙酸和任选乙酸、酰氯和/或酐的MCA设备氯化区段获得的液体进料的纯化方法，其中加氢脱氯步骤得到颜色等于或小于300Pt-Co单位，优选等于或小于200Pt-Co单位，更优选等于或小于150Pt-Co单位的产物，如根据ISO-6271(目测法或分光光度法)所测量，所述方法容易以工业规模MCA生产工艺实施。更具体而言，所述颜色通过将ISO-6271应用于25mL水和75mL所述产物的混合物而测定。直接由加氢脱氯步骤获得的该产物在下文也称为氢化产物。

因此，在蒸馏之后获得的最终MCA产物(即在第一蒸馏塔中从MCA产物中分离轻馏分和在第二蒸馏塔中分离重馏分之后获得的产物，所述产物在下文也称为蒸馏产物)的颜色等于或小于100Pt-Co单位，优选等于或小于50Pt-Co单位，更优选等于或小于20Pt-Co单位，如根据ISO-6271所测量。小于20Pt-Co的颜色意味着产物在肉眼评价时为无色的。

由加氢脱氯步骤获得的产物的上述颜色通过将ISO-6271应用于25mL水和75mL所述产物的混合物而测定。

已惊人地发现，如果在加氢脱氯步骤之前将特定量的水加入包含MCA、DCA、任选少量TCA、任选HAc、任选痕量酸酐和/或任选一些痕量酰氯的液体进料中，则满足该目的。

更具体而言，本发明涉及一种纯化包含一氯乙酸、二氯乙酸、任选酰氯、任选酐和任选乙酸的基本上不含水的液体进料的方法，其包括如下步骤：

(a)将水加入液体进料中，使得获得包含基于由此获得的液体进料总重量为0.01-5重量%水的液体进料，和