[发明专利]工业生产一氯乙酸的方法

说明书

已经公开了生产一氯乙酸(MCAA)的方法，其包括(a)用氯直接氯化乙酸的阶段和(b)从反应混合物中以酰氯形式回收催化剂的阶段，之后(c)加氢脱卤阶段，其特征在于在混合物的沸腾温度下在0‑1.0barg的压力下在相对于加入的氯气的过量乙酸中实施氯化过程(a)，而主要通过混合物中挥发性组分的蒸发而排出来自反应的热，然后它们在反应器上方的回流冷凝器中冷凝并返回至氯化反应，之后将含有一氯乙酸、乙酸、二氯乙酸和任选的存在于混合物中的酰氯以及任选的这些酸的酸酐的反应混合物供给至真空蒸馏过程(b)中，在0‑500mbar的真空中在蒸馏塔中连续实施真空蒸馏，从中排出混合物中的挥发性组分主要是酰氯，以及一些乙酸和一些一氯乙酸作为馏出物，并返回至氯化过程，因此几乎完全回收氯化的催化剂。

本发明的主题是生产一氯乙酸(MCAA)的改进方法，其中通过在氯化催化剂的存在下用氯气直接氯化乙酸(阶段I)获得产物。根据本发明的方法用于工业生产MCAA。

在工业中最常用的生产原料一氯乙酸(MCAA)的方法是在均相催化剂的存在下，在增加的压力下用氯气直接氯化乙酸：

CH₃COOH+Cl₂＝CH₂ClCOOH+HCl

反应在反应器中在3-5barg的压力下以液相进行。在无水条件下，反应混合物用溶解在液相中的氯气饱和。

该方法中的催化剂是乙酰氯(CH₃COCl)和氯乙酰氯(ClCH₂COCl)，它们通常由乙酸酐原位形成，因为酸酐是酰氯的前体而恰好加入。在反应过程中产生的氯化氢使酸酐转化为酰氯和乙酸。氯化过程中发生以下反应：

(CH₃CO)₂O+HCl＝CH₃COOH+CH₃COCl(形成乙酰氯)

CH₃COCl+Cl₂＝ClCH₂COCl+HCl(乙酰氯与氯的反应生成氯乙酰氯)

ClCH₂COCl+CH₃COOH＝ClCH₂COOH+CH₃COCl(使氯乙酰氯反应生成MCAA)

ClCH₂COCl+Cl₂＝Cl₂CHCOCl+HCl(形成二氯乙酰氯)

ClCH₂COCl+ClCH₂COOH＝Cl₂CHCOOH+CH₃COCl(MCAA与乙酰氯反应生成二氯乙酸)

Cl₂CHCOCl+CH₃COOH＝Cl₂CHCOOH+CH₃COCl(由二氯乙酰氯生产DCAA)

ClCH₂COOH+Cl₂CHCOCl＝Cl₂CHCOOH+ClCH₂COCl(MCAA与二氯乙酰氯反应生成DCAA)。

根据US 7,135,597，在乙酸的氯化反应中，液体表面上方的压力通常应在3barg至5barg，而温度应在115℃至155℃内。然而，在这种条件下运行的方法引起维护设备完整性的问题，并因此引起设备和管道系统的腐蚀问题。最大的威胁是用酰氯饱和的HCl气体，其产生高度腐蚀的环境。