[发明专利]以离子液体为催化剂热裂解脱氯化氢生产1,1-二氯乙烯的工艺

说明书

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种以离子液体为催化剂热裂解脱氯化氢生产1,1‑二氯乙烯的工艺。以1,1,2‑三氯乙烷为原料，在离子液体催化剂作用下，进行热裂解反应，制得1,1‑二氯乙烯。本发明避免了催化剂的失活，同时也避免了1,1,2‑三氯乙烷发生消除反应时生成积炭、聚合结焦等问题。本发明的副产氯化氢可以用来制备高纯盐酸或高纯度电子化学品，产物经提纯后得到高纯偏氯乙烯，其转化率≥95％，选择性≥99.5％，且本发明工艺路线原子经济，不产生废水，离子液体催化剂可以重复使用。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种以离子液体为催化剂热裂解脱氯化氢生产1,1-二氯乙烯的工艺。

背景技术

1,1-二氯乙烯，又名偏二氯乙烯，英文名称叫做vinylidene chloride，简称VDC，结构式CCl₂＝CH₂。1838年，法国人Regnault最先发现1,1-二氯乙烯。它稍微带点甜味，非常容易挥发，而且易于流动。虽然1,1-二氯乙烯难溶于水，根据相似相溶原理，它能够溶解于很多有机溶剂中。1,1-二氯乙烯分子中存在碳碳双键，其中一个碳原子上连接有两个氯原子，拥有较活泼的化学性质，比如易发生聚合反应、加成反应、氯化反应和分解反应，是很多化合物的合成原料，用途很大，主要用于生产偏氯乙烯-氯乙烯、偏氯乙烯-丙烯腈和偏氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物。以1,1-二氯乙烯为基础的共聚物，可以制备具有耐火性的偏氯纶。1,1-二氯乙烯与丙烯腈、丁二烯、丙烯酸酯、苯乙烯等共聚，可以制备各种合成树脂。1,1-二氯乙烯树脂可以加工成纤维或薄膜，也可以用于纸或塑料薄膜的表面涂层。1,1-二氯乙烯树脂加工成的纤维可用于生产织物、帐篷、防虫网、汽车坐垫等。1,1-二氯乙烯树脂制成的薄膜透气性、透湿性比其它塑料薄膜小，适用于食品包装。

1,1-二氯乙烯的生产方法有以下几种：

1、高温热脱氯化氢法：由1,1,2-三氯乙烷高温热脱氯化氢反应制得，该反应在管式反应器中进行，1,1,2-三氯乙烷预热温度是250℃，反应温度控制在400℃左右。此方法的优点是产生的氯化氢能够循环利用，不过生成的副产物1,2-二氯乙烯过多，大约占了产物的三分之二。因此，此生产工艺流程不适合生产1,1-二氯乙烯。

2、氯乙烯氢氯化法：第一步氯乙烯和氯化氢加成得到1,1-二氯乙烷，可以使用氯化铁或氯化铝作为催化剂。第二步1,1-二氯乙烷与氯气发生氯化反应，产物为1,1,1-三氯乙烷。第三步是1,1,1-三氯乙烷的高温裂解反应。裂解反应产物是1,1-二氯乙烯和氯化氢。氯乙烯氢氯化法的生产工艺，使用的是固体催化剂，因此不会产生含盐废水，成本大量减少，对环境的污染小，生成的氯化氢又可以循环利用。但是，此生产工艺流程过长，需要投入的反应设备特别多。因此这种合成方法的成本过高，不适合工业化生产、降低成本的要求。

3、1,2-二氯乙烷氯化法：第一步1,2-二氯乙烷和氯气发生氯化反应得到1,1,2-三氯乙烷。第二步提纯氯化反应生成的1,1,2-三氯乙烷，加入氢氧化钠溶液进行水解皂化反应。在本生产工艺流程第一步中，1,1,2-三氯乙烷是通过氯化反应制备的，反应条件要求较高，得到的副产物较多，无法满足要求，影响生产工艺流程的顺利进行。

4、乙烷氯化法：利用原料乙烷二次氯化后，热裂解制备1,1-二氯乙烯的反应工艺流程，反应要经历氯化、精馏、分离等多个步骤方可得到产物。乙烷氯化法流生产工艺流程相当复杂，对设备的要求特别高，流程难于控制。

5、1,1,1-三氯乙烷热脱氯化氢法：生产工艺的原料是氯乙烯，首先将氯乙烯与氯化氢加成氯化，生成1,1-二氯乙烷，然后把1,1-二氯乙烷再次氯化生成产物1,1,1-三氯乙烷，最后将生成的1,1,1-三氯乙烷在高温的条件下热裂解制备1,1,-二氯乙烯。该生产工艺是最新制备1,1-二氯乙烯的方法，气相催化过程中形成的副产物特别的少，而且得到的产品纯度极高，不过也正因为如此，原料1,1,1-三氯乙烷价格极其昂贵，生产成本难于控制，合成工艺过于复杂，国内开发较困难。