[发明专利]氯乙酸生产新工艺

说明书

本发明属于一种有机化工原料类。

本发明是生产氯乙酸的新工艺。该产品既是一种有机磷农药的重要中间体，又是生产CMC(羧甲基纤维素)和甘氨酸的重要原料。它的化学结构式为：

目前国内生产氯乙酸的厂家有100多家，年产约10万吨，目前普遍采用的生产方法是醋酸氯化法。它是以醋酸为原料，其一般反应式如下：

硫粉作为催化剂的反应历程为：

1、

2、

3、

4、

可能产生的付反应为：

1、

2、从上述催化反应历程中可见：氯化反应的催化活性中间体是乙酰氯，因此在氯化反应过程中，乙酰氯浓度的高低，直接影响氯化反应速度和付产物二氯乙酸的生成。目前采用的氯乙酸生产过程为：

在装有直管通氯管的氯化反应主、付釜中，分别投入相同量的醋酸和2.5％醋酸量的硫粉，当二个釜都投料完毕后，开始加热；当主釜温度达到95℃，付釜温度达75℃时，在主釜中慢慢通入氯气氯化，反应所产生的大量氯化氢气体夹带着未反应的氯气和生成的乙酰氯等低沸物经过水冷冷凝器后，氯化氢夹带着氯气和未冷凝下来的乙酰氯等低沸物进入付釜中，氯气继续与醋酸反应，而冷凝下来的乙酰氯等低沸物返回主釜中，随着氯气不断通入，主、付釜的温度会不断上升，在通氯过程中，维持主釜温度为100±2℃，付釜温度为80±2℃，直至主釜中氯化液比重达到1.35/80℃时，说明反应已达到终点，立即停止通氯，完成氯化反应。氯化反应结束后，将主釜中的氯化液抽入结晶釜中，并加入适量的氯乙酸母液，在搅拌下使氯化液缓慢冷却结晶，当晶体温度降至28～30℃时，说明结晶已完成，然后将结晶物与母液的混合物放于抽滤桶中，用真空抽滤将结晶物和母液分离，从而得到氯乙酸晶体产品。该方法每吨氯乙酸晶体产品需消耗醋酸750Kg以上，消耗氯气1000Kg以上，氯乙酸晶体产品纯度为96％以下。

近几年来国内也曾有一些技术资料和专利(CN 1031563C)报道了氯乙酸生产的改进工艺，其目的是减少乙酰氯的流失，抑制付产二氯乙酸的生成，减少原料的消耗。若采用此专利方法生产，其报道的每吨氯乙酸晶体产品消耗醋酸714kg，比目前普遍采用的生产工艺，醋酸消耗降了30～80Kg/t。具体改进的方案为：1、催化剂硫粉量为醋酸量的1％左右；2、当温度达70℃后，在主釜中慢慢通入氯气氯化，反应所产生的大量氯化氢气体夹带着未反应的氯气和生成的乙酰氯等低沸物经过-15℃以下的冷冻盐水冷凝器后，氯化氢夹带着氯气进入付釜中，氯气继续与醋酸反应，而冷凝下来的乙酰氯返回主釜中，初期氯气通入量为20～25Kg/h，中期氯气通入量为35～40Kg/h，后期氯气通入量为20～25Kg/h，最终氯化温度达到98±2℃，付釜的温度一直维持在70℃左右不变；3、当主釜中氯化液比重达到1.21～1.24/80℃后，关闭冷冻盐水，使主釜中的乙酰氯等低沸物馏出，当主釜中氯化液比重达到1.32/80℃后，通过主釜上设置的捷径蒸馏管(不经过主釜冷凝器的蒸馏管)，使反应釜内的物质得到进一步蒸馏；4、当主釜中氯化液比重达到1.35/80℃，停止通氯后，再通入氮气10～20分钟。

通过对现有醋酸氯化法生产工艺的深入了解和考察，经过太量的工业试验和动态跟踪分析发现：

1、氯化反应体系是固～液～气非均相反应体系，上述一般生产工艺和专利报道的方法都存在着氯气分布不均和局部过浓的现象，一方面使付产二氯乙酸增多，另一方面使氯气反应不完全，这不仅增加了氯气和醋酸消耗，而且将延长通氯时间。