專利名稱：制備1,1,2－三氯乙烷的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備1，1，2-三氯乙烷的裝置和方法，尤其涉及一種以1，2-二氯乙烷為原料的無催化劑的制備1，1，2-三氯乙烷的裝置和方法，更具體涉及一種采用反應(yīng)精餾的制備1，1，2-三氯乙烷的裝置和方法。
背景技術(shù)：
1，1，2-三氯乙烷是一種重要的有機中間體，如可用于偏二氯乙烯的制備。為了改善反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)條件，抑制副反應(yīng)，采用反應(yīng)精餾技術(shù)制備1，1，2-三氯乙烷是目前較為優(yōu)化的方法，可以縮減反應(yīng)工藝流程，使反應(yīng)過程和分離過程得到有效結(jié)合。
美國專利2621153報道了一種在精餾塔內(nèi)，以1，2-二氯乙烷和氯氣為原料制備1，1，2-三氯乙烷的裝置和方法。該專利采用了在精餾塔塔頂加入1，2-二氯乙烷的生產(chǎn)方式(見專利圖示)，全回流，所述精餾塔存在三段精餾段、反應(yīng)段、提餾段。由于在氯氣加料口以上部分均存在1，2-二氯乙烷和氯氣，實質(zhì)上僅存在一個反應(yīng)精餾段和一個提餾段而不存在一個嚴(yán)格的精餾段。塔頂冷凝液全回流，沒有低沸物排出，塔釜1，1，2-三氯乙烷和高沸物一起作為產(chǎn)品排出，必然造成由于塔內(nèi)低沸物的結(jié)累而直接影響反應(yīng)選擇率，作為產(chǎn)品的1，1，2-三氯乙烷純度將達(dá)不到令人滿意的程度，因此還需要對其生產(chǎn)流程進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化，以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種制備1，1，2-三氯乙烷的裝置和方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的裝置包括
反應(yīng)精餾塔，該反應(yīng)精餾塔的塔頂設(shè)有蒸汽出口、回流口、輕組分出料口，中部設(shè)有1，2-二氯乙烷加料口和氯氣加料口，氯氣入口上方為反應(yīng)精餾段，下方為提餾段，提餾段設(shè)有側(cè)線產(chǎn)品出口，底部設(shè)有加熱釜，加熱釜設(shè)有高廢物料液出口。
與反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)恼羝隹谕ㄟ^管線連接塔頂冷凝器，塔頂冷凝器的冷凝液出口通過管線與反應(yīng)精餾塔的塔頂回流口、輕組分出料口相連接，塔頂冷凝器的不凝氣體出口與后續(xù)工段相連接，用于不凝氣體的處理。
采用上述裝置制備1，1，2-三氯乙烷的方法包括如下步驟將原料1，2-二氯乙烷和氯氣分別持續(xù)通過1，2-二氯乙烷加料口和氯氣加料口送入反應(yīng)精餾塔中部的主要反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)精餾段上升的主要含1，2-二氯乙烷、低沸物蒸汽，經(jīng)過塔頂冷凝器冷卻后，大部分回流進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，小部分作為輕組分排出，避免反應(yīng)精餾塔內(nèi)低沸物的結(jié)累，回流比取決于反應(yīng)副產(chǎn)低沸物的量，塔頂冷凝器出口排出的的不凝氣體、反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫以及未反應(yīng)完全的氯氣送往后處理工段；塔頂反應(yīng)壓力為0.1～0.15Mpa，加熱釜溫度為塔底物料的沸點溫度，反應(yīng)區(qū)的溫度為80～90℃，塔頂溫度為75～83℃；1，2-二氯乙烷和氯氣的摩爾比為1∶1.0～1.1；反應(yīng)精餾區(qū)的溫度和塔頂溫度是通過原料1，2-二氯乙烷、氯氣的加料速度以及塔釜的加熱量等等反應(yīng)操作參數(shù)進(jìn)行控制的。
由于1，2-二氯乙烷和氯氣的氯化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)原料1，2-二氯乙烷和氯氣進(jìn)料量一定，提餾段側(cè)線產(chǎn)品出料量一定，輕組分出料量一定，如何移走反應(yīng)熱，控制塔釜加熱量，取決于反應(yīng)精餾段的溫度分布，因此，應(yīng)當(dāng)從能耗，選擇率和轉(zhuǎn)化率的總體平衡下選擇反應(yīng)操作條件；在較優(yōu)化的操作條件下，選擇率為88～95％，轉(zhuǎn)化率大于90％，提餾段側(cè)線出口產(chǎn)品1，1，2-三氯乙烷的重量濃度為97％以上，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。


圖1為裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的裝置包括反應(yīng)精餾塔(1)，該反應(yīng)精餾塔(1)的塔頂設(shè)有蒸汽出口(2)、回流口(3)，塔頂冷凝器設(shè)有輕組分出料口(13)，中部設(shè)有1，2-二氯乙烷加料口(4)和氯氣加料口(5)，氯氣加料口(5)上方為反應(yīng)精餾段，下方為提餾段(6)，提餾段設(shè)有側(cè)線產(chǎn)品出口(9)，底部設(shè)有加熱釜(7)，加熱釜設(shè)有高廢物料液出口(8)。
與反應(yīng)精餾塔(1)塔頂?shù)恼羝隹?2)通過管線相連接塔頂冷凝器(11)，塔頂冷凝器(11)的冷凝液出口(10)通過管線與反應(yīng)精餾塔(1)塔頂回流口(3)和輕組分料液出料口(13)相連接，塔頂冷凝器(11)的不凝氣體出口(12)與后續(xù)工段相連接。
實施例1采用圖1所示的裝置制備1，1，2-三氯乙烷。
反應(yīng)精餾塔(1)的結(jié)構(gòu)參數(shù)反應(yīng)精餾段有效高度為4米，提餾段有效高度為1米，原料1，2-二氯乙烷加料口和氯氣加料口相差3.5米，提餾段側(cè)線產(chǎn)品出口為提餾段中部，塔內(nèi)徑為0.05米，反應(yīng)精餾段和提餾段采用θ環(huán)填料。反應(yīng)精餾塔材質(zhì)為304不銹鋼將原料1，2-二氯乙烷和氯氣分別持續(xù)通過1，2-二氯乙烷入口和氯氣加料口送入反應(yīng)精餾塔中部的主要反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)精餾段上升的主要含1，2-二氯乙烷、低沸物蒸汽，經(jīng)過塔頂冷凝器冷卻后，大部分回流進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，極小部分作為輕組分料液出料，塔頂冷凝器排出的不凝氣體用堿液吸收處理；反應(yīng)壓力為0.102MPa，加熱釜溫度為112～114℃，反應(yīng)區(qū)的溫度為80.5～83.2℃，塔頂溫度為78.2～79.5℃；1，2-二氯乙烷的加料速度為0.12公斤/小時；1，2-二氯乙烷和氯氣的摩爾比為1，2-二氯乙烷∶氯氣＝1∶1.04；塔釜采用電加熱，加熱功率為1520W；在上述的操作條件下，連續(xù)反應(yīng)53小時，選擇率為93.5％，轉(zhuǎn)化率為97.5％，提餾段側(cè)線排出的產(chǎn)品1，1，2-三氯乙烷的重量濃度為98.1％。
實施例2采用與實施例1相同裝置。
反應(yīng)壓力為0.104MPa，，加熱釜的加熱溫度為112～116℃，反應(yīng)區(qū)的溫度為81.5～83.9℃，塔頂溫度為77.5～80.5℃；1，2-二氯乙烷的加料速度為0.15公斤/小時；1，2-二氯乙烷和氯氣的摩爾比為1，2-二氯乙烷∶氯氣＝1∶1.1；塔釜采用電加熱，加熱功率為1650W；在上述的操作條件下，連續(xù)反應(yīng)61小時，選擇率為93％，轉(zhuǎn)化率為96.2％，提餾段側(cè)線排出的產(chǎn)品1，1，2-三氯乙烷的重量濃度為98.8％。
權(quán)利要求
1.一種制備1，1，2-三氯乙烷的裝置，其特征在于，包括反應(yīng)精餾塔(1)，該反應(yīng)精餾塔(1)的塔頂設(shè)有蒸汽出口(2)和冷凝器(11)、回流口(3)、輕組分料液出料口(13)，中部設(shè)有1，2-二氯乙烷加料口(4)和氯氣加料口(5)，提餾段(6)，提餾段設(shè)有側(cè)線產(chǎn)品出口(9)，底部設(shè)有加熱釜(7)，加熱釜設(shè)有高廢物料液出口(8)；與反應(yīng)精餾塔(1)塔頂?shù)恼羝隹?2)通過管線相連接的塔頂冷凝器(11)，塔頂冷凝器(11)的冷凝液出口(10)通過管線與反應(yīng)精餾塔(1)塔頂?shù)幕亓骺?3)和輕組分料液出料口(13)相連接，塔頂冷凝器(11)的氣相出口(12)與后續(xù)工段相連接；氯氣加料口(5)以上部分為反應(yīng)精餾段，以下部分為提餾段。
2.采用權(quán)利要求1所述的反應(yīng)精餾裝置制備1，1，2-三氯乙烷的方法，其特征在于，包括如下步驟將原料1，2-二氯乙烷和氯氣分別持續(xù)通過1，2-二氯乙烷加料口和氯氣加料口送入反應(yīng)精餾塔中部的主要反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)精餾段上升的主要含有1，2-二氯乙烷及低沸物蒸汽，經(jīng)過塔頂冷凝器冷卻后，大部分回流進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，小部分作為輕組分料液排出，避免反應(yīng)精餾塔內(nèi)低沸物的結(jié)累，回流比取決于反應(yīng)副產(chǎn)低沸物的量，塔頂冷凝器的氣相出口排出不凝氣體和由反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫以及未反應(yīng)完全的氯氣送往后處理工段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，塔頂反應(yīng)壓力為0.1～0.15Mpa。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，加熱釜溫度為塔底物料的沸點溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，反應(yīng)精餾區(qū)的溫度為80～90℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，塔頂溫度為75～83℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求2～6任一項所述的方法，其特征在于，1，2-二氯乙烷和氯氣的摩爾比為1，2-二氯乙烷∶氯氣＝1∶1.0～1.1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，反應(yīng)精餾區(qū)的溫度和塔頂溫度是通過原料1，2-二氯乙烷、氯氣的加料速度以及塔釜的加熱量進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備1，1，2－三氯乙烷的裝置和方法。裝置包括反應(yīng)精餾塔(1)和塔頂冷凝器(11)。將原料1，2－二氯乙烷和氯氣分別持續(xù)通過1，2－二氯乙烷加料口和氯氣加料口送入反應(yīng)精餾塔，反應(yīng)精餾段(氯氣入口出以上)上升的主要含1，2－二氯乙烷蒸汽，經(jīng)過塔頂冷凝器冷卻后，冷凝液大部分回流進(jìn)入精餾塔內(nèi)，小部分作為輕組份料液經(jīng)排出口(13)排出，避免反應(yīng)精餾塔內(nèi)低沸物的結(jié)累，不凝氣體和由反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫以及少量未反應(yīng)完的氯氣經(jīng)冷凝器氣相出口(12)送往后處理工段。本發(fā)明的方法，選擇率為88～97％，轉(zhuǎn)化率大于90％，提餾段側(cè)線出口產(chǎn)品1，1，2－三氯乙烷的重量濃度為97％以上，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
文檔編號C07C17/383GK1762935SQ200510029868
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者袁向前, 胡妹華, 宋宏宇, 袁茂全, 余娟 申請人:上海氯堿化工股份有限公司, 華東理工大學(xué)