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时间:2019-07-07
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1、氯乙酸的生产一、概述氯乙酸又名一氯乙酸,是一种重要的化工原料。广泛用于生产农药、染料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂、香精、香料、羧甲基纤维素和其它有机合成的中间体。氯乙酸在农药工业主要用于生产乐果、氧化乐果、草甘膦、2.4-D丁脂、2甲4氯等。在染料工业主要用于生产靛蓝染料。中国氯乙酸兴起-发展历史我国氯乙酸生产起步较晚,直到20世纪80年代中期,随着石油工业兴起发展,钻井用助剂羧甲基纤维素用量大幅上升,我国氯乙酸生产才开始得到重视。90年代初我国农药除草剂迅猛发展,又一次刺激了氯乙酸工业向前推进,在此间国内相继建设了多套氯乙酸生产装置。此后的2004-2
2、006年扩张十分明显,截至目前仍有不少厂家存在扩张和新建计划。12.51.9519.15.34.51.7我国氯乙酸产能布局单位:万吨二、氯乙酸特性1.物理性质氯乙酸又称一氯醋酸、氯代乙酸,结构式为C1CH2COOH,分子量94.50。无色或淡黄色结晶,有刺激性气味,有潮解性。相对密度(60℃/4℃)1.3764。有α、β、γ三种晶体,熔点分别为62.53℃、56.3℃、50.2℃。沸点186~191℃,折射率1.4330,粘度(65℃)2.25mPa·s,表面张力31.56×l0-3N/m。有强烈的腐蚀性,能破坏所有非贵重金属、橡胶和木材等。溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和二硫
3、化碳。可燃,爆炸极限(下限)8%(vol)。中等毒性,受热分解产生有毒的光气和氯化物气体。能腐蚀皮肤,有强烈的刺激性,LD5076mg/kg。2.健康危害吸入高浓度本品蒸气或皮肤接触其溶液后,可迅速大量吸收,造成急性中毒。吸入初期为上呼吸道刺激症状。中毒后数小时即可出现心、肺、肝、肾及中枢神经损害,重者呈现严重酸中毒。患者可有抽搐、昏迷、休克、血尿和肾功能衰竭。酸雾可致眼部刺激症状和角膜灼伤。皮肤灼伤可出现水疱,1~2周后水疱吸收。慢性影响:经常接触低浓度本品酸雾,可有头痛、头晕现象。3.用途染料工业用于生产靛蓝、萘氨基乙酸类染料;在制药工业用于合成咖啡因、巴比妥、肾上腺
4、素、维生素B6、氨基乙酸、丙二酸酯等药物和中间体;在农药工业用于生产除草剂2,4-D、丁酯、2,4,5-T、硫氰乙酸、α-萘乙酸、草甘磷、甲草胺、乙草胺、丁草胺及杀虫剂乐果等20多种农药;在合成纤维工业用于生产羧甲基纤维素(CMC)和有色金属浮选剂Z-200#,还可用作色层分析试剂等,也可用于食品添加剂、洗涤剂、冷烫精等产品。三、氯乙酸生产工艺氯乙酸是广泛的有机合成原料。氯乙酸工业规模生产主要有两种方法:三氯乙烯水解法和乙酸催化氯化法。三氯乙烯水解法是以浓硫酸为催化剂,同时进行水解和加成反应。该法因工艺过程简单、产品纯度较高而得到发展,欧洲曾采用此工艺建工业化生产装置,但
5、由于原料昂贵,近年来已被淘汰。乙酸催化氯化法按所用催化剂不同,又可分为硫磺法和醋酐法两种。硫磺法:乙酸在碘、磷、硫或硫和磷的卤化物等催化剂存在下,用氯气直接氯化乙酸可制得氯乙酸,同时伴随副反应,生成深度氯化物二氯乙酸、三氯乙酸等。由于硫磺价格低廉,原料易得等原因,工业上多采用硫磺,因此此法称为硫磺法。该法生产工艺简单,但消耗高,单套能力低、产品质量差,催化剂硫、磷等不仅污染产品,也污染副产品盐酸,有时还造成管道设备的堵塞。醋酐法:乙酸为原料以乙醋酐为催化剂,用氯气氯化而得氯乙酸。产品因不含硫磺、二氧化硫等硫化物,具有生产出的产品质量较好。乙酸醋酐催化氯化反应生产氯乙酸的生
6、产技术主要包括:醋酸氯化、氯乙酸结晶和氯乙酸分离等工序。1.反应方程式醋酐法是乙酸为原料以乙醋酐为催化剂,用氯气氯化而得氯乙酸。反应历程如下:2.工艺流程简图3.工艺流程简述由醋酸泵将醋酸贮罐中的醋酸送入醋酸计量槽,主氯化釜中的料液自计量槽倒入(开车时主釜液为纯醋酸),加入硫磺。将主氯化釜料液升温至95℃,开始通入氯气。氯气经氯气缓冲罐调节压力后,经氯气分配台计量后进入各套主氯化釜。主氯化釜温度控制在105±3℃,开始2~3小时,当反应温度开始上升后,加大通氯量,当氯化液比重达到1.31/80℃时,通氯量逐渐减小,以冷凝器出口气体不发黄为准,直至反应完成。正常操作时,氯化
7、反应温度用夹套蒸汽或冷却水来控制,要避免频繁地升降温,尽量少用蒸汽,利用反应热和冷却水控制反应釜温度平稳在105±3℃。当氯化液比重达到1.355/80℃,用色谱检测醋酸含量<1.5%时即达到反应终点,停止通氯,保温半小时后送入结晶釜缓慢降温结晶,当料液温度达到25℃左右时(夏天可控制在30℃左右)结晶结束,固液混合物料以母液调节固液比达到2∶1左右,由结晶釜下部放入中间槽,中间槽调节一定的料液流量送入离心机进行固液分离,分离后的固体物料经干燥后包装即为成品。主釜反应生成的气体经一段水冷,二段冷冻盐水冷却,其液相返回氯化釜,气
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