乙酸催化氯化法合成氯乙酸的工艺发展现状及其对策
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氯乙酸生产方法氯乙酸生产方法1 三氯乙烯水解法该方法以三氯乙烯为原料,在酸性催化剂如硫酸、硝酸等催化下与水发生水解反应生成氯乙酸。
此方法反应条件较温和,温度低于200℃,压力小于0.2MPa,产品收率在90%~95%之间,产品的纯度在98%以上,并且不含二氯乙酸。
副产物氯化氢经水吸收可得到盐酸,触媒硫酸可回收利用,基本上没有三废排出。
此生产方法目前主要为日本和欧洲各国所采用。
由于我国三氯乙烯等原料来源有限,限制了它的发展,因此我国不采用此法生产氯乙酸。
2氯乙醇氧化法此法是以氯乙醇为原料,在60℃下用60%的硝酸进行氧化得到氯乙酸,产品收率可以达到90%左右。
此法的特点是工艺简单、收率较高、产品纯度高,但由于受到原料供应的限制,目前世界上只有极少的国家采用此生产方法。
我国由于原料氯乙醇紧缺,原料的价格高于产品氯乙酸的价格,因此没有生产厂家采用该法进行生产。
3氯乙酰氯水解法该法是在碱性条件下,氯乙酰氯发生水解反应得到氯乙酸。
该法生产工艺较为简单,但由于原料较难得,故目前很少有厂家采用。
我国的氯乙酰氯本身就是通过氯乙酸来合成的,故此法在我国没有得到应用。
4乙酸催化氯化法乙酸催化氯化法使用乙酸为原料,用乙酰氯、乙酸酐、硫磺、赤磷、三氯化磷等为催化剂,在90~100℃下,将氯气通入乙酸中,控制氯化深度,乙酸被氯化成氯乙酸。
氯化液经过结晶和甩滤得到氯乙酸产品。
该法现今在国内外普遍应用,是目前生产氯乙酸的主要方法,美国、加拿大和我国国内都采用此法进行生产。
此生产方法的优点是原料乙酸供应充足,生产工艺简单易行,生产投资少。
不足之处在于不能很好地控制反应,所得的产物是乙酸、氯乙酸和二氯乙酸等的混合物。
乙酸催化氯化法分为间歇氯化法和连续氯化法两种工艺,在早期主要采用间歇氯化方式进行生产,生产能力小,产品质量差。
从20世纪90年代开始,许多国家的生产厂家采用了连续氯化生产工艺,生产工艺采用自动化,使生产能力大为提高。
氯乙酸可研报告产品描述:氯乙酸又名一氯醋酸,分子式C2 H3CLO2,为无色或淡黄色晶体,有刺激性气味,具有腐蚀性,水溶液呈酸性。
氯乙酸易潮解,易溶于水、醇、苯、氯仿和醚等。
由于氯乙酸分子中有羧基和氯原子2个官能团,羧基可以形成盐、酯、酰胺类等化合物,氯原子可以被F、B r、CN、OH等取代形成化合物,所以,氯乙酸能合成众多下游产品,被广泛应用于农药、医药、染料、表面活性剂、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、电镀和香科香精领域。
1、国内市场分析及预测1841年N Le Bl a n c首次发现了氯乙酸。
1857年R Ho f man在实验室阳光直接照射的条件下,通过乙酸氯化法制得了氯乙酸。
此后,氯乙酸的合成方法层出不穷,已经报道的就有1 0多种。
但是近年来,实现工业化规模生产的方法只有4种,即三氯乙烯水解法、氯乙醇氧化法、氯乙酰氯水解法及乙酸催化氯化法。
前3种方法因原料、成本等原因未在全球广泛推广,现介绍一种全球普遍采用的乙酸催化氯化法合成氯乙酸的生产技术。
此方法使用乙酸为原料,用乙酰氯、乙酸酐、硫磺、三氯化磷等为催化剂,在7 0~8 0℃下,将氯气通入乙酸中,控制氯化深度,乙酸被氯化成氯乙酸。
该方法是世界上采用最多、工艺技术最为成熟的合成方法。
其反应式如下:CH3 COOH+ Cl 2→C1CH2COOH+ HC1乙酸催化氯化法分为间歇氯化法和连续氯化法2种工艺。
2.1国内生产目前,我国已经成为全球最主要的氯乙酸生产和消费的国家。
在2010年醋酸下游热点产品开发与市场分析峰会上,太原理工大学精细化工研究所李福祥副所长表示,2010年国内氯乙酸的总消费量大约在60.75万t,出口部分约5万t左右。
而2009年我国氯乙酸产能已经超过全球总产能的一半以上,达到68.15万t/a,尤其河北省氯乙酸生产企业多达15~17家,占全国总产能的25.8%,但多为硫磺法生产工艺。
2010年新投产的产能为9.3万t/a,之后仍会以10%以上的速度快速增长。
醋酸催化氯化合成氯乙酸反应机理研究
薛建伟;秦岩
【期刊名称】《太原理工大学学报》
【年(卷),期】1998(29)6
【摘要】本文通过对醋酸在乙酰氯为催化剂下进行氯化制备氯乙酸反应机理的研究。
认为乙酰氯为催化剂的醋酸氯化反应属于连串反应,而且在此连串反应中,乙酰氯与氯气反应的活化能要比氯乙酰氯与氯气反应的活化能高。
【总页数】4页(P613-615,619)
【作者】薛建伟;秦岩
【作者单位】太原理工大学精细化工研究所;太化集团公司
【正文语种】中文
【中图分类】O623.64
【相关文献】
1.乙酸催化氯化法合成氯乙酸的催化剂研究现状 [J], 王彦军;翟现明;赵强
2.氯化铁催化合成氯乙酸异戊酯的研究 [J], 刘宏;杨翠;王联芝
3.醋酸氯化液氢解制氯乙酸用Pd/C催化剂的失活研究 [J], 丁军委;于文龙;和树宝;袁学民;杨克俭
4.以醋酐和硫磺为催化剂的醋酸氯化合成氯乙酸 [J], 薛建伟;吴岚;吕志平
5.乙酸氯化合成氯乙酸反应机理研究进展 [J], 周学永
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氯乙酸可研报告一、产品简介与行业标准1.1产品简介COOH,为醋酸中甲基的一个氢原氯乙酸,又名一氯乙酸,结构简式为ClCH2子被氯原子取代的产物,相对分子质量94.50。
氯乙酸是一种重要的有机化工中间体,已不再是传统意义的精细化工产品,氯乙酸分子中有活泼的α-氢、羧基、氯高反应活性官能团,容易发生酯化、酰胺化、氨化、氰化、硫氰化、水解等多种化学反应,可用于制备丙二酸、丙二腈、丙二酸酯、巯基乙酸、巯基乙酸酯等精细化学品。
其下游产品有100多种,是合成染料、农药、医药、香料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂等的重要原料。
然而,氯原子的存在使得氯乙酸的酸性比乙酸强,有强烈的刺激性和腐蚀性,沾染皮肤能引起烧伤,能破坏所有非贵重金属、橡胶和木材等。
1.2行业标准当前工业氯乙酸实施的中华人民共和国化工行业标准的标准号是HG/T 3271-2000,该标准适用于冰乙酸在催化剂存在下氯化而制得的工业氯乙酸,其质量应符合下表的要求。
二、氯乙酸合成方法介绍已经报道的氯乙酸合成方法有10种以上,如四氯乙烷水解法、乙醇酸氯化法、乙酸氯氧化法、磺酰氯氯化法、烷醇氯化法、二氯乙烷光催化法等,但是近年来,实现工业化规模生产的主要合成方法只有4种,即三氯乙烯水解法、氯乙醇氧化法、氯乙酰氯水解法及乙酸催化氯化法。
2.1 三氯乙烯水解法该法以浓硫酸为催化剂,三氯乙烯与水发生水解反应生成氯乙酸,反应式如下:C1CH=CCl2+2H2O→ClCH2COOH+2HCl反应温度130—150℃,反应完全后,产物中氯乙酸质量分数约为50%,水为1%—2%,其余为硫酸。
反应产物经真空蒸馏得到高纯氯乙酸产品,产率为90%一95%。
生产1 t氯乙酸消耗三氯乙烯1.50—1.85 t,硫酸(质量分数为95%)0.60 t,副产氯化氢0.70—0.75 t,产品纯度达98%(质量分数)以上。
三氯乙烯水解法因工艺过程较简单、产品纯度高而得到发展,欧洲曾采用此工艺建工业化生产装置,但由于原料昂贵,近年来已被淘汰。