董超

【摘 要】 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的間歇氯化生產(chǎn)氯乙酸工藝也在不斷發(fā)展，本文對(duì)近十年來(lái)國(guó)內(nèi)氯乙酸行業(yè)的工藝改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了探討，并論述了實(shí)施這些技術(shù)方案不需改變?cè)械纳a(chǎn)工藝路線及主體設(shè)備，具有實(shí)用化強(qiáng)的特點(diǎn)，并得出結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】 間歇氯化生產(chǎn)；氯乙酸；改進(jìn)工藝

引言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)共有氯乙酸廠百余家，普遍采用乙酸間歇氯化法生產(chǎn)，然而原材料消耗偏高、產(chǎn)品質(zhì)量偏低是氯乙酸行業(yè)長(zhǎng)期面臨的難題。近年來(lái)經(jīng)過(guò)科研人員的艱苦攻關(guān)， 在使用醋酐作催化劑和連續(xù)化生產(chǎn)等方面取得了可喜進(jìn)展，但由于技術(shù)難度高；設(shè)備投資大，大部分廠家仍然使用間歇氯化工藝。下面根據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)，著重介紹近十年國(guó)內(nèi)有關(guān)醋酸間歇氯化法生產(chǎn)氯乙酸工藝的改進(jìn)情況，并與大家進(jìn)行探討。

一、概念

氯乙酸又稱(chēng)一氯乙酸， 分子中具有羧基和氯原子2個(gè)官能團(tuán)，其中羧基可以形成鹽、酯、酰胺、酰氯等，氯原子可以分別被氟、溴、碘、氨基、氰基、巰基、羥基等基團(tuán)取代而形成許多有機(jī)化合物，因此被廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料、油田化學(xué)品、造紙助劑、紡織助劑、表面活性劑等方面，發(fā)展前景十分廣闊。

二、工藝改進(jìn)措施

1、通氯裝置的改進(jìn)

由于醋酸氯化屬于氣液2相反應(yīng)，普通的單管通氯氣裝置不能使氯氣和醋酸分子之間均勻接觸，而環(huán)狀多孔鼓泡器較單孔的通氯設(shè)備具有更好的氯化效果，氯氣由多點(diǎn)從不同方位噴向醋酸反應(yīng)液，減輕因氯氣局部過(guò)濃而引發(fā)的副反應(yīng)。

但氣體分布器的使用也有其局限性，隨著通氯速度增加， 分布器與單孔器的差距逐漸減小。這是因?yàn)樵诘土魉贄l件下，多孔器能產(chǎn)生更多的氣泡，而在大流速下，單孔器可使反應(yīng)液形成更大程度的湍動(dòng)，反應(yīng)液的流動(dòng)有利于反應(yīng)物料的混合。如果環(huán)狀多孔鼓泡器與攪拌一同使用，則要求鼓泡器的直徑稍小于攪拌器直徑，否則大多數(shù)氣泡從分布器小孔逸出后沿著反應(yīng)釜邊沿匯集上升， 沒(méi)有起到分散作用。

2、氯化液主鍋蒸餾操作

氯化反應(yīng)結(jié)束后，釜內(nèi)物料主要有一氯乙酸、二氯乙酸、乙酸、乙酰氯、氯乙酰氯等，對(duì)低沸物進(jìn)行蒸餾不僅可以降低原材料消耗，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)，氯化液中的乙酰氯如不及時(shí)蒸餾，會(huì)對(duì)結(jié)晶和抽濾帶來(lái)一定負(fù)面影響， 導(dǎo)致氯乙酸與母液間的附著力增強(qiáng)， 使一氯乙酸和二氯乙酸難以分離。

3、結(jié)晶工藝改進(jìn)

（1） 循環(huán)母液的精制

在氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中， 氯化液結(jié)晶所添加的母液是循環(huán)使用的，這就決定了母液的組成是變化的，而隨著母液套用次數(shù)的增加， 其所含二氯乙酸的含量也會(huì)增加、 母液中二氯乙酸含量增加相應(yīng)地會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶產(chǎn)品中二氯乙酸含量上升，降低產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）降溫操作的改進(jìn)

以往結(jié)晶操作所用的溫水是用一次冷水與蒸汽通過(guò)一個(gè)套筒式熱水混合器制備的， 溫水與結(jié)晶料液形成一定的溫差， 送到結(jié)晶釜的夾套將釜內(nèi)的料液進(jìn)行逐漸冷卻、 溫水的溫度及流量的大小通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽閥門(mén)。一次冷水閥門(mén)的開(kāi)度進(jìn)行控制、由于蒸汽。一次冷水壓力的波動(dòng)，溫水的溫度和流量也不斷變化，常常出現(xiàn)以下兩種現(xiàn)象：

a、溫水的溫度比料液的溫度高而達(dá)不到降溫的目的或降溫過(guò)慢造成結(jié)晶顆粒過(guò)大；

b、溫水與料液溫差過(guò)大而造成降溫過(guò)快導(dǎo)致結(jié)晶顆粒細(xì)小。

因此，不僅氯乙酸產(chǎn)品結(jié)晶質(zhì)量難以保證，而且操作人員工作量大，冷卻用水浪費(fèi)也較嚴(yán)重、 有技術(shù)對(duì)氯乙酸結(jié)晶降溫操作進(jìn)行了改進(jìn)，每臺(tái)結(jié)晶釜對(duì)應(yīng)增加1臺(tái)貯水罐，貯水罐上配有一次水閥門(mén)及蒸汽閥門(mén)以便調(diào)溫， 水罐出口安裝1 臺(tái)管道式離心泵向結(jié)晶釜的夾套中打循環(huán)，泵出口采用數(shù)字式儀表測(cè)溫， 同時(shí)結(jié)晶釜料液測(cè)試采用數(shù)字式儀表，將這， 塊儀表引到控制室內(nèi)，根據(jù)儀表上顯示的溫度對(duì)罐內(nèi)水溫進(jìn)行水。汽調(diào)節(jié)、工藝改進(jìn)后氯乙酸結(jié)晶過(guò)程用水量下降76%， 蒸汽用量下降71%。

此外， 有技術(shù)對(duì)氯乙酸結(jié)晶操作進(jìn)行了自動(dòng)控制研究，通過(guò)增大預(yù)熱水槽的體積，并按照控制過(guò)程原理對(duì)預(yù)熱水槽施加一定的控制方案， 降低了結(jié)晶釜夾套的進(jìn)水預(yù)熱過(guò)程和釜內(nèi)溫度控制過(guò)程的耦合度，提高了氯乙酸結(jié)晶工序的控制性能、

（3）分步結(jié)晶工藝

有技術(shù)采用氣泡降膜分步結(jié)晶法精制氯乙酸，主要設(shè)備為1個(gè)帶降膜器套管的單管結(jié)晶器， 乙酸氯化液進(jìn)入結(jié)晶管后，以脈沖方式通入干燥空氣，逐步降低循環(huán)水的溫度，結(jié)晶管內(nèi)壁出現(xiàn)晶層。達(dá)到一定溫度和一定結(jié)晶率后， 停止降溫和通氣， 放盡母液。 加熱循環(huán)水使晶層發(fā)汗，排放并收集低熔物（即發(fā)汗液）， 待升到一定溫度且達(dá)到一定發(fā)汗率后，停止發(fā)汗操作。 結(jié)晶、發(fā)汗、熔融經(jīng)過(guò)數(shù)級(jí)操作就可得到符合要求的產(chǎn)品。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過(guò)對(duì)近十年來(lái)國(guó)內(nèi)氯乙酸行業(yè)的工藝改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了論述探討，說(shuō)明我們實(shí)施這些技術(shù)方案在不需改變?cè)械纳a(chǎn)工藝路線及主體設(shè)備的前提下，不斷對(duì)間歇氯化生產(chǎn)氯乙酸工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使它具有實(shí)用化強(qiáng)的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙昭，向定惠.氯乙酸結(jié)晶操作改進(jìn)方案[J].氯堿工業(yè). 2012（06）

[2]郭靜，聶日叢.玻璃冷凝器在氯乙酸生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].氯堿工業(yè).2012（02）

[3] 孫曉敏，丁獻(xiàn)賓.氯化工藝自動(dòng)化控制技術(shù)[J].河南化工. 2011（10）

[4] 陳浩，曹曉楠，魯曉琴，張偉.氯乙酸生產(chǎn)技術(shù)及市場(chǎng)分析[J]. 精細(xì)與專(zhuān)用化學(xué)品.2011（02）

[5] 張翼鵬，馬劍飛.氯乙酸的生產(chǎn)工藝、研究進(jìn)展及市場(chǎng)分析[J]. 河南化工. 2010（17）

[6] 王彥軍，翟現(xiàn)明，趙強(qiáng).乙酸催化氯化法合成氯乙酸的催化劑研究現(xiàn)狀[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2009（09）

[7] 駱雁.氯乙酸生產(chǎn)工藝及成本分析[J].中國(guó)氯堿.2007（09）