[发明专利]一种液相光气化法生产硬酯酰氯及其同系物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相光气化(酰化)生产硬酯酰氯及其同系物的工艺生产方法。

背景技术

硬酯酰氯、软酯酰氯、硬/软酯酰氯混合物及其同系物，是一类重要有机化工原料，由直链羧酸酰氯化生成，主要用作造纸纸浆的施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD)的合成，也广泛应用于医药、染料、表面活性剂等的合成。近年来，随着硬酯酰氯及其同系物下游产品的应用推广，市场需求量稳定增长。我国是造纸和日用化工品等生产大国，硬酯酰氯及其同系物市场前景极为广阔。

工业化硬酯酰氯及其同系物生产工艺以气相光气化生产工艺为主，气态光气与液态硬酯酸在催化剂作用下发生气液两相反应，由于光气纯度低、气液两相反应速度低，反应时间长，产品质量差，很难满足下游客户对酰氯产品的质量需求。

硬酯酸及其同系物光化(酰化)生成酰氯的反应方程通式如下：

上述反应属放热反应，大多数工业生产都采用常压、直通、气液两相反应工艺生产，因反应气液接触面有限，反应历程长，反应强度低，造成反应速度慢，反应时间较长(约4～8小时)，部分物料过反应现象较多；由于采用直通反应，光气转化率(利用率)较低，酰氯产品纯度达不到要求；采用常压反应釜操作，反应产生的副产物HCl和CO₂不易吸收，环境污染严重。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足，提供一种反应速度快，反应完全程度高、产品质量高、单位产品能耗低、光气利用率高的液相光气化法生产硬酯酰氯及其同系物的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种液相光气化法生产硬酯酰氯及其同系物的方法，其特征在于：连续化操作，将原料A、催化剂、光气同时加入主光化反应釜(5)，经主光化反应釜(5)、光化反应成熟釜(6)反应和负压脱光气塔(7)脱光气、硬酯酰氯产品脱色装置(8)脱色后连续产出硬酯酰氯产品，所述原料A为硬酯酸或其同系物的一种或其同系物的两至三种混合物，具体步骤如下：

a、将原料A贮槽(1)中的原料A经输送泵(2)加入主光化反应釜(5)，同时，将液态光气储槽(3)的液相光气经光气泵(4)加入主光化反应釜(5)，将催化剂经输送泵输送至主光化反应釜(5)进行反应；原料A、光气、催化剂的投料摩尔比例为原料A∶光气∶催化剂控制在1∶1.02～1.3∶0.005～0.05，控制主光化反应釜压力在0.1～1.0MPa，反应温度控制在20～120℃；

b、主光化反应釜(5)顶部气相进入冷凝器(10)，一方面将气相物料中光气冷凝分离，另一方面对主光化反应釜(5)中物料进行冷却；

c、将未冷凝气相进入光气精馏塔(11)，使未冷凝气体中的光气完全分离，塔釜液相光气回流至主光化反应釜(5)；光气回流塔控制回流温度为8～50℃；

d、将光气精馏塔(11)尾气进入HCl吸收塔(12)，用水或稀盐酸进行吸收，生成盐酸，经HCl吸收塔(12)处理的尾气主要组份为CO₂，将其进入回收利用装置(15)，也可以通过水吸收或用碱性物质进行破坏处理；HCl吸收塔(12)控制压力为0.01～0.15MPa，控制盐酸浓度为1～36％任意需求浓度；

e、各原料经主光化反应釜(5)反应后进入光化反应成熟釜(6)；光化反应成熟釜(6)控制压力在0.1～1.0MPa，反应温度控制在20～120℃；

f、经光化反应成熟釜(6)处理后进入负压脱光气塔(7)，脱除物料中光气；

g、经负压脱光气塔(7)处理后进入硬酯酰氯产品脱色装置(8)；

h、经硬酯酰氯产品脱色装置(8)脱色后送至硬酯酰氯成品贮槽(9)。

负压脱光气塔(7)在一定温度、压力下操作，操作温度为50～120℃，操作压力0.5～60KPa(ABS)，在工况下要求将光气含量脱除至安全指标范围内。

所述硬酯酰氯产品脱色装置(8)为塔式设备，采用负压精馏操作，实现产品与高沸点有色杂质的分离，该塔式设备操作温度为20-250℃，操作压力为20KPa(A)至0.5MPa。

所述硬酯酰氯产品脱色装置(8)为活性碳吸附脱色床，采用固定床形式，在侧线安装泵，进行侧线循环或直接进行单程脱色反应或采用搅拌混合脱色釜，将反应物和活性炭等多孔物质在搅拌釜中充分混合，以便脱除有色杂质，该活性碳吸附脱色床操作温度为20-250℃，操作压力为20KPa(A)至0.5MPa。

所述硬酯酸及其同系物包括：十八烷酸、十六烷酸、其它碳含量为8-22饱和烷酸及它们的混合物。