[发明专利]一种利用超重力反应器连续化生产氯乙烷的方法

说明书

本发明涉及一种利用超重力反应器连续化生产氯乙烷的方法，包括：高浓度的氯化锌‑盐酸催化剂溶液由循环再沸器进料至超重力反应器，低浓度的氯化锌‑盐酸催化剂溶液从超重力反应器排出至循环再沸器进行浓缩，浓缩后的盐酸进入换热器；将乙醇和浓盐酸同时进料至超重力反应器进行氯化反应；所述氯化反应产生的含氯乙烷的混合气进入换热器与浓盐酸进行换热，得到的气相氯乙烷粗品出料至超重力精馏装置，同时在换热器中冷凝分离出的液相稀盐酸进入稀盐酸收集槽用于回收利用。本发明方法的氯乙烷生产成本低，生产工艺连续化，设备小型化，产能高并且在高产能工况下乙醇依然有较高的转化率。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种利用超重力反应器连续化生产氯乙烷的方法。

背景技术

工业上，乙醇法生产氯乙烷基本都是在釜式反应器中进行，主要有两种方法。一种是间歇釜式工艺，在搅拌釜反应器中投入浓盐酸和乙醇，在催化剂作用下升温反应生成氯乙烷，然而随着催化剂氯化锌浓度的降低，催化剂溶液需要周期性的浓缩，后处理困难，且该工艺原料消耗高，乙醇转化率低，生产效率低下。

另一种生产工艺是利用解析塔将浓盐酸进行解析，解析出来的氯化氢和乙醇同时通入装有催化剂的反应釜中进行保温反应，实现连续化生产氯乙烷。此方法虽然实现连续化生产，但是由于盐酸的恒沸限制，通常1吨浓度为31％的浓盐酸仅能解析出110kg左右的氯化氢气体。并且为了保证乙醇的转化率，通常需要大体积的反应釜和投入较多的催化剂溶液，存在产能小、设备占地面积大、易损、维修困难、催化剂更换困难、额外能耗高等缺点，提高了生产成本，且存在较大的安全隐患。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述生产方法存在的问题，本发明提供了一种利用超重力反应器连续化生产氯乙烷的方法。

用于解决问题的方案

[1]、一种利用超重力反应器连续化生产氯乙烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高浓度的氯化锌-盐酸催化剂溶液在循环再沸器(A)内升温，然后由催化剂进料口(a、b)进料至超重力反应器(B)，低浓度的氯化锌-盐酸催化剂溶液由催化剂出料口(e)从超重力反应器(B)排出至循环再沸器(A)进行浓缩，浓缩后的盐酸进入换热器(D)；

(2)将乙醇由乙醇进料口(c)和浓盐酸由浓盐酸进料口(d)同时进料至超重力反应器(B)进行氯化反应，同时控制超重力反应器(B)内的氯化锌-盐酸催化剂溶液的循环流量与乙醇进料流量；

(3)所述氯化反应产生的含氯乙烷的混合气由混合气出料口(f)进入换热器(D)与浓盐酸进行换热，得到的气相氯乙烷粗品由换热器(D)顶部出料至超重力精馏装置，同时在换热器(D)中冷凝分离出的液相稀盐酸进入稀盐酸收集槽用于回收利用；

(4)所述气相氯乙烷粗品在超重力精馏装置中洗涤、精馏后生成液态氯乙烷成品。

[2]、根据[1]所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述高浓度的氯化锌-盐酸催化剂溶液为氯化锌质量分数为65％-70％的盐酸溶液，其中盐酸浓度为1％-5％，在循环再沸器(A)内升温至140℃-150℃。

[3]、根据[1]或[2]所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述低浓度的氯化锌-盐酸催化剂溶液为氯化锌质量分数为60％-64％的盐酸溶液，其中盐酸浓度为6.5％-14.5％，温度为120℃-135℃。

[4]、根据[1]或[2]所述的方法，其特征在于，步骤(1)中进入换热器(D)的浓缩后的盐酸为气相稀盐酸，其浓度为7.5％-18％。

[5]、根据[1]或[2]所述的方法，其特征在于，步骤(2)中超重力反应器(B)内的氯化锌-盐酸催化剂溶液的循环流量与乙醇进料流量的体积比为(20-40):1。