氯乙酸的生产工艺设计.docx

氯乙酸的生产工艺中文名称：氯乙酸一氯乙酸英文名称：chIoroaceticacid中文名称2:一氯醋酸英文名称2:monochIoroaceticacidmono-chIoroaceticacid,MCA,CASNo.:79-11-8分子式:ch2cicooh分子量:94.49理化特性主要成分：含量：一级296.5；二级295.0%外观与性状：有较大潮解性的无色晶体。有三种类型：CI型为稳定型，分子量94.50,相对密度1.5820。/20沸点：189°C100KpaJ160°C40Kpa、13210KpaL104(2.7Kpa),溶点：61.3型，56.2B型，52.5Y型。相对密度(水=1):1.58(2020°CJ相对蒸气密度(空气=1):3.26饱和蒸气压(kPa):0.67(71.5)引燃温度(°C):>500爆炸下限(VV):8.0溶解性：可溶于水、乙醇、乙醛、二硫化碳、氯仿和苯。备注:MCA能腐蚀多种金属，耐腐蚀的金属只有钛、锂。安康危害吸入高浓度本品蒸气或电政接触其溶液后，可迅速大量吸收，造成急性中毒。吸入初期为上呼吸道刺激病症。中毒后数小时即可出现.、肚、比、量及中枢神经损害，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。酸雾可致眼部刺激病症和角膜灼伤。皮肤灼伤可出现水疱，12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。燃爆不安全：本品可燃，具腐蚀性、刺激性,可致人体灼伤。不安全特性：遇明火、高热可燃。受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。与强氧化剂接触可发生化学反响。遇潮时对大多数金属、橡胶和软木塞有强腐蚀性。处理立即脱离事故现场，转移到空气新鲜处，脱去污染的衣物，并用大量清水冲洗污染皮肤至少15分钟；眼污染时应分开眼睑用微温水缓流冲洗至少15分钟。注意勿让冲洗后流下的水再污染安康的眼；使病人安静，保暖，休息，密切观察病情变化。轻度中毒病人以支持疗法为主，同时给予对症治疗。较重中毒病人应早期、适量、短程给予糖皮质激素，以控制肺水肿。【氯乙酸生产工艺】【试剂级制法】在500mL烧反响瓶种参加冰乙酸300g和乙肝15g,油浴加热至105°C时，开场徐徐通入氯气，控制108112,氯化反响需IOh,每隔2h,向反响物中参加乙Sf5g,停顿通入氯气后，将反响物料移至蒸馅瓶中，收集186188°C的储分，冷凝得到氯乙酸结晶。【工业生产方法】1 .乙酸氯化法乙酸催化氯化法是目前国内外生产氯乙酸最主要的方法。它又可分为间歇式生产工艺和连续化生产工艺两种在碘、磷、硫或磷和硫的卤化物存在的条件下乙酸直接用氯气氯化得到。生产流程氯气，硫磺I冰醋酸T预热T氯化T冷却结晶T过滤T成品母液循环用液排放【主要设备】主反响锅、副反响锅，、贮槽、过滤器【生产工艺】将冰醋酸参加主反响锅，并参加催化剂硫磺，预热至95开场通入氯气，在反响前期和后期通氯速度较慢，中期可稍快。两只反响锅串联通氯，主反响锅温度控制在96700°C,副反响锅85-90°C,中期通氯气速度约为70Kgh,待主反响锅内物料的密度为1.35080时，反响即达终点。将反响物抽至贮罐，冷却结晶，液相为少量乙酸、二氯乙酸、氯化硫和少量氯乙酸。别离出结晶体，再在38°C下把母液抽尽即为成品。主反响锅物料抽尽至贮罐后，副反响锅物料转至主反响锅循环生产。间歇式生产工艺是一般硫磺粉为催化剂，控制其用量约为乙酸总量的3%质量百分数，反响采用二级串联氯化，主锅在90CC下通氯气，控制反响温度为96700°C,副锅反响温度为85-9(TC,当反响终点密度为1.35时即为反响终点。保温反响1小时后参加循环母液冷却结晶，在凝固点以上1-2°C参加晶种，缓慢冷却至25°C左右，经抽滤或离心别离制得产品。尾气氯化氢送填料吸收塔回收副产盐酸。目前，国外该法已经被淘汰，而我国的生产厂家主要采用该法进展生产，该法生产工艺虽然比较简单，但消耗高，产量低，所得产品质量差，生产周期长，生产成本高、三废污染严重，催化剂硫磺粉不仅污染主产品，也污染副产品盐酸，有时还造成管道设备的堵塞，使生产不正常，使得产品的应用范围受到一定的限制。2乙酸肝催化氯化法连续法氯乙酸生产工艺是以乙酸、液氯为原料，醋肝和硫酸为催化剂，经乙酸氯化、蒸馅、结晶、别离、枯燥等过程制得氯乙酸。醋酸氯化过程较难控制其氯化深度，用醋酸酎作催化剂时氯乙酸的选择性可以提高。反响如下：连续氯化生产氯乙酸流程图该法所得产品质量高，原料消耗少，且对原料氯要求不太苛刻，可以用液氯尾气或气氯生产，缺乏之处是反响转化率低，仅有45%左右，增加了蒸汽消耗和电耗。目前该法是世界上生产氯乙酸的主要方法，美国、日本、德国、荷兰、加拿大等国的大型氯乙酸生产企业均采用该法进展生产。2 .氯乙醇氧化法氯乙醇于60°C下用60%硝酸氧化得到氯乙酸CICH2CH2OHCICH2COOH3 .三氯乙烯水合成三氯乙烯水解法是三氯乙烯在以93%的硫酸为催化剂，反响温度为160780°C的条件下，通过控制三氯乙烯和水的比例，进展水解反响生成氯乙酸。该法可以到达高纯度的氯乙酸，产率可以到达90%,缺乏之处是副产盐酸较多每吨产品可以副产30%的盐酸2.57吨，生产消耗定额偏高，工艺流程长，生产成本高。目前该法主要被欧洲的一些氯乙酸生产厂家所采用三氯乙烯经硫酸水解得到氯乙酸，主反响如下：分步过程机理可能为CCI2=CHCl+H2S04CH2CICC12OSO2OHCH2CICCI2OSO2OH+2H2OH2SO4+CICH2COOH水解法生产氯乙酸流程，如以以下图所示本装置内主要设备有水解反响器、蒸馅塔釜、冷凝器及贮槽,均要求有一定耐腐蚀能力，通常用特种钢材、衬铝钢材或搪瓷制品。4.羟基乙酸氯化法此法在欧洲采用较为广泛，其优点是无二氯乙酸或三氯乙酸等副产物生成，产品含量可达99%以上，反响式如下：【主要用途】：1 用于合成装甲基纤维素CMC和分析化学试剂合成的中间体。2 农药工业上用作制取乐果，泰乙酸，硫氯醋酸，异茨酯，除草剂2,4D,除莠剂等的中间体及农药2,4-滴2,4-二氯苯氧基乙酸除草剂的原料、3 在制药工业上用于制取合成咖啡碱，肾上腺素，氨基醋酸，维生素B6,金霉素等的中间体；4 染料工业中用于生产靛蓝和幕氨基乙酸类染料。5 用作氯基乙酸、氯基乙酰胺、丙二酸、丙二酸酯、巴比妥酸的原料；也用作烫发剂硫基乙酸镁。6 食品添加剂一氯乙酸纳的原料；7 此外，还作为工业用化学品，用于制造一氯乙酸酯、一氯乙酰胺、氯乙酰氯8 氯乙酸还可以合成阳离子外表活性剂、高级醇酯类、柔软剂、钙皂等，而且其他应用领域正在不断拓展【国内氯乙酸消费状况】国内氯乙酸主要用于农药、医药、石油化工、染料、日用化工等行业，2001年国内氯乙酸消费构造为农药占58%左右，覆甲基纤维素约占15%,制药工业占11%左右，染料工业约占10%,其他方面占6%左右。2002年我国氯乙酸需求量为10万吨，消费比例：农药占50%、期甲基纤维素占18%、医药占12%、染料占9%、其他占11%o据预测中国用氯乙酸作原料的农药、医药、薮甲基纤维素等行业近年内都会有较大的开展，氯乙酸需求将会持续增长【参考资料】1. ？精细有机中间体制造技术？，韩长日宋小平主编，科学技术文献出版社，2004年2月第一版2. ?乙烯衍生物工学？，化学工业出版社，张旭之王松汉戚以政主编，1995男7月第一版3. ?精细化工原料及中间体手册？，徐克勋主编，化学工业出版社，1998年7月第一版，1-278至1-280页4. ?化工百科全书2玻璃一氮化物？，化学工业出版社，1991年12月第一版。730至732页5. ?精细化工词典？，王大全主编，化学工业出版社，1998年7月第一版6. 百度文库网上资料