[发明专利]催化氯化法生产三氯乙醛新工艺

说明书

本发明涉及一种中间体化工原料的生产工艺，具体说是一种催化氯化法生产三氯乙醛新工艺。

三氯乙醛是一种化学工业中最基本的中间体化工原料，用途很广。主要用于制造农药杀虫剂，如敌百虫、敌敌畏，除草剂三氯乙醛脲，医药上用于生产氯霉素、合霉素、催眠剂水合三氯乙醛等，还可用于生产二甲基甲酰胺、氯仿等其它有机原料。

三氯乙醛生产工艺路线有乙醇氯化法和乙醛氯化法。国外一般以乙醛氯化法路线为主，氯化过程中也采用三氧化二锑(Sb₂O₃)、氯化氢+氯化钙水、三氯化锑等作为催化剂，三氯乙醛收率约72～80％。而国内一般以乙醇为原料，在阶梯式或塔式设备中进行连续氯化，反应过程中没有使用催化剂，因而生产三氯乙醛(100％)，每吨耗95％乙醇高达500～560kg，三氯乙醛收率仅约58.6～65.6％(其理论消耗95％乙醇328kg)。近40年来，国内生产三氯乙醛的技术工艺十分落后，其行业协会也多次组织国内生产厂家，齐心协力，筹备资金技术，刻苦攻关。二十多年来，从过去49％的收率提高到65％，技术上前进了一大步，但距理论收率还有较大差距。其原因在于，现有三氯乙醛生产工艺的反应过程中，不可避免产生大量氯乙烷副产物，中间体氯油中还含有未氯化完全的一氯水合乙醛、二氯水合乙醛、一氯乙醛半缩醛，二氯乙醛半缩醛等半中间体。现有三氯乙醛工艺极大地阻碍了乙醇原料氯化完全，增加了三氯乙醛成品中杂质的含量，对提高后续产品如敌百虫的收率和质量增加困难。

本发明的目的在于：克服现有三氯乙醛工艺中的不足，提供一种简便有效的生产三氯乙醛新工艺，优化完善技术设备条件，降低乙醇原料消耗，提高三氯乙醛成品质量和收率，增强其后续产品的市场竞争力。同时，大大降低原工艺中的副产物氯乙烷排放量，保护全人类的生态环境。

本发明的目的是这样实现的：在国内现有阶梯式或塔式设备工艺中，乙醇和氯气的加料方式与分子比例1∶4.5仍维持不变，即乙醇从高位锅加入，氯气从低位锅加入，中位和低位锅冷却回流设备和工艺条件不变，但高位锅冷却面积要增加10～12m²，降低冷却回流温度至-15℃，以满足因乙醇加速氯化而产生大量热量后的冷却回收工艺要求。同时，氯化温度由原工艺指标60～110℃调整为70～95℃，催化剂采用稀硫酸及钠盐，按乙醇加入量的3～5％，从高位锅、中位锅、低位锅同步加入。最后得到含三氯乙醛70～76％、含酸4.5～5.5％的中间体氯油，此时氯油比重为1.580～1.595(20℃)。然后，将此氯油与浓硫酸按2∶1.5的重量比，投入蒸馏锅，加热回流1.5小时，经蒸馏脱水，收集沸程96～108℃正品三氯乙醛。

氯化反应总的化学反应式为：

本发明的优点：

①投资少，见效快：本发明要求增加部分管道及10～12m²冷却设备面积，同时，须降低盐水冷却温度。

②本发明只增加乙醇总量3～5％的催化剂。催化剂购价只有200～300元/吨，而使用催化剂后，加速了乙醇转化为三氯乙醛过程，提高了三氯乙醛收得率，降低原料成本。经测算，本工艺生产每吨100％三氯乙醛，可降低95％的工业乙醇30～50kg，节约96～99％的氯气180～300kg，按目前市场价，乙醇4000元/吨，氯气2200元/吨计算，可节省成本516～860元/吨，大幅度降低三氯乙醛原料成本，增强其后续产品敌百虫、敌敌畏的市场竞争力，并发挥出良好的经济效益。

③本发明采用了稀硫酸及钠盐为催化剂，可以加速乙醇氯化，消除了原工艺中生产三氯乙醛含少量一氯乙醛和二氯乙醛杂质，中间体氯油含醛量可达73～76％，提高了三氯乙醛的质量及其后续产品质量与收率。经检测，本法生产的三氯乙醛含量达97.5～98％，敌百虫含量92～93％，收率提高2％。

④采用催化剂后，大幅度减少氯乙烷副产物排放量，极大地保护了自然生态环境，发挥出良好的社会环保效益。

下面结合附图介绍二个实施例：

图I是本发明的工艺流程图。

实施例一：1、备料：按工业乙醇1000kg，催化剂稀硫酸及钠盐30kg，液氯(或氯气)6000kg备齐原料。