[发明专利]一种连续生产氯代正丁烷的方法

说明书

技术领域

本发明属有机合成工艺，涉有一种以正丁醇、氯化氢气体为原料连续生产氯代正丁 烷的方法。

背景技术

中国发明专利CN91105072.8公开了“一种生产氯代正丁烷的方法”，其以正丁醇 和盐酸为原料、不外加催化剂、常压下连续生产氯代正丁烷，正丁醇和浓度为30-31％ 的工业盐酸于釜中温度为90-105℃的反应釜中、沸腾下反应，生成的氯代正丁烷、水、 部分未反应的正丁醇和少量盐酸一起蒸出，冷凝后进入恒沸蒸馏塔，控制恒沸蒸馏塔中 混合物温度为70-80℃，塔顶温度为68±1℃，蒸出的共沸物经分离、水洗后进入精馏 塔精制；恒沸蒸馏塔塔底混合在塔釜中分为两层，上层未反应的正丁醇和酸性水返回反 应釜，下层大量的水和正丁醇以及少量的盐酸进入共沸器，在共沸点时，蒸出组成为大 量正丁醇和少量水的共沸物返回反应釜，共沸器底部排出污水。

本工艺由反应段、分离段、精制段、丁醇回收段组成，反应段的单程反应率低，仅 为20％左右，存在重复加热过程，原料单耗、能耗偏高，吨产品消耗正丁醇0.95吨， 盐酸3吨，蒸汽7.6吨，电力200kwh，不符合节能、减排、降耗的绿色环保生产要求。 另外，该工艺采用的原料盐酸中含有70％左右的水，在生产过程中需要使之从常温升高 到反应温度，而且在其它工序中也会有相应的蒸汽、电力等消耗，反应工序要浪费蒸汽 约3.5吨/吨产品，蒸馏工序要浪费蒸汽约1.5吨/吨产品，回收正丁醇工序要浪费蒸汽约 0.8吨/吨产品，冷却水循环、物料流转等方面的电力消耗约浪费140kwh/吨产品，在其 分水过程中大量的正丁醇等有机物(约45％)溶解其中，回收正丁醇时有一定量的过程 损耗；在实际运行过程中，共沸器塔底的分水，有大量的酸(大于20％)无法回收反应 体系，过量消耗达到每吨产品浪费氯化氢气体约0.72吨，需要用2.5吨消石灰中和废水。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种原料消耗低、能耗少、污水少，产品中含 醇、醚、酸量极低、产品纯度高，不外加催化剂常压下的连续生产氯代正丁烷的方法。 主要创新在于采用氯化氢气体替代30％的盐酸，可以减少大量的蒸汽消耗；将背景技术 中的反应段和分离段合二为一，减少生产环节，缩短了工艺流程，降低丁醇的单耗；采 用共沸移水技术，利用正丁醇和水共沸的特点，使反应生成的水共沸出反应体系，通过 分水器分水，回收量较小，有机物损耗低，尤其浪费的氯化氢很少，产生的废水少。

具体是这样实施的：一种连续生产氯代正丁烷的方法，其特征在于工艺由反应蒸馏 段、正丁醇回收段、水洗精馏段组成：

(1)反应蒸馏段中，合成反应釜上出口直接安装一蒸馏塔，氯化氢气体通过气体 分布器由合成反应釜底部通入，正丁醇从蒸馏塔下部淋入，在共沸温度时，蒸馏塔顶部 共沸物经冷却后进入水洗精馏段，通过水洗釜水洗后由精馏塔精馏，再于干燥塔中干燥 后包装；

(2)连续反应生成的水、正丁醇、二丁醚共沸物通过反应蒸馏段的蒸馏塔中下部 出口进入正丁醇回收段中的分水器，分水后回到合成反应釜；

(3)分水器底部得到的水相，经汽提回收塔回收其中的少量有机物回到合成反应 釜继续反应，大量的水经中和釜中和后进入污水处理池。

反应蒸馏段中蒸馏塔顶温度控制在68±1℃，蒸出的共沸物中氯代正丁烷含量高于 92％(重量)，正丁醇含量低于4％(重量)，蒸馏塔中下部出口温度控制在72±2℃，使 反应生成水转移出反应体系，并保持反应体系中的物料平衡。采用气体分布器从合成反 应釜底部通入氯化氢气体，可以确保反应持续进行，为了防止氯化氢气体上溢出反应体 系，采用蒸馏塔下部淋入正丁醇的技术，使正丁醇与上溢的氯化氢气体充分接触、溶解 并返回反应体系，确保反应过程连续稳定。

本发明利用共沸水技术，使反应生成的水共沸出反应体系，通过分水器分水，每吨 产品分出0.2吨水，其中仅含有正丁醇约12％，氯化氢约9％，回收量较小，有机物损 耗低，浪费的氯化氢很少，每吨产品仅为0.02吨，折合30％盐酸0.06吨，只需要0.062 吨85％消石灰中和废水，每吨产品减少废水2.3吨。