[发明专利]一种氯丙烯的精制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯丙烯的精制工艺，属于氯丙烯生产工艺领域。

背景技术

氯丙烯是含氯的烯烃化合物，具有氯有机化合物和烯烃的重要特征，而且氯原子与双键相隔一个饱和碳原子，很容易进行亲核取代反应。利用其化学性质，可制成重要的石油化工原料。氯丙烯一般不直接作市场商品出售，而是广泛用于合成树脂、医药、香料、农药和有机合成原料。其主要用途是生产环氧氯丙烷；用于合成甘油和合成树脂的原料，其余用来生产丙烯醇、丙烯胺和药物等。

氯丙烯的制备方法有高温氯化法、丙烯氧氯化法和烯丙醇氯化法等。其中，高温氯化法：由丙烯高温所化制得。反应方程式：CH₃CH＝CH₂+Cl₂→ClCH₂CH＝CH₂+HCl；步骤为：将干燥的丙烯经在350-400℃条件下预热，液氯经加热气化，两种物料在高速喷射状态下混合并进行反应，丙烯与氯气的配比为4-5∶1(摩尔比)，反应器停留时间1.5-2s，反应温度470-500℃。反应产物急冷至50-100℃除去HCl和丙烯，再经分馏即得到产品。丙烯氧氯化法：按比例混合的丙烯、氯化氢和氧气在流化床反应器中进行反应，选用催化剂为载于载体上的Te、V₂O₅ 或 H₃PO₄，并添加含氮物作促进剂，于240-260℃条件下进行常压氧氯化反应，制得3-氯丙烯。反应方程式为：CH₃CH＝CH₂+HCl+1/2O₂[催化剂]→CH₂＝CHCH₂Cl+H₂O。烯丙醇氯化法：反应方程式为CH₂＝CHCH₂OH[Cu₂Cl₂，HCl]→CH₂＝CHCH₂Cl+H₂O；制备步骤为：于10-20℃条件下将硫酸滴入烯丙醇、氯化亚铜和盐酸中，滴加完毕后保温反应5h，静置分层，上层液用水、5%碳酸钠溶液、水各洗1次，分尽水后，蒸馏收集40℃以上馏分，即为3-氯丙烯。

丙烯氯化反应收率往往受到丙烯压力、丙烯流量、氯气压力、氯气流量、冷凝塔压力、丙烯和氯气的配比等参数的影响，且氯化反应后制备的氯丙烯纯度不高。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种氯丙烯的精制工艺。本发明工艺制备的氯丙烯不仅收率高，且具纯度较高。本发明的技术方案如下：

一种氯丙烯的精制工艺，具体步骤如下：

（1）氯气罐的液氯经过氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐，气化的氯气经过计量器B定量后进入氯化反应器的混合段；

（2）当原料丙烯含水量小于10ppm时，丙烯直接进入丙烯过冷器，当当原料丙烯含水量大于10ppm时，丙烯罐中的丙烯经脱水器脱水后进入干丙烯罐，然后送入丙烯过冷器，丙烯经过丙烯过冷器热量互换后，一路送去冷凝蒸出塔塔顶喷淋致冷，另一路经过氯化物冷却器对进入冷凝蒸出塔的冷却，丙烯自身气化后进入蒸汽器，在蒸汽器中完全气化后，经过计量器A定量后进入热交换器，在热交换器中预热至360-400℃后，送入氯化反应器的混合段，丙烯与氯气的摩尔比为4-6:1，优选的，摩尔比为5:1；丙烯与氯气混合后在氯化反应器完成氯化反应。

氯化过程中出现的化学反应如下：

主反应：

CH₂＝CH-CH₃+ Cl₂ → CH₂=CH-CH₂Cl + HCl, ΔH1= -112kJ/mol   (1) 

副反应：

CH₂＝CH-CH₃ + Cl₂ → CH₂=CCl-CH₃ + HCl, ΔH2= -121kJ/mol      (2)

CH₂＝CH-CH₃ + 2Cl₂ → CH₂=CCl-CH₂Cl + 2HCl, ΔH3= -222kJ/mol  (3)