[发明专利]一种催化加氢脱氯生产高纯一氯乙酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化加氢工艺技术领域，具体涉及一种催化加氢脱氯生产 高纯一氯乙酸的方法。

背景技术

氯乙酸是一种重要的精细化工产品和有机化工中间体，作为一种活性 化合物受到广泛应用。在农药行业，氯乙酸可以用于合成20多种常用的 杀虫剂、除草剂和植物生产调节剂；在医药行业，氯乙酸及其酯类主要用 于制取维生素类、激素等药物；在燃料行业氯乙酸主要用于合成活性染料； 另外，氯乙酸也是重要的有机合成中间体，可用于制备丙二酸、丙二腈、 丙二酸酯等精细化学品。一氯乙酸主要是通过对乙酸进行氯化制得，有硫 磺法和醋酐法。与硫磺法相比，醋酐法在反应过程中的醋酸和氯气的消耗 均比较小，并且副产物盐酸的质量也较高，二氯乙酸的生成量比较少 (3～5％)。但不论是硫磺法还是醋酐法，在反应过程中会生成氯化副产 物二氯乙酸甚至三氯乙酸。二氯乙酸对人体有害，使得氯化得到的一氯乙 酸无法在食品添加剂、药物和化妆品中使用，不但污染环境，而且降低了 产品的竞争力。因此需要得到一种高纯一氯乙酸，或含有极少量二氯乙酸 的一氯乙酸，这就使得如何有效地去除氯化产物中的副产物二氯乙酸这一 工作成为研究的热点。

由于一氯乙酸和二氯乙酸的沸点很接近，使得在工业中通过蒸馏来分 离和去除一氯乙酸中的二氯乙酸无法实现。中国专利CN101528657A公开 了一种方法，包括在温度为130～170℃、压力为0.1～1MPa条件下下处理 一氯乙酸和二氯乙酸(2％～20％)的混合物，通过催化加氢使二氯乙酸发 生脱氯反应，但是此方法应用体系简单，只阐述了一氯乙酸和二氯乙酸的 组成，而工业生产中氯化产物中往往含有乙酸、水和盐酸等杂质。中国专 利CN1309115A公开了一种方法，包括氢化含有10ppm～2％重量二氯乙酸 和0～5％重量乙酸的一氯乙酸，使用担载0.1～3％钯的活性炭和二氧化硅载 体，但是此方法适用于2wt％含量以下的二氯乙酸，当二氯乙酸的含量超 过2wt％时，则不能在抑制乙酸形成的同时有效降低二氯乙酸的含量，同 时，此方法也包含使用钯作催化剂，在一个大气压下、100～180℃反应温 度下使二氯乙酸发生选择性加氢脱氯反应，反应产物进入氢化塔重复氢 化，从而获得较低含量二氯乙酸的一氯乙酸，但是氢化过程重复进行，使 得其耗费较多时间，且不经济，生产效率低。在上述专利中，相对于传统 工艺，其一氯乙酸的提纯效果均有所提高，但是还存在着处理能力有限， 或处理效率较低，或选择性低，或工艺复杂以及氯化液不符合实际生产等 问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种催化加氢脱氯生产高纯一氯乙酸的方法，该方法以二氯乙酸、一氯乙酸、 乙酸、水组成的反应混合液和氢气作为反应原料，通入固定床反应器中流 经催化剂床层，在高质量空速的条件下连续选择性催化加氢去除反应混合 液中的二氯乙酸，并将中间产物中副产物乙酸的形成抑制在可接受的范围 内，得到的产物中二氯乙酸的质量含量减少至0.5％以下。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种催化加氢脱氯生 产高纯一氯乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采用分级装填的方式在固定床反应器中装填催化剂床层，所 述催化剂床层由交叠设置的钯炭催化剂层和惰性材料层组成，所述催化剂 床层中每层钯炭催化剂层的高度均为所述固定床反应器内径的0.3～1.5倍， 所述催化剂床层中每层所述惰性材料层的高度均为所述固定床反应器内 径的0.1～0.5倍，所述催化剂床层的最上层和最下层均为惰性材料层，所 述钯炭催化剂层的层数不小于3层；

步骤二、将氢气和反应混合液在气液混合器中混合均匀后通入换热器 中预热至70℃～150℃，得到反应原料；所述反应混合液由二氯乙酸、一氯 乙酸、乙酸和水组成，其中二氯乙酸的质量含量为2％～50％，一氯乙酸的 质量含量为40％～90％，乙酸的质量含量为5％～20％，水的质量含量为 1％～5％；所述氢气与所述二氯乙酸的摩尔比为(1.5～20)：1；