一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置的制作方法

本发明涉及一种以三氯乙烯和氧气为原料连续制备二氯乙酰氯装置。

背景技术：

1、二氯乙酰氯分子式是c2hcl3o，作为一种重要的有机合成中间体，具有极强的酰化活性，广泛应用于医药、农药等产品的制造。医药方面，二氯乙酰氯是合成新型抗生素的原料；农药上用于合成高效低毒除草剂（乙氧氟草醚）和酰胺类除草剂的安全剂（也叫解毒剂）。

2、二氯乙酰氯已工业化的生产方法主要有二氯乙酸酰氯化法和三氯乙烯氧化法两种方法，上述二氯乙酸酰氯化法是早期的方法，通常副产较多，三废较大，一直未能形成足够的经济规模。目前广泛用于合成二氯乙酰氯的方法是以三氯乙烯为原料，加入一定量的偶氮化合物或过氧化物催化剂，以氧气或空气为氧化源，合成二氯乙酰氯，常用的反应器为塔式反应器，主要是以间歇反应为主。

3、目前国内专利公开了一种二氯乙酰氯的合成方法：以三氯乙烯为原料，偶氮二异丁腈为催化剂，三乙胺为引发剂，氧气为氧化源，在温度150℃，压力0.55mpa条件下反应，反应器类型为间歇塔式反应器，未及时反应的氧气及杂质光气经过尾气吸收装置后排空，反应15h后，常压蒸馏得二氯乙酰氯产品，收率85％，含量93％左右。该工艺中催化剂和引发剂的添加比例要求比较严格，催化剂少量或者过量都会导致反应无法正常进行；另外该反应温度和压力较高，不仅提高了设备的耐压要求，还提高了生产过程中的风险。另外该过程三废产生较大，反应时间较长，收率较低。

4、目前国内专利公开了在反应设备不变情况下，通过改进的复合催化剂（五氧化二钒或二氧化锰、三苯基磷、氯化铵），在加热至100-110℃时，通入干燥空气反应，保持9-11h后，反应所得物经常压蒸馏得二氯乙酰氯产品，反应收率达到93.5％，含量大于99％。该合成方法虽然避免了催化剂和引发剂的严格配比问题，但是仍未解决复合催化剂的复杂选择和设计难题。

5、目前国内专利公开了一种通过引入氯气来大幅降低反应难度，最终二氯乙酰氯收率90％，含量95％左右。该制备方法降低了反应压力，操作也较为简单，但是该工艺仍为间歇工艺，自动化程度较低，控制困难。除此之外，氯气为剧毒危险源，氯气的储存、运输和使用在生产过程中都存在较大安全风险，因此难以大范围应用和推广。

6、目前国内专利公开了一种连续化制备二氯乙酰氯的方法：在回路反应器中，连续加入包含三氯乙烯、偶氮二异丁腈和三乙胺的混合液以及空气，在温度70~75℃，压力0.5-0.7mpa条件下反应，再经常压蒸馏得二氯乙酰氯产品，反应收率达到91.5％，含量大于98％。该方法不仅简化了操作流程，条件温和，降低了过程风险，但是副产物较多，反应收率仍旧不高，同时使用空气作为氧化源，会造成大量尾气排放，造成较重的环境污染。

7、上述工业化生产二氯乙酰氯的方法普遍存在工序繁杂、设备要求高、产品收率不高等缺点。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，解决的技术问题是：提供一种装置从而便于连续化生产，使其反应条件温和，副产较少，收率较高，环境污染较小。

2、一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，设计有固定床反应器、精馏塔、冷凝器、暂存罐、循环泵、底泵、冷却器、储罐；固定床反应器内部具有催化剂床层，该催化剂床层内布置有促进反应的催化剂；固定床反应器内部与外界氧气及三氯乙烯贯通，上述固定床反应器顶部与一个尾气吸收装置配合，上述固定床反应器中上部与精馏塔内部贯通；精馏塔顶部通过冷凝器回流至精馏塔或流向暂存罐，暂存罐通过循环泵与固定床反应器内部贯通；精馏塔底部通过底泵及冷却器与储罐配合。

3、所述固定床反应器内部具有气体分布器，该气体分布器与外界氧气贯通。

4、所述催化剂为二氧化锰、四氧化三锰、锰酸钾、锰酸铵、碳酸锰或硫酸锰中的一种或多种组合。

5、所述精馏塔底部配置有再沸器，该再沸器与精馏塔构成回流循环连通。

6、本实用新型的有益效果是：通过设计固定床反应器作为氧气和三氯乙烯的反应介质，使得该反应在较温和的反应条件下进行，减少了催化剂的机械损耗，降低了反应的安全风险，降低了废气排放，并有效提高了生产产能；通过设计冷凝器、再沸器从而提高精馏塔的回流效果，通过设计循环泵，从而提高固定床反应器的回流效果。

技术特征：

1.一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，其特征在于：设计有固定床反应器（1）、精馏塔（2）、冷凝器（3）、暂存罐（4）、循环泵（5）、底泵（6）、冷却器（7）、储罐（8）；固定床反应器（1）内部具有催化剂床层（13），该催化剂床层（13）内布置有促进反应的催化剂；固定床反应器（1）内部与外界氧气及三氯乙烯贯通，上述固定床反应器（1）顶部与一个尾气吸收装置（93）配合，上述固定床反应器（1）中上部与精馏塔（2）内部贯通；精馏塔（2）顶部通过冷凝器（3）回流至精馏塔（2）或流向暂存罐（4），暂存罐（4）通过循环泵（5）与固定床反应器（1）内部贯通；精馏塔（2）底部通过底泵（6）及冷却器（7）与储罐（8）配合。

2.根据权利要求1所述的一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，其特征在于：所述固定床反应器（1）内部具有气体分布器（91），该气体分布器（91）与外界氧气贯通。

3.根据权利要求2所述的一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，其特征在于：所述催化剂为二氧化锰、四氧化三锰、锰酸钾、锰酸铵、碳酸锰或硫酸锰中的一种或多种组合。

4.根据权利要求3所述的一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，其特征在于：所述精馏塔（2）底部配置有再沸器（92），该再沸器（92）与精馏塔（2）构成回流循环连通。

技术总结本技术方案公开了一种固定床反应器连续化制备二氯乙酰氯的装置，设计有固定床反应器、精馏塔、冷凝器、暂存罐、循环泵、底泵、冷却器、储罐；固定床反应器内部具有催化剂床层，该催化剂床层内布置有促进反应的催化剂；固定床反应器内部与外界氧气及三氯乙烯贯通，上述固定床反应器顶部与一个尾气吸收装置配合，上述固定床反应器中上部与精馏塔内部贯通；精馏塔顶部通过冷凝器回流至精馏塔或流向暂存罐，暂存罐通过循环泵与固定床反应器内部贯通；精馏塔底部通过底泵及冷却器与储罐配合。本技术方案解决的技术问题是：提供一种装置从而便于连续化生产，使其反应条件温和，副产较少，收率较高，环境污染较小。技术研发人员：黄继清,安然,吴相浩,石紫航,柳昌武受保护的技术使用者：浙江华亿工程设计股份有限公司技术研发日：20240424技术公布日：2024/11/21