氯乙酸生产新工艺的研究

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【摘 要】根据我公司氯乙酸生产中遇到的问题，提出改革方案，实施取得一定效益，探索提质降耗的途径。

【关键词】氯乙酸；生产；新工艺；研究

文章编号：ISSN1006―656X（2014）05-0167-01

一、氯乙酸的用途

氯乙酸又名一氯乙酸，是一种重要的化工原料。广泛用于生产农药、染料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂、香精、香料、羧甲基纤维素和其它有机合成的中间体。

氯乙酸在农药工业主要用于生产乐果、氧化乐果、草甘膦、2.4-D丁脂、2甲4氯等。在染料工业主要用于生产靛蓝染料。

二、氯乙酸的生产方法

氯乙酸的生产方法很多，主要有醋酸催化氯化法、三氯乙烯水解法、氯乙醇氧化法、氯乙酰氯水解法、乙烯酮氯化法，偏二氯乙烯氧化法、四氯乙烷水解法等。

工业上把氯乙酸生产分为间歇氯化和连续氯化两种方法，国外多采用醋酐催化连续氯化生产工艺，也有采用氯磺酸做催化剂的连续氯化工艺。

国内生产工艺是从前苏联引进的间歇氯化工艺，即醋酸催化氯化法。以氯气和冰醋酸为原料，用硫磺为催化剂，经氯化、结晶、抽滤、离心、包装等工序制得氯乙酸成品。该方法工艺简单，投资少，易于操作控制[1]。我公司也是采用此方法，下面简单介绍此方法的生产原理及工艺。

（一）生产原理

反应方程式：Cl2+CH3COOH ClCH2COOH+HCl

反应温度控制对成品的质量影响很大，温度低，反应速度慢；温度高，氯原子取代冰醋酸分子中氢原子的个数增多，产品中二氯乙酸的含量高，故应严格控制氯化反应温度。

本法采用硫磺作催化剂，其反应历程如下： 首先是酰氯的生成：2S+Cl2S2Cl2

2S2Cl2+3CH3COOH HCl+H2SO3+3CH3OCl

然后比较活泼的乙酰氯与氯作用，生成2-氯乙酰氯，最后2-氯乙酰氯经酸解得氯乙酸。

（二）工艺简述：

1）氯化工序：将定量的冰醋酸、硫磺投入氯化釜中，在一定温度下，通入定量氯气进主釜，使之反应，未反应完的氯气及副产氯化氢和反应中间体进入主氯化反应釜上的冷凝器进行冷却。被冷凝下来的液体直接返回到主氯化釜内，未被冷凝的气体则进入副氯化反应釜继续反应。从副釜中出来的尾气经一级冷凝器冷却后，未冷凝气体进入二级泠凝器，冷凝液进入氯化釜，尾气则到降膜吸收塔吸收制取盐酸。如此连续通氯反应，直到主氯化釜反应的物料比重达到终点，停止通氯，待分析合格后过到结晶釜中进行反应，主釜出完料后重新投入冰醋酸，此时，原主釜变成副釜，副长釜变成主釜进行反应[2]。

2）结晶工序：合格的氯化料过到结晶釜中，在搅拌下，控制一定温度，逐步冷却至20℃左右，发现料稠后，放入抽滤器中。

3）抽滤工序：结晶釜内的物料放到抽滤器后，静止一定时间开始抽滤，将母液抽入母液釜中，以备循环使用。当发现过料管已基本上不过母液是时，证明已经抽滤合格，停止抽滤，经化验合格后，进行包装入库，不合格产品送离心工序离心，待分析合格后进行包装。

待包装结束，清洗抽滤器，以备下次使用。

我公司年产2500吨生产装置自建成投产以来，经过一年的生产运行，发现原有的生产工艺存在着产品产量低、质量差，原材料和动力消耗高等缺点，不能按设计要求达产达效，为此，我公司决定对氯乙酸生产装置进行技术改造。

三、改造内容：

（一）氯化工序：

1）醋酸计量槽进料：

改造前，醋酸计量槽用泵进料，存在动力消耗高，维修费用大，维修工作量大，跑、冒、漏影响环境等问题。

改造后，用压缩空气往醋酸计量槽进料，没有动力消耗和维修费用，维修工作量也降到最低，同时改善了生产环境。

2）氯化釜通氯：

改造前，氯化釜的通氯管是一根插底管，在通氯的时候，造成釜内氯化不均匀，最常见的毛病就是氯化液比重合格时，取样分析结果氯化液中一氯乙酸的含量偏低，二氯乙酸的含量高，乙酸含量高，而且氯气和冰醋酸的接触面小，氯化时间也长。

改造后，我们将原有的通氯管改为氯气分布器，增加了氯气和冰醋酸的接触面，使氯化比较均匀，氯化液的质量也大大提高，同时氯化时间的缩短，为提高产量打下了良好的基础。

（二）结晶工序

改造前，结晶岗位操作是在结晶釜内加入一定量母液后，加入合格氯化液，控制一定温差进行析出结晶，生产出的成品氯乙酸颗粒偏小，大小不均匀，细小的颗粒随母液抽入母液釜，母液中的一氯乙酸含量增多，造成消耗高，成本高。

改造后，我们将结晶岗位操作改为：在结晶釜内加入少许母液后加入合格氯化液，严格控制温差，视结晶釜内料液结晶情况将剩余母液少量多次加入结晶釜内。这样生产出的氯乙酸颗粒大小比较均匀，质量有所提高，每釜产量也有所增加。

（三）抽滤工序

1）抽滤槽操作：将结晶釜料放入抽滤槽，开启真空泵进行抽滤，将不结晶母液抽到母液槽中，抽滤槽中所得晶体即为成品氯乙酸。

改造前，在北方，夏天雨大，空气湿度大，氯乙酸易潮解，抽滤器中的氯乙酸就会随空气而潮解，影响了氯乙酸的产量。而冬天，气温低，放入抽滤器内的结晶料，二氯乙酸吸附在一氯乙酸晶体表面，物料粘度加大，降低了抽滤效率，从而影响氯乙酸产品的质量。

改造后，我们增设了空气脱水装置和空气加热装置，将空气在进入抽滤器前进行脱水和加热，从而保证了晶体抽滤温度，提高了抽滤效率，为提高产品质量和产量起到一定的作用。

2）抽滤器清洗：

改造前，我们的抽滤器是用水清洗的，而母液遇水会产生白色沉淀，堵塞滤布滤孔，降低抽滤效率，从而影响氯乙酸产品的质量。

另外，氯乙酸溶解于水，用水清洗抽滤器时，滤布的滤孔以及滤板的滤孔存有的氯乙酸溶解于水，随洗水白白浪费，增加了原料冰醋酸的消耗，而用母液清洗抽滤器时，氯乙酸溶解于母液，随母液返回生产系统，从而降低原料冰醋酸的消耗。

改造后，我们改为用母液清洗抽滤器，从而提高了抽滤效率，也就提高了氯乙酸的产品质量。

（四）离心工序

改造前，抽滤不合格的料经离心机离心，以保证产品合格。

改造后，取消离心工序，减轻了工人的劳动强度，同时也降低了动力消耗和维修费用。

通过以上几项措施的实施，使我公司氯乙酸产品质量和产量有了明显提高，原料消耗和动力消耗有所降低，取得一定经济效益。

四、几点体会

1）我公司生产装置原来每月可生产200吨氯乙酸，通过改造使生产周期缩短，现在每月可生产220氯乙酸，每月增产20吨。

2）合格品边缘的氯乙酸产品，通过改造，保证产品合格率100%。

3）原料消耗降低，以主要原料冰醋酸为例，消耗由改造前的768Kg冰醋酸/吨氯乙酸降到759Kg冰醋酸/吨氯乙酸，这样，每月按生产200吨氯乙酸计算就可节约近2吨冰醋酸。

4）通过改造，母液不含水，致使母液的质量有所提高，促使氯乙酸质量有所提高。

5）通过改造，减少动力消耗和维修费用，从而降低了生产成本。

总之通过这次技术改造，我公司氯乙酸产品质量和产量有了很大的提高，原材料和动力消耗有了很大降低，使我公司取得了一定的经济效益。

参考文献：

[1]秦伟程.氯乙酸生产技术进展与发展趋势[J].江苏氯碱，2001，（4）：48-32

[2]徐 华，李丛宝.氯乙酸的生产及其应用[J].辽宁氯碱，1997，（2）：16-19.