将包含二氯乙酸的进料加氢脱氯的方法技术

本发明专利技术涉及一种使二氯乙酸催化加氢脱氯的方法，其中使氢气与包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料接触以形成包含一氯乙酸的产物料流以及包含氯化氢和氢气的废气料流并且其中使产物料流与氮气接触以除去产物料流中存在的氢气。的氢气。

【技术实现步骤摘要】
将包含二氯乙酸的进料加氢脱氯的方法
[0001]本申请是申请日为2016年06月9日、申请号为201680001978.7(PCT/EP2016/063102)、题目为“将包含二氯乙酸的进料加氢脱氯的方法”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及一种将包含二氯乙酸(DCA)的进料加氢脱氯的方法。
[0003]生产一氯乙酸的主要工业途径是通过使乙酸与氯气反应。该方法通常是已知的且通常使用其中使用乙酰氯作为催化剂使液态乙酸(HAc)的混合物与氯气在无水条件下反应的反应器。乙酰氯优选通过加入例如乙酸酐就地形成。在氯化反应器中，一氯乙酸(MCA)和气态HCl与副产物一起形成，所述副产物中的实例是二氯乙酸(DCA)和三氯乙酸(TCA)。
[0004]在含有MCA的反应产物混合物通过反应器和催化剂回收段之后，DCA以显著量，通常约3
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10％存在。为了降低MCA中DCA的量，随后使含有MCA/DCA的产物混合物进行提纯方法。该提纯方法可以是物理分离，如结晶或蒸馏，或者是化学转化，如还原，其中在氢化催化剂如金属基催化剂存在下用氢气还原DCA。
[0005]由于一氯乙酸和二氯乙酸的沸点非常接近(分别为189℃和194℃)，通过蒸馏由MCA除去DCA昂贵且不经济。
[0006]使用结晶，二氯乙酸在粗一氯乙酸进料中的浓度在一步再结晶下仅可降低大约3/4，即例如由3重量％降至0.7
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0.8重量％。因此，为了生产纯一氯乙酸，空间和时间要求是显著的。此外，在几次结晶之后，留下包含一氯乙酸和二氯乙酸的混合物的母液。尽管该母液取决于冷却条件仍含至少30重量％一氯乙酸，但它不可能通过进一步结晶转化成可销售产品且一定会被认为是废料。
[0007]已知二氯乙酸在粗一氯乙酸中的浓度可以通过催化加氢脱氯显著降低(例如按照US 5,191,118和US 5,356,850)。
[0008]该反应可以在蒸气相中进行(例如按照NL 109,769和DE 1,072,980)。然而，该蒸气相反应要求将进料蒸发到加氢脱氯反应器中，这就所要求的传热设备的能量消耗和投资成本而言并无吸引力。
[0009]或者，加氢脱氯在液相中进行。此时，MCA/DCA进料呈液相。所述液相与氢气在催化剂存在下接触而形成一氯乙酸和氯化氢。所得产物料流包含一氯乙酸，而废气料流包含氯化氢和未反应的氢气。
[0010]尽管该液相方法与蒸气相方法相比确实具有优点，但该液相方法的缺点是少量氢气溶于产物料流中的风险。这可能引起氢气在下游加工的真空体系中积聚，具有爆炸风险。
[0011]本专利技术的目的是要提供一种通过二氯乙酸(和任选三氯乙酸)在液相中的催化加氢脱氯提纯一氯乙酸的安全方法，该方法可以以工业规模进行。
[0012]“工业规模方法”是指该催化加氢脱氯步骤在工业规模尺寸的立式管式反应器—下文是指直径等于或大于0.4m的立式管式反应器—中进行。
[0013]为此，本专利技术涉及一种使二氯乙酸催化加氢脱氯的方法，其中使氢气与包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料接触而形成包含一氯乙酸的产物料流以及包含氯化氢和氢气的废气料流并且其中使该产物料流与氮气接触以除去该产物料流中存在的氢气。
[0014]当使该液体产物料流与氮气接触时，任何溶于该产物料流中的氢气被吸收到氮气
中。这可能通过简单地使氮气鼓泡通过液体产物料流而完成，但优选使该产物料流通过氮气汽提器供入。
[0015]汽提是物理分离方法，其中通过蒸气料流将一种或多种组分从液体料流中除去。在工业应用中，液体料流和蒸气料流可以呈并流或逆流流动。汽提通常在填充塔或盘式塔中进行。
[0016]汽提主要在盘式塔(板式塔)和填充塔中进行，较少在喷雾塔、泡罩塔和离心接触器中进行。
[0017]盘式塔由液体在顶部流入并在底部流出的立式塔构成。蒸气相在塔底进入并在顶部出来。该塔内部是塔盘或塔板。这些塔盘迫使液体水平来回流动，同时通过塔盘中的孔蒸气鼓泡上行。这些塔盘的目的是提高液相和蒸气相之间接触面积的量。
[0018]填充塔类似于盘式塔，因为液体和蒸气流以相同方式进入和出来。不同的是在填充塔中没有塔盘。相反使用填料来提高液相和蒸气相之间的接触面积。使用许多不同类型的填料且各自具有优缺点。
[0019]如前所述，汽提器可以呈塔盘或填充状。特别是当使用无规填料时，填充塔通常对直径小于0.6m且填充高度不大于6m的更小塔有利。当流体速度高时并且当希望特别低的压降时，填充塔还可能对腐蚀性流体、高度发泡性流体是有利的。盘式汽提器因为设计和按比例放大容易而是有利的。可以类似于塔盘使用规整填料，尽管可能是与散装(散堆)填料相同的材料。使用规整填料是提高分离能力或替换受损塔盘的常见方法。
[0020]盘式汽提器可以具有筛、阀或泡罩塔盘，而填充汽提器可以具有规整填料或散堆填料。使用塔盘和填料来提高传质理论支配时可能在其上发生传质的接触面积。填料可以具有可变材料、表面积、流动面积和相关压降。更早一代的填料包括陶瓷腊西环和Berl鞍形填料。更常见的填料式金属和塑料鲍尔环、金属和塑料Zbigniew 环以及陶瓷Intalox鞍形填料。该更新一代的填料各自改善表面积、流动面积和/或横穿填料的相关压降。也重要的是填料不自身堆叠的能力。若发生该堆叠，则会剧烈降低该材料的表面积。
[0021]常规气体汽提器可以用作氮气汽提器。它们在本领域是已知的且这里无需进一步阐述。
[0022]如上所述，加氢脱氯在催化剂存在下进行。所述催化剂可以精细分散于液相中(例如按照US 2,863,917、DE 1,816,931和WO 2008/025758)。然而，为了避免精细分散催化剂与液相的麻烦分离、在连续操作这些淤浆反应器情况下的高度返混，优选使用其中该催化剂容纳在固定床中的反应器。使用固定床加氢脱氯的方法描述于WO 2013/057126中。
[0023]当将该催化剂容纳在固定床中时，优选将非均相催化剂用于加氢脱氯。
[0024]进一步优选将包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料供入立式管式反应器的顶部，其中它在容纳在固定床中的非均相催化剂上向下滴流，同时将氢气供入立式管式反应器的顶部或底部(例如按照US 3,754,029)。这些反应器通常已知为滴流床反应器)。在立式管式反应器中，可以实现更高传质并且组合实现停留时间分布接近活塞流得停留时间分布，其中实现更高转化率。
[0025]从流体动力学角度看，氢气的逆流流动是不利的，因为它通过液泛限制了反应器塔的容量。
[0026]因此，优选将包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料供入立式管式反应器顶部，其
中氢气并流下行。
[0027]与以氢气逆流流动而操作的滴流床反应器相比，该操作方式防止了将液体进料蒸发到反应器塔中的能量的过度使用，避免了精细分散催化剂在淤浆反应器中的麻烦分离并允许更宽的操作范围，最重要的是允许安全加工而没有爆炸风险。
[0028]这些滴流床反应器(在整个该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.使二氯乙酸催化加氢脱氯的方法，其中使氢气与包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料接触以形成包含一氯乙酸的产物料流以及包含氯化氢和氢气的废气料流并且其中使所述产物料流与氮气接触以除去所述产物料流中存在的氢气。2.根据权利要求1的方法，其中通过使所述产物料流通过氮气汽提器而使所述产物料流与氮气接触。3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述与所述液体进料接触的氢气借助氢气源供应，所述氢气源可以是纯氢气或包含氢气和至多50mol％氮气、氯化氢或其混合物的气体。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中加氢脱氯在立式管式反应器中进行。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化剂容纳在固定床中。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化剂位于其中的所述固定床已经通过使用密集装载技术对所述立式管式反应器装载所述催化剂而制备。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将在惰性载体上的非均相贵金属催化剂用于所述加氢脱氯。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将包含二氯乙酸和一氯乙酸的所述液体进料供入立式管式反应器顶部，所述液体进料在其中在容纳在固定床中的非均相催化剂上向下滴流，氢气并流向下。9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化剂为包含沉积在载体上的一种或多种元素周期表第VIII族金属的固体非均相氢化催化剂。10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将包含二氯乙酸和一氯乙酸的液体进料供入所述立式管式反应器顶部并且其中将氢气供入所述立式管式反应器顶部或底部，其中所述立式管式反应器顶部中的温度为100
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200℃并且其中所述立式管式反应器顶部中的压力为0.2
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1.0MPa。11.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：诺力昂化学品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：