硫磺催化法_氯乙酸绿色生产技术

氯乙酸

原料及中间体

今日农药

硫磺催化法—氯乙酸绿色生产技术

氯乙酸是重要的大宗有机化工原料,由于其有多个活性官能团,容易发生多种化学反应,因此可用于制造多种精细化学品,下游产品有100多种,广泛应用于染料、农药、医药、表面活性剂等多个行业。近年来,世界氯乙酸总消费达到100万吨,而我国消费量占据半壁江山,同时我国也是世界氯乙酸生产大国。

在价格方面,氯乙酸在过去的四年里经历了两次大起大落,行业脆弱性尽显。一方面是由于氯乙酸是重要的有机中间体产品,其价格受到下游产品制约;另一方面,也是由于氯乙酸生产门槛较低,容易上马新项目。目前,存在着一些企业盲目追求经济利益,而全然不顾环境污染的问题。一、氯乙酸生产存在问题

尽管我国的氯乙酸生产能力增长很快,但生产技术却发展缓慢,大部分企业依然沿用上世纪50年代引进的以硫磺作催化剂的乙酸间歇法氯化生产技术,不仅产品质量差,而且原料消耗高,每生产1t的氯乙酸,就要副产0.20-0.25t母液。此外,氯化后的尾气处理不够完全,对环境造成了严重污染。这样的技术与国外以醋酐作催化剂的乙酸连续氯化、加氢还原技术差距很大,产品在国际市场上缺乏竞争力。

今年的“两会”积极关注生态环境,鼓励绿色生产。因此,我国氯乙酸行业应借“两会”这股绿色东风,抓紧时间大力开展生产改造活动,提高技术含量,推进节能降耗,解决生产过程中的环境污染问题,增强自身竞争力。

二、用绿色化学理念改进硫磺催化法技术

绿色化学是上世纪90年代出现的一个多学科交叉的新研究领域,其核心技术是利用化学原理从源头上减少或消除化学工业对环境的污染,如今已成为国际化学化工研究的主导理念。从环境保护上看,绿色化学是从源头上消除污染,保护生态环境的新技术;从循环经济的观点上看,它是能

合理利用资源和能源,实现可持续发展的新科学。

对于氯乙酸行业来说,将绿色化学理念应用到生产中不仅有助于企业提高效益,而且在很大程度上减少了环境污染。目前,我国的氯乙酸行业在清洁生产、绿色化学方面已经取得了一些成功的经验,但推广范围有待加强。

1.原子经济理论分析硫磺催化法技术

从原子经济性的角度上看,以硫磺为催化剂并通过乙酸氯化生产氯乙酸的反应,若不考虑氯化氢做成产品的话,氯原子的利用率最高只有50%,而乙酸的利用率也只有80%。

乙酸氯化反应是一种平行—连串反应,除生成氯乙酸外,还生产一定数量的二氯乙酸、三氯乙酸等副产物,氯乙酸的收率只有80%左右。按此计算,要生产1t的氯乙酸,需消耗0.8t的乙酸和1t的氯气,原料消耗过高,多余的原料变成了副产品氯化氢和二氯乙酸以及三氯乙酸。一方面,若这些副产品不能得到合理利用是对资源相当大的浪费;另一方面,这些有毒的副产品如果没有得到很好的处理和回收,排放到环境中将会对环境造成严重污染。

2.氯乙酸母液的回收和综合利用

采用乙酸氯化法生产氯乙酸的过程中,按氯乙酸产量计将产生20%左右的结晶母液,母液的成分一般为氯乙酸30%-45%,二氯乙酸30%-45%,乙酸及氯化中间体10%-20%(按重量)。按照目前我国年产50万t氯乙酸计算,每年可以产生10万

t氯化母液,其中含有3-4万t的氯乙酸和3-4万t的二氯乙酸。氯乙酸母液回收和综合利用最简单

的办法就是将母液在原有氯化设备内继续氯化,制造成其他可利用的精细化工产品。下面介绍两个成功实例:

氯乙酸母液生产二氯乙酸和氯仿:将母液进一步氯化,使其中的乙酸和氯乙酸均生产粗二氯乙酸(含盐酸)和三氯乙酸;通过碱解将三氯乙酸生产

今日农药2011.6

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