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         公司新聞

         
        化工企業(yè)如何實(shí)施“本質(zhì)安全技術(shù)”改造(二)--- 反應精餾合成氯化芐系列產(chǎn)品
        更新時(shí)間:2020-03-02 點(diǎn)擊:599

         

        氯化芐是以甲苯與氯氣側鏈氯化而成,現有的生產(chǎn)工藝大都采用釜式氯化間歇精餾工藝,少數采用連續釜式氯化、連續精餾的方式。釜式反應生成過(guò)程中,需控制甲苯轉化率50%以下,否則會(huì )聯(lián)產(chǎn)出大量的二氯及三氯。如果反應體系中含有微量的Fe等雜質(zhì),會(huì )引起甲苯環(huán)上氯化及氯化芐聚合,使得單程氯化深度較低,原料單耗和操作費用高,環(huán)境污染較重。為了提高氯化芐的產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,大量科研工作者、科研院所、工廠(chǎng)都不斷的研究、改進(jìn)氯化芐生產(chǎn)工藝,但總的方向只有兩個(gè),即設計******的反應器和改善化學(xué)反應的過(guò)程。前者主要研究反應類(lèi)型(氣-液相反應、氣-氣相反應),反應器的類(lèi)型、材質(zhì)等;而后者主要選擇******的催化劑以促進(jìn)甲苯側鏈氯化而抑制其他副反應的進(jìn)行。在工藝研究中,調節適宜的溫度、反應物的配比、反應時(shí)間、氯化深度、光源選擇、產(chǎn)品精制方法也是至關(guān)重要的。

         

        常州大學(xué)流動(dòng)化學(xué)過(guò)程工程研究所、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )-石油和化工行業(yè)連續流技術(shù)工程實(shí)驗室在深入研究甲苯氯化規律的基礎上,結合多年一線(xiàn)氯化系列產(chǎn)品開(kāi)車(chē)生產(chǎn)指導實(shí)踐,將反應精餾技術(shù)應用到氯化芐及系列產(chǎn)品生產(chǎn),可解決原料轉化率與產(chǎn)品選擇性的矛盾。

        圖片

        反應精餾是將化學(xué)反應過(guò)程與精餾分離耦合在同一個(gè)設備中同時(shí)進(jìn)行的新型過(guò)程耦合強化技術(shù),借助反應與精餾過(guò)程相互促進(jìn)的因素,可以提高反應速率、克服化學(xué)平衡的限制、提高能量利用效率、節省過(guò)程能耗、增大轉化率及選擇性、減小設備尺寸、綜合利用反應熱、使混合物中的痕量物質(zhì)反應生成更易分離的物質(zhì)完成高精度提純。通過(guò)精餾將反應物、產(chǎn)物或中間產(chǎn)物及時(shí)分離,以破壞可逆反應的平衡關(guān)系,使反應繼續向生成物的方向進(jìn)行,從而提高可逆反應的轉化率和選擇性。另外,反應精餾過(guò)程中可通過(guò)化學(xué)反應打破氣-液平衡關(guān)系,從而提高傳質(zhì)速率,縮短反應時(shí)間;而放熱反應提供的反應熱可作為精餾所需的汽化熱,供產(chǎn)品分離,達到節能的目的。

        圖片 

        反應精餾解析示意圖

        相對于傳統的反應和精餾工藝,反應精餾有以下優(yōu)點(diǎn):降低操作費用和能量消耗,提高反應轉化率和選擇性,縮短反應時(shí)間,提高生產(chǎn)力。其特點(diǎn)是將反應與精餾分離于一體,除了操作方便外,可以充分利用反應放出的熱量,且使選擇性與收率大幅提高。

        實(shí)驗室通過(guò)使用反應精餾工藝,產(chǎn)品中氯化芐≥98%,二氯化芐<0.5%,大大降低了副產(chǎn)物的產(chǎn)生。課題組同時(shí)對氯化芐系列產(chǎn)品包括鄰氯氯芐、對氯氯芐、2,4-二氯氯芐、3,4-二氯氯芐、2,6-二氯氯芐、對甲基氯芐、鄰甲基氯芐、氯乙酸、氯丙酮的反應精餾合成,均取得了較好的反應效果。

        圖片

        甲苯氯化反應精餾解析示意圖

        反應精餾還可用于醚化(合成乙基叔丁基醚)、酯化(合成乙酸正丁酯)、加氫(混合C4選擇加氫)、烷基化(合成直鏈烷基苯)等反應中得到強有了的應用,取得了較好的反應效果。然,反應精餾也有其應用的局限性,其僅適用于反應過(guò)程和反應組分的蒸餾分離可以在同一溫度條件下進(jìn)行的化學(xué)反應,如果反應組分之間存在有恒沸現象,或者反應物與產(chǎn)物的沸非常接近時(shí),反應精餾技術(shù)則不適用。反應精餾對反應物和產(chǎn)物的揮發(fā)度的要求為:產(chǎn)物的揮發(fā)度比反應物的揮發(fā)度都大或都小,只有這樣采用反應精餾才能收到良好的效果。

        隨著(zhù)反應精餾技術(shù)的不斷應用,反應精餾技術(shù)將對石油化工等行業(yè)產(chǎn)生重要的影響,為社會(huì )創(chuàng )造更多的經(jīng)濟效益。

        江蘇省化學(xué)化工學(xué)會(huì )微通道專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì )

        中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )-石油和化工行業(yè)連續流技術(shù)工程實(shí)驗室

                                              張躍

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