一種用氯乙酸廢液生產吡啶酮的方法技術

本發明專利技術涉及一種用氯乙酸廢液生產吡啶酮的方法，屬于有機化學及制備技術領域。是通過如下過程完成：以氯乙酸廢液為原料，經酰氯化、氯化、精餾后制得三氯乙酰氯產品。再以三氯乙酰氯和丙烯腈為原料，在溶劑和催化劑的作用下，經過加成、脫溶、閉環、結晶、離心等步驟，合成吡啶酮。本發明專利技術具有原料來源廣泛，生產成本低，反應收率高等優點，適于工業化生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，以氯乙酸廢液為原料，屬于有機化學及制備

技術介紹
吡啶酮 是生產3，5，6，-三氯吡啶醇鈉過程中的一種中間體，是一種重要的化工原料，主要用于農藥毒死蜱、甲級毒死蜱的生產，是一種農藥中間體。目前制備吡啶酮的方法中最具有應用價值的是三氯乙酰氯法。該法是在催化劑的作用下，由三氯乙酰氯與丙烯腈反應，所得產物再經閉環、結晶、離心后得吡啶酮。該法最主要的原料之一是三氯乙酰氯，而吡啶酮的最終收率便是由三氯乙酰氯來衡量的，因為其價格在主要原料中最貴。現有的利用三氯乙酰氯法制備吡啶酮的方法都是從三氯乙酰氯為原料開始合成，造成實際大生產中往往需要外購三氯乙酰氯，不但耗費了人力、物力等，而且也增加了運費及貯存費用等，無形中增加了吡啶酮的生產成本，降低了企業的競爭力。氯乙酸是重要的化工原料，目前國內生產氯乙酸的廠家在生產過程中要產生大量的氯乙酸廢液,其中的主要成分是一氯乙酸(質量含量35-40%)和二氯乙酸(質量含量30-35% )、醋酸(質量含量10-20% )和少量的水、三氯乙酸和乙酰氯，由于這些廢液所含成分的物理常數極為相似，用通常的分離方法難以分離，致使廠家的母液無用堆放或者簡單地冷卻結晶過濾得到少量極不純的一氯乙酸，從而造成嚴重浪費和嚴重污染環境。
技術實現思路
本專利技術的目的就是提供一種原料來源廣泛，工業化生產成本低，利用氯乙酸廢液制備吡啶酮的方法。本專利技術所述的生產方法，包括以下幾個步驟:(I)將氯乙酸廢液導入反應釜中開始精懼，溫度在100 180°C，在0 3小時，餾分排出，3小時后取樣化驗水分，如水分小于30%，將餾分采入前餾槽內，繼續蒸餾到瞬時樣水分小于1% 3%時停止蒸餾，降溫至50°C，導入母液儲罐中。(2)根據回流量調整溫度為主釜65 75°C、副釜50 60°C。反應后期取樣做沸程，如高沸含量在5% 10%即為終點，反應時間為7 15小時。(3)氯化反應時主釜溫度為85°C、副釜為75°C，反應過程中通氯量以主釜冷凝器微綠，副釜上氣管冷凝器純白色為最佳，若混合酰氯(一氯乙酰氯和二氯乙酰氯)的含量< 3%則反應達到終點,停止通氯。(4)將氯化完成液導入蒸餾塔后，調節好蒸汽壓力。采至塔頂幾乎無鎦分時停止采出。采出過程中嚴格控制回流比并確保蒸汽壓力穩定。(5)三氯乙酰氯和丙烯腈在90 120°C加成反應，加成過程中所用的催化劑為氯化亞銅，其質量為三氯乙酰氯質量的0.33%。回流10 30小時，降溫至50 60°C ;所用反應原料的摩爾比為丙烯腈:三氯乙酰氯:溶劑=I: 1.5 2.0: 4.3。(6)所用的溶劑是氯苯，脫溶的溫度控制在80 120°C以內，避免四氯吡啶的生成。(7)閉環過程中所用的催化劑是氯化鋅，其質量為溶液總量的0.012%。閉環的溫度為68 78°C。本專利技術工藝簡單、生產成本低、操作連續，反應收率高等優點，生產過程中產生的尾氣通過降膜吸收塔吸收，減少了環境污染。具體實施方式:實施 實例I投氯乙酸廢液，開啟冷凝水、鹽水，升溫進行蒸餾，至水份在I 3%則停止蒸餾，降溫至50°C，導入母液貯罐。投入精制后的母液3000kg，硫磺390kg，開啟冷凝水，冷凍鹽水。開始時小量通氯，觀察冷凝液量增多時逐漸降溫至70°C，加大通氯量。根據回流量調整主釜溫度。若氯氣反應效果變差，減小通氯量并取樣做沸程，如高沸5-10%即為終點。投入混合酰氯3000kg，吡啶1.8kg，4-二甲胺基吡啶0.15kg，開始升溫時開始小量通氯，反應過程中根據回流量的大小調節閥門，通氯量以主釜冷凝器微綠，副釜上氣管冷凝器純白色為最佳，若混合酰氯(一氯乙酰氯和二氯乙酰氯)的含量<3%則反應達到終點，停止通氯。將氯化完成液導入蒸餾塔后，開啟蒸汽閥，緩慢升溫，前期升溫時蒸汽壓力不超過0.3Mpa,當塔爸溫度升至130°C左右，蒸汽壓力保持至0.4Mpa 0.5Mpa。采至塔頂幾乎無鎦分時停止采出。采出過程中嚴格控制回流比并確保蒸汽壓力穩定。精制后的三氯乙酰氯產品純度可達92%。在8000L的反應釜中加入4524Kg氯苯、1700Kg酰氯、745Kg丙烯腈和5.6Kg CuCl。反應到終點后，經脫溶、閉環和結晶，再經離心后得吡啶酮。加軟水4500Kg、開夾套鹽水降溫，加吡啶酮1280Kg，攪拌10分鐘后，均勻加堿，加堿2小時，溫度約30-35°C，且只降不升時關鹽水，全過程溫度低于40°C，最佳溫度為25 35°C。加堿量1500kg，以PH值為準，后期PH≥9。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用氯乙酸廢液生產吡啶酮的方法，其特征是包括如下過程：(1)將通過精餾塔精制后的氯乙酸廢液用真空抽入酰化釜中，加入一定量的硫磺，在一定溫度下通入氯氣反應，為使氯氣充分反應，采取正、副罐交叉氯化，氯氣先進入主罐，反應完后的尾氣再進入副罐，氯氣經二級反應后，尾氣基本無游離氯，當反應達到一定程度后，取樣做沸程，若高沸小于10％，酰化反應結束。尾氣進入尾氣處理系統。(2)將酰氯化反應制得的混合物通過精制后加入氯化反應釜，加入催化劑，在一定溫度下，通氯氣反應，尾氣進入副罐。反應液達到一定的比重，反應完成，停止通氯，減壓脫氣，壓入精餾釜，常壓精餾收集116～118℃餾份，得到三氯乙酰氯產品。低餾份再進入氯化反釜循環套用，生成的HCl尾氣進入鹽酸吸收系統，制備副產品鹽酸。(3)將新蒸餾過的三氯乙酰氯、丙烯腈、某溶劑以一定摩爾比混合后在氯化亞銅催化劑作用下于90?120℃進行反應，并通過在回流條件下操作除去所產出的氯化氫氣體，生成2，2，4?三氯?4?氰基丁酰氯稀溶液。(4)將2，2，4?三氯?4?氰基丁酰氯混合液進行減壓蒸餾，回收未反應的原料(主要為丙烯腈、三氯乙酰氯和部分溶劑)，過濾出催化劑，濾液即為2，2，4?三氯?4?氰基丁酰氯濃溶液。(5)向2，2，4?三氯?4?氰基丁酰氯濃溶液中加入適量溶劑，在表壓為30?150KPa、溫度為30?100℃及催化劑的作用下進行反應生成吡啶酮溶液。將吡啶酮溶液進行冷卻結晶、分離后得到干燥的吡啶酮。...

【技術特征摘要】
1.氯乙酸廢液生產吡啶酮的方法，其特征是包括如下過程: (1)將通過精餾塔精制后的氯乙酸廢液用真空抽入酰化釜中，加入一定量的硫磺，在一定溫度下通入氯氣反應，為使氯氣充分反應，采取正、副罐交叉氯化，氯氣先進入主罐，反應完后的尾氣再進入副罐，氯氣經二級反應后，尾氣基本無游離氯，當反應達到一定程度后，取樣做沸程，若高沸小于10%，酰化反應結束。尾氣進入尾氣處理系統。(2)將酰氯化反應制得的混合物通過精制后加入氯化反應釜，加入催化劑，在一定溫度下，通氯氣反應，尾氣進入副罐。反應液達到一定的比重，反應完成，停止通氯，減壓脫氣，壓入精餾釜，常壓精餾收集116 118°C餾份，得到三氯乙酰氯產品。低餾份再進入氯化反釜循環套用，生成的HCl尾氣進入鹽酸吸收系統，制備副產品鹽酸。(3)將新蒸餾過的三氯乙酰氯、丙烯腈、某溶劑以一定摩爾比混合后在氯化亞銅催化劑作用下于90-120°C進行反應，并通過在回流條件下操作除去所產出的氯化氫氣體，生成2，2,4-二氯-4-氰基丁酰氯稀溶液。(4)將2，2，4-三氯-4-氰基丁酰氯混合液進行減壓蒸餾，回收未反應的原料(主要為丙烯腈、三氯乙酰氯和部分溶劑)，過濾出催化劑，濾液即為2，2，4-三氯-4-氰基丁酰氯濃溶液。(5)向2，2，4-三氯-4-氰基丁酰氯濃溶液中加入適量溶劑，在表壓為30-150KPa、溫度為30-100°C及催化劑的作用下進行反應生成吡啶酮溶液。將吡啶酮溶液進行冷卻結晶、分離后得到干燥的吡啶酮。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛振海，
申請(專利權)人：山西三維豐海化工有限公司，
類型：發明
國別省市：