专利名称：一种氯乙酸母液综合利用生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工生产副产品回收利用装置，具体涉及一种氯乙酸母液综合利用生产装置。
背景技术：
氯乙酸是一种重要的有机精细化工原料，主要用于生产羧甲基纤维素、甘氨酸、 2，4-D酸、巯基乙酸、氰基乙酸、丙二酸、苯氧乙酸、氰乙酸、萘乙酸等化工中间体和产品。最近几年我国用氯乙酸作原料制得的农药、医药、羧甲基纤维素等产品有了较大的发展，对氯乙酸的需求量也随之持续增长，目前我国已经成为全球最大的氯乙酸生产国与消费国。二氯乙酸和巯基乙酸是两种重要的精细化工原料，在医药、农药、日用化工及精细化工等行业都有着广泛的应用。氯乙酸母液是氯乙酸生产过程中产生的一种废液或副产品，其中含有40 45%的一氯乙酸、40 45%的二氯乙酸、5 10%的醋酸与低沸物以及约5%高沸点杂质。由于一氯乙酸与二氯乙酸的性质比较相近，采用一般的分离方法难以将其有效地分离。工业上一般采用酯化的方法将其转化成相应的酯，然后采用精馏的方法将其分离，但对精馏塔的要求较高，能耗较大；其他的方法还有共沸精馏法，加入共沸剂分离氯乙酸和二氯乙酸；氯乙酸母液碱性水解法生产羟基乙酸和草酸钠；采用深度氯化法生产二氯乙酸或三氯乙酸等。这些方法有的反应时间长，产物成分复杂，分离困难，有的能耗较高，有的产物附加值低等在工业上应用价值较低。氯乙酸母液处理难并且处理成本高，如何治理才能做到对环境的污染小并能产生较好高经济效益是国内氯乙酸生产企业需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种氯乙酸母液综合利用生产装置。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的氯乙酸母液综合利用生产装置，包括母液预处理系统，反应系统、二氯乙酸生成系统和巯基乙酸生成系统，所述母液预处理系统包括氯乙酸母液储槽，氯乙酸母液储槽通过离心泵I与蒸馏釜相连接，蒸馏釜顶部设有冷凝器，冷凝器出口与低沸点物质储槽相连接；所述反应系统包括反应釜I，母液预处理系统中的蒸馏釜通过离心泵II与反应釜 I连接，反应釜I顶部设有氢氧化钙溶液高位槽和硫脲溶液高位槽，反应釜I出料口与离心机I相连接；所述的二氯乙酸生成系统包括酸化釜I、萃取塔I和蒸发器I，反应系统中的离心机I液体出口连接滤液收集池，滤液收集池通过离心泵III与酸化釜I连接，酸化釜I通过离心泵IV连接萃取塔I，萃取塔I顶部出料口与蒸发器I连接，蒸发器I连接分离器I，分离器I顶部出口通过冷凝器I与有机溶剂高位槽I连接，有机溶剂高位槽I与萃取塔I 连接，分离器I底部出料口连接二氯乙酸储槽；所述的巯基乙酸生成系统包括反应釜II、酸化釜II、萃取塔II和蒸发器II，反应系统中的离心机I固体出口与应釜II连接，应釜II顶部设有氢氧化钡溶液高位槽，反应釜II 出料口与离心机II相连接，离心机II液体出料口连接污水处理池，离心机II固体出料口接酸化釜II，盐酸高位槽分别与酸化釜II和酸化釜I连接，酸化釜II连接萃取塔II，萃取塔II 顶部出料口与蒸发器II连接，萃取塔II底部出料口接污水处理池，蒸发器II连接分离器II 连接，分离器II顶部出口通过冷凝器II与有机溶剂高位槽II连接，有机溶剂高位槽II与萃取塔II连接，分离器II (17)底部出料口连接巯基乙酸储槽。所述的蒸发器I为降膜蒸发器。所述的蒸发器II为降膜蒸发器。本实用新型通过该装置的母液处理系统中的蒸馏釜及冷凝器可充分回收母液中的乙酸等低沸点物质重新用于氯乙酸的生产。通过该装置的反应系统中的反应釜I及离心机I使母液与硫脲反应后使母液中一氯乙酸和二氯乙酸得到分离，与采用精馏或共沸蒸馏等分离方法相比较该装置更节约能量并使一氯乙酸和二氯乙酸分离更彻底。通过该装置的巯基乙酸生成系统中的反应釜II、离心机II、及使母液中的一氯乙酸转化为巯基乙酸，并通过其中的萃取塔II及降膜蒸发器II使巯基乙酸分离出来，并能回收萃取剂循环使用。通过该装置的二氯乙酸生成系统中的酸化釜I、萃取塔I、降膜蒸发器I使母液中的二氯乙酸分离出来，并能回收萃取剂循环使用。本实用新型是将一氯乙酸与二氯乙酸生成不同的中间体，利用二者性质的不同将二氯乙酸从母液中分离出来，然后把母液中的一氯乙酸转化成巯基乙酸，这一工艺不仅工艺简单，工业化生产成本低，而且可以得到两种附加值较高的精细化工产品，极大提高了氯乙酸母液的利用价值。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的氯乙酸母液综合利用生产装置，其特征在于包括母液预处理系统， 反应系统、二氯乙酸生成系统和巯基乙酸生成系统。所述母液预处理系统包括氯乙酸母液储槽1，氯乙酸母液储槽1通过离心泵I观与蒸馏釜2相连接，蒸馏釜2顶部设有冷凝器25，冷凝器25出口与低沸点物质储槽3相连接。所述反应系统包括反应釜I 4，母液预处理系统中的蒸馏釜2通过离心泵II 29与反应釜I 4连接，反应釜I 4顶部设有氢氧化钙溶液高位槽19和硫脲溶液高位槽20，反应釜I 4出料口与离心机I 5相连接。所述的二氯乙酸生成系统包括酸化釜I 7、萃取塔I 8和蒸发器I 9，反应系统中的离心机I 5液体出口连接滤液收集池6，滤液收集池6通过离心泵III 30与酸化釜I 7连接，酸化釜I 7通过离心泵IV 31连接萃取塔I 8，萃取塔I 8顶部出料口与蒸发器I 9连接，蒸发器I 9连接分离器I 10，分离器I 10顶部出口通过冷凝器I沈与有机溶剂高位槽 I 23连接，有机溶剂高位槽I 23与萃取塔I 8连接，分离器I 10底部出料口连接二氯乙酸储槽11。所述的蒸发器I 9为降膜蒸发器。所述的蒸发器II 16为降膜蒸发器。适用于本实用新型的装置的具体工艺路线如下利用氯乙酸生产的副产母液为原料，经蒸馏将母液中所含的乙酸等低沸点物质分出后，母液成分大致为为氯乙酸45%. 二氯乙酸50%，其他5%，将母液用Ca(0H)2水溶液中和至pH=8 9.在中和液中加入一定量的硫脲水溶液，在65 70°C下反应1 2小时。加入的硫脲与氯乙酸钙反应生成白色沉淀，经离心分离、洗涤得S-羧甲基异硫脲。滤液中主要含二氯乙酸钙和氯化钙，将滤液用浓盐酸酸化至PH < 1，用乙酸戊酯、异辛醇或异丙醚萃取，有机相经降膜蒸发器去除溶剂后得到二氯乙酸。S-羧甲基异硫脲与氢氧化钡在70 80°C反应1 3小时，离心分离即得巯基乙酸钡，将此白色沉淀用水洗涤后，用盐酸酸化至PH=I 2，搅拌使沉淀溶剂，用有机溶剂乙酸戊酯、异辛醇或异丙醚提取后再经降膜蒸发器去除溶剂，即得巯基乙酸。反应方程式如下
2 CiCH2COOH + Ca(OH)2 -一 (CICH2COO)2Ca + 2 H2O
2 CbCHCOOH + Ca(OhT)2 -- (CI2CHCOO)2Ca + 2 H2O
8HN
(CICH2COO)2Ca + 2 义"2+ CaCI2
H2N' NH2H2N CH2COOH
(CI2CHCOO)2Ca + 2 HCI -- 2 CI2CHCOOH + CaCI2
2 HVs, ^ 2_鳴^ Ba/SCH2coo + I
H2M CH2COOH\SCH2C00Z HjN
Β, SCH2COO、日g + 2HC丨-^ 2 HSCH2COOH + 日拟2
xiSCH2COO^本实用新型的工作原理如下a、氯乙酸生产中产生的母液进入母液储槽1集中储存，用离心泵I观将氯乙酸母液从母液储槽1打入蒸馏釜2中；b、用蒸汽加热蒸馏釜2中的母液，控制温度在115 130°C，将乙酸及低沸物蒸出经冷凝器25冷凝后进入低沸点物质储槽3储存，用于氯乙酸的生产；C、脱除乙酸及低沸物的母液用离心泵II四打入反应釜I 4，开启搅拌，氢氧化钙溶液从氢氧化钙溶液高位槽19加入反应釜I中，控制pH=8 9，然后加入1. 15当量的硫脲溶液。升温至65 70°C，反应1 2小时；d、溶液降至室温后，反应液放入离心机I 5离心分离，固体用水洗涤2次，滤液排入滤液收集池6 ；e、用离心泵III 30将滤液打入酸化釜I 7，室温下浓盐酸从盐酸高位槽22加入至 PH < 1，然后用离心泵IV 31打入萃取塔I 8顶部，有机溶剂从有机溶剂高位槽I 23进入萃取塔底部，有机相和水相逆流接触萃取。水相从塔底排出进入污水处理池集中处理。f、从萃取塔I 8顶部出来的有机相进入降膜蒸发器I 9，蒸出有机溶剂后得到二氯乙酸进入二氯乙酸储槽11储存。从分离器I 10出来的有机溶剂气体经冷凝器I沈冷凝后进入有机溶剂高位槽I 23循环利用。g、d步骤中分离出的固体进入反应釜II 12，加入氢氧化钡溶液，升温至70 80°C，反应1 3小时。h、将反应液放入离心机II 13分离，滤液进入污水处理池集中处理后排放。 i、从h步骤分离出的固体经水洗两次后进入酸化釜II 14，浓盐酸从盐酸高位槽22 加入酸化釜II，使固体全部溶解，控制PH=I 2，反应液进入萃取塔II 15顶部，有机溶剂从有机溶剂高位槽II M进入萃取塔II底部与水相逆流接触萃取。水相从萃取塔II底部流出进入污水处理池集中处理。j、从萃取塔II顶部出来的有机相进入降膜蒸发器II 16蒸出有机溶剂后得到巯基乙酸进入巯基乙酸储槽18储存。k、从分离器II 17出来的有机溶剂经冷凝器II 27冷凝后进入有机溶剂储槽M回收利用。
权利要求1.一种氯乙酸母液综合利用生产装置，其特征在于包括母液预处理系统，反应系统、 二氯乙酸生成系统和巯基乙酸生成系统，所述母液预处理系统包括氯乙酸母液储槽(1)，氯乙酸母液储槽(1)通过离心泵I (28)与蒸馏釜(2)相连接，蒸馏釜(2)顶部设有冷凝器(25)，冷凝器(25)出口与低沸点物质储槽(3)相连接；所述反应系统包括反应釜I (4)，母液预处理系统中的蒸馏釜(2)通过离心泵II (29) 与反应釜I (4)连接，反应釜I (4)顶部设有氢氧化钙溶液高位槽(19)和硫脲溶液高位槽 (20)，反应釜I (4)出料口与离心机I (5)相连接;所述的二氯乙酸生成系统包括酸化釜I (7)、萃取塔I (8)和蒸发器I (9)，反应系统中的离心机I (5)液体出口连接滤液收集池(6)，滤液收集池(6)通过离心泵III (30)与酸化釜I (7)连接，酸化釜I (7)通过离心泵IV(31)连接萃取塔I (8)，萃取塔I (8)顶部出料口与蒸发器I (9)连接，蒸发器I (9)连接分离器I (10)，分离器I (10)顶部出口通过冷凝器I (26)与有机溶剂高位槽I (23)连接，有机溶剂高位槽I (23)与萃取塔I (8)连接，分离器I (10)底部出料口连接二氯乙酸储槽(11);所述的巯基乙酸生成系统包括反应釜II (12)、酸化釜II (14)、萃取塔II (15)和蒸发器 II (16)，反应系统中的离心机I (5)固体出口与应釜II (12)连接，应釜II (12)顶部设有氢氧化钡溶液高位槽(21)，反应釜II (12)出料口与离心机II (13)相连接，离心机II (13)液体出料口连接污水处理池，离心机II (13)固体出料口接酸化釜II (14)，盐酸高位槽(22)分别与酸化釜II (14)和酸化釜I (7)连接，酸化釜II (14)连接萃取塔II (15)，萃取塔II (15) 顶部出料口与蒸发器II (16)连接，萃取塔II (15)底部出料口接污水处理池，蒸发器II (16) 连接分离器II (17)连接，分离器II (17)顶部出口通过冷凝器II (27)与有机溶剂高位槽II (24)连接，有机溶剂高位槽II (24)与萃取塔II (15)连接，分离器II (17)底部出料口连接巯基乙酸储槽(18)。
2.根据权利要求1所述的氯乙酸母液综合利用生产装置，其特征在于所述的蒸发器I(9)为降膜蒸发器。
3.根据权利要求1所述的氯乙酸母液综合利用生产装置，其特征在于所述的蒸发器II(16)为降膜蒸发器。
专利摘要一种氯乙酸母液综合利用生产装置，包括母液预处理系统，反应系统、二氯乙酸生成系统和巯基乙酸生成系统，通过母液处理系统中的蒸馏釜及冷凝器可充分回收母液中的乙酸等低沸点物质重新用于氯乙酸的生产。通过反应系统使母液与硫脲反应后使母液中一氯乙酸和二氯乙酸得到分离，与采用精馏或共沸蒸馏等分离方法相比较该装置更节约能量并使一氯乙酸和二氯乙酸分离更彻底。通过巯基乙酸生成系统使母液中的一氯乙酸转化为巯基乙酸，并通过其中的萃取塔Ⅱ及降膜蒸发器Ⅱ使巯基乙酸分离出来，并能回收萃取剂循环使用。通过二氯乙酸生成系统使母液中的二氯乙酸分离出来，并能回收萃取剂循环使用。
文档编号C07C51/487GK201971763SQ20112003787
公开日2011年9月14日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者丁建础, 张秀全, 李伍成, 李宗耀, 蒋元力, 贾金才 申请人:河南煤业化工集团研究院有限责任公司