專利名稱：一種二氯丙烷和二氯丙烯的分離純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)物質(zhì)分離和純化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由D-D混劑分離純化二氯丙烷和二氯丙烯的方法，特別是一種在丙烯高溫氯化法生產(chǎn)過程中從精餾塔排出的副產(chǎn)物 D-D混劑中分離純化二氯丙烷和二氯丙烯的方法，能有效利用D-D混劑。
背景技術(shù)：
隨著我國環(huán)氧丙烷生產(chǎn)能力逐年增強(qiáng)，在丙烯氯化法生產(chǎn)3-氯乙烯過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物D-D混劑也隨之增加，D-D混劑中含有大量的1，2_ 二氯丙烷、3，3- 二氯丙烯、1， 3-二氯丙烯以及少量的高沸物。由于D-D混劑具有殺線蟲藥劑以及除草劑作用，在世界范圍都有廣泛的應(yīng)用，作為農(nóng)藥的主要成分為1，3- 二氯丙烯，大量的1，2- 二氯丙烷分散在土壤和空氣中，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染；1，2_ 二氯丙烷作為一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，可用于配制油漆、油墨、稀釋劑以及PVC膠黏劑。目前國內(nèi)處理D-D混劑一般是經(jīng)過簡單蒸餾后直接作為油漆稀釋劑或者農(nóng)藥使用，還有部分D-D混劑直接作為鍋爐燃料焚燒處理，這是產(chǎn)生三廢的根源，即浪費(fèi)了資源也污染了環(huán)境。有報(bào)道可以采用精餾法將1，3-二氯丙烯餾分純度提高至90%以上，用于農(nóng)藥或其它精細(xì)化工中間體的合成，還有人試圖采用精餾法將D-D混劑中的1，3_ 二氯丙烯與1，2_ 二氯丙烷分離，但由于組分沸點(diǎn)相近，難以將各組分完全經(jīng)分離，D-D混劑受熱后分解出HC1，對精餾裝置的塔效率和耐腐蝕性提出了更高的要求。因此，合理開發(fā)出有效的D-D混劑綜合利用的途徑，從中分別分離出純度較高的1，3-二氯丙烯與1，2-二氯丙烷，具有重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求提供一種由丙烯高溫氯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物D-D混劑分離純化二氯丙烷和二氯丙烯的工藝流程，對1，2- 二氯丙烷回收率達(dá)到80%以上，對1，3- 二氯丙烯回收率達(dá)到90%以上，并且能將1，3- 二氯丙烯存在的兩種順反異構(gòu)體較好地分離，回收的1，2_ 二氯丙烷和1，3-二氯丙烯產(chǎn)品的純度可達(dá)到99%以上，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明方法包括1，2 二氯丙烷精餾、高沸物分離、3，3- 二氯丙烯分離和1，3-二氯丙烯分離四個(gè)步驟，先將含1，2 二氯丙烷、3，3-二氯丙烯、順式1，3_ 二氯丙烯、反式1，3- 二氯丙烯、三氯乙烯和三氯乙烷的D-D混劑原料經(jīng)過壓力泵升壓后進(jìn)入第一精餾塔，第一精餾塔塔頂設(shè)有冷凝器，由真空泵控制第一精餾塔的壓力低于80kPa，溫度控制在80°C以下，塔釜設(shè)有再沸器，再沸器的溫度控制在140°C以下，D-D混劑原料經(jīng)過第一精餾塔精餾后，汽相由精餾塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余作為產(chǎn)品 1，2 二氯丙烷采出進(jìn)入冷凝罐備用；經(jīng)過第一精餾塔分離后，99%以上的1，2_ 二氯丙烷被回收，剩余物質(zhì)原料由第一精餾塔底部采出后由壓力泵打入第二精餾塔進(jìn)行精餾，第二精餾塔塔頂設(shè)有冷凝器，由真空泵控制第二精餾塔的壓力低于90kPa，溫度控制在90°C以下， 塔釜設(shè)有再沸器，其溫度控制在150°C以下，剩余物質(zhì)原料經(jīng)過第二精餾塔后，液相由第二精餾塔的塔底采出，將高沸物從混合組分中分離，作為廢油進(jìn)入廢油儲罐，汽相由第二精餾塔的塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余混合物料采出后進(jìn)入第三精餾塔；第二精餾塔的塔頂采出的混合物料中包含3，3- 二氯丙烯、順式和反式1，3- 二氯丙烯，將包含上述三種組分的混合物料由壓力泵打入第三精餾塔，第三精餾塔塔釜設(shè)有再沸器，其溫度控制在140°C以下，塔頂溫度控制在120°C以下，壓力為102-160kPa ；混合物料經(jīng)過第三精餾塔精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余混合物料作為3， 3-二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐；液相由塔底采出，由壓力泵打入第四精餾塔中備用；第三精餾塔塔底采出的物料包含順式和反式1，3-二氯丙烯，將包含上述二種組分的混合物料由壓力泵打入第四精餾塔中，第四精餾塔塔釜設(shè)有再沸器，溫度控制在100°C以下，塔頂設(shè)有真空泵，其溫度控制在60°C以下，壓力低于25kPa;混合物料經(jīng)過第四精餾塔精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余物料作為反式1，3- 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐；液相由第四精餾塔的塔底抽取作為順式1，3-二氯丙烯產(chǎn)品進(jìn)入儲罐儲存?zhèn)溆谩１景l(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，依據(jù)物料各組分的性質(zhì)差異，對用于分離不同組分的精餾塔進(jìn)行綜合，并采用減壓技術(shù)和增壓技術(shù)相結(jié)合的手段，可實(shí)現(xiàn)高效地分離純化1，2_ 二氯丙烷和1，3- 二氯丙烯，去除高沸物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又節(jié)約資源，做到物盡其用，減少生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)損失；其總體工藝過程簡單，條件控制方便，產(chǎn)品出率高，品質(zhì)好，生產(chǎn)環(huán)境友好，節(jié)省原料資源，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，社會效益好。


圖1為本發(fā)明的設(shè)備組成結(jié)構(gòu)及工藝流程原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例先將含1，2 二氯丙烷、3，3-二氯丙烯、順式1，3-二氯丙烯、反式1，3_ 二氯丙烯、三氯乙烯和三氯乙烷的D-D混劑原料經(jīng)過壓力泵PlOl升壓后進(jìn)入第一精餾塔 TlOl，第一精餾塔塔頂設(shè)有冷凝器E102，由真空泵P200控制第一精餾塔的壓力低于80kPa， 溫度控制在80°C以下，塔釜設(shè)有再沸器E101，再沸器的溫度控制在140°C以下，D-D混劑原料經(jīng)過第一精餾塔TlOl精餾后，汽相由精餾塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐U100，部分回流，其余作為產(chǎn)品1，2 二氯丙烷采出進(jìn)入U(xiǎn)200冷凝罐備用；經(jīng)過第一精餾塔TlOl分離后，99%以上的1，2_ 二氯丙烷被回收，剩余物質(zhì)原料由第一精餾塔TlOl底部采出后由壓力泵P103打入第二精餾塔T102進(jìn)行精餾，第二精餾塔T102塔頂設(shè)有冷凝器E103，由真空泵P201控制第二精餾塔T102的壓力低于90kPa，溫度控制在90°C以下，塔釜設(shè)有再沸器 E104，其溫度控制在150°C以下，剩余物質(zhì)原料經(jīng)過第二精餾塔T102后，液相由第二精餾塔T102的塔底采出，將高沸物從混合組分中分離，作為廢油進(jìn)入廢油儲罐U101，汽相由第二精餾塔T102的塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐U102，部分回流，其余混合物料采出后進(jìn)入第三精餾塔T103 ；第二精餾塔T102的塔頂采出的混合物料中包含3，3- 二氯丙烯、順式和反式1，3_ 二氯丙烯，將包含上述三種組分的混合物料由壓力泵打入第三精餾塔T103，第三精餾塔T103塔釜設(shè)有再沸器E105，去溫度控制在140°C以下，塔頂溫度控制在120°C以下，壓力為102-160kPa ；混合物料經(jīng)過第三精餾塔T103精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器E106 冷凝后進(jìn)入冷凝罐U103，部分回流，其余混合物料作為3，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐 U104 ；液相由塔底采出，由壓力泵P106打入第四精餾塔T104中備用；第三精餾塔T103塔底采出的物料包含順式和反式1，3-二氯丙烯，將包含上述二種組分的混合物料由壓力泵打入第四精餾塔T104中，第四精餾塔T104塔釜設(shè)有再沸器E107，溫度控制在100°C以下， 塔頂設(shè)有真空泵P202，溫度控制在60°C以下，壓力低于25kPa ；混合物料經(jīng)過第四精餾塔 T104精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器E108冷凝后進(jìn)入冷凝罐U105，部分回流，其余物料作為反式1，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐U106 ；液相由第四精餾塔T104的塔底抽取作為順式 1，3-二氯丙烯產(chǎn)品進(jìn)入儲罐U107儲存?zhèn)溆谩?shí)施例1 本實(shí)施例通過對D-D混劑分離純化過程的工藝流程的熱量和物料平衡，模擬年處理D-D混劑4萬噸的工況，將包含質(zhì)量含量為82. 1 %的1，2- 二氯丙烷、0. 6%的3，3- 二氯丙烯、5. 3%的順式1，3-二氯丙烯、10. 8%的反式1，3-二氯丙烯以及1. 的高沸物的D-D 混劑原料以4600kg/hr流量由壓力泵PlOl打入第一精餾塔T101，第一精餾塔TlOl塔頂設(shè)冷凝器E100，由真空泵P200控制塔頂壓力為40kPa，溫度控制在67。C，塔釜設(shè)再沸器E101， 溫度控制在118°C，原料經(jīng)過第一精餾塔后，汽相由塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐U100， 部分由泵P102回流，其余作為產(chǎn)品1，2 二氯丙烷采出至產(chǎn)品罐U200，產(chǎn)品純度為99. 8% ；經(jīng)過第一精餾塔分離后，99%以上的1，2_ 二氯丙烷被回收，其余物質(zhì)由塔底采出后由壓力泵P103打入第二精餾塔T102，第二精餾塔塔頂設(shè)冷凝器E103，由真空泵P201控制塔頂壓力為40kPa，溫度控制在77°C，塔釜設(shè)再沸器E104，溫度控制在131 °C ；原料經(jīng)過第二精餾塔T102后，液相由塔底采出，將高沸物從混合組分中分離，由壓力泵P104作為廢油輸入廢油儲罐UlOl中，汽相由塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐U102，部分經(jīng)由壓力泵P105 回流，其余采出后進(jìn)入第三精餾塔T103 ；經(jīng)過第二精餾塔T102分離后，全部高沸物從塔底分離，塔頂物料質(zhì)量流量760kg/hr，其中3，3 二氯丙烯含量為3. 1 %，1，2-二氯丙烷含量為 0.6%,順式1，3- 二氯丙烯含量為30. 8 %以及65. 5 %的反式1，3- 二氯丙烯；第二精餾塔塔頂采出物主要包含3，3_ 二氯丙烯以及順式、反式1，3_ 二氯丙烯和少量的1，2_ 二氯丙烷，將部分混合物由壓力泵P105打入第三精餾塔T103中，第三精餾塔塔釜設(shè)再沸器E105，溫度控制在131°C，塔頂溫度控制為113°C，壓力152kPa，混合物經(jīng)過第三精餾塔T103后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器E106冷凝后進(jìn)入冷凝罐U103，部分由壓力泵P107 回流，其余含有3，3-二氯丙烯、順式和反式1，3-二氯丙烯混合物由塔頂采出進(jìn)入罐U104， 其中3，3_ 二氯丙烯濃度為73. 5% ；液相由塔底采出，采出物質(zhì)量流量為7^kg/hr，其中順式1，3- 二氯丙烯含量32. 2%，反式1，3- 二氯丙烯含量67. 8%，該混合物由壓力泵P106打入第四精餾塔T104中備用；第三精餾塔塔底采出物主要包含順式和反式1，3-二氯丙烯。將包含這二種組分的混合物由壓力泵P103打入第四精餾塔T104中，第四精餾塔T104的塔釜設(shè)再沸器E107， 溫度控制在90°C ；塔頂設(shè)真空泵P202，溫度控制在47°C，壓力13. 3kPa ；原料經(jīng)過第四精餾塔T104精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器E108冷凝后進(jìn)入冷凝罐U105，部分由壓力泵P108回流，其余作為反式1，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐U106中，純度為99. 9%;液相由塔底作為順式1，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品由壓力泵P109采出進(jìn)入儲罐U107中，純度為99.9%。
本實(shí)施例依據(jù)各組分的性質(zhì)差異，對用于分離不同組分的精餾塔進(jìn)行綜合，并采用減壓技術(shù)和增壓技術(shù)相結(jié)合的手段，去除3，3-二氯丙烯以及高沸物，實(shí)現(xiàn)高效地分離純化1，2- 二氯丙烷和1，3- 二氯丙烯，產(chǎn)品1，2- 二氯丙烷以及順式、反式1，3- 二氯丙烯純度均達(dá)到99%以上。
權(quán)利要求
1. 一種二氯丙烷和二氯丙烯的分離純化方法，其特征在于包括1，2 二氯丙烷精餾、高沸物分離、3，3- 二氯丙烯分離和1，3- 二氯丙烯分離四個(gè)步驟，1，2 二氯丙烷精餾工藝是先將含1，2 二氯丙烷、3，3-二氯丙烯、順式1，3-二氯丙烯、反式1，3-二氯丙烯、三氯乙烯和三氯乙烷的D-D混劑原料經(jīng)過壓力泵升壓后進(jìn)入第一精餾塔，第一精餾塔塔頂設(shè)有冷凝器， 由真空泵控制第一精餾塔的壓力低于80kPa，溫度控制在80°C以下，塔釜設(shè)有再沸器，再沸器的溫度控制在140°C以下，D-D混劑原料經(jīng)過第一精餾塔精餾后，汽相由精餾塔頂采出， 經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余作為產(chǎn)品1，2 二氯丙烷采出進(jìn)入冷凝罐備用；高沸物分離工藝是經(jīng)過第一精餾塔分離后，99%以上的1，2_ 二氯丙烷被回收，剩余物質(zhì)原料由第一精餾塔底部采出后由壓力泵打入第二精餾塔進(jìn)行精餾，第二精餾塔塔頂設(shè)有冷凝器， 由真空泵控制第二精餾塔的壓力低于90kPa，溫度控制在90°C以下，塔釜設(shè)有再沸器，其溫度控制在150°C以下，剩余物質(zhì)原料經(jīng)過第二精餾塔后，液相由第二精餾塔的塔底采出，將高沸物從混合組分中分離，作為廢油進(jìn)入廢油儲罐，汽相由第二精餾塔的塔頂采出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余混合物料采出后進(jìn)入第三精餾塔；3，3-二氯丙烯分離工藝是第二精餾塔的塔頂采出的混合物料中包含3，3- 二氯丙烯、順式和反式1，3_ 二氯丙烯， 將包含上述三種組分的混合物料由壓力泵打入第三精餾塔，第三精餾塔塔釜設(shè)有再沸器， 其溫度控制在140°C以下，塔頂溫度控制在120°C以下，壓力為102-160kPa ；混合物料經(jīng)過第三精餾塔精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余混合物料作為 3，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐；液相由塔底采出，由壓力泵打入第四精餾塔中備用；1， 3-二氯丙烯分離工藝是第三精餾塔塔底采出的物料包含順式和反式1，3_ 二氯丙烯，將包含上述二種組分的混合物料由壓力泵打入第四精餾塔中，第四精餾塔塔釜設(shè)有再沸器，溫度控制在100°C以下，塔頂設(shè)有真空泵，其溫度控制在60°C以下，壓力低于25kPa;混合物料經(jīng)過第四精餾塔精餾后，汽相在塔頂經(jīng)冷卻器冷凝后進(jìn)入冷凝罐，部分回流，其余物料作為反式1，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品采出進(jìn)入儲罐；液相由第四精餾塔的塔底抽取作為順式1，3_ 二氯丙烯產(chǎn)品進(jìn)入儲罐儲存?zhèn)溆谩?br> 全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)物質(zhì)分離和純化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由D-D混劑分離純化二氯丙烷和二氯丙烯的方法，特別是一種在丙烯高溫氯化法生產(chǎn)過程中從精餾塔排出的副產(chǎn)物D-D混劑中分離純化二氯丙烷和二氯丙烯的方法，能有效利用D-D混劑，包括1，2二氯丙烷精餾、高沸物分離、3，3-二氯丙烯分離和1，3-二氯丙烯分離四個(gè)步驟，對1，2-二氯丙烷回收率達(dá)到80％以上，對1，3-二氯丙烯回收率達(dá)到90％以上，并且能將1，3-二氯丙烯存在的兩種順反異構(gòu)體較好地分離，回收的1，2-二氯丙烷和1，3-二氯丙烯產(chǎn)品的純度可達(dá)到99％以上，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益；其總體工藝簡單，分離純化效率高，質(zhì)量好，生產(chǎn)環(huán)境友好。
文檔編號C07C21/073GK102432426SQ20111041502
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者夏力, 孫曉巖, 項(xiàng)曙光 申請人:青島科技大學(xué)