一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種丙烯酰氯，具體來(lái)說(shuō)是一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酰氯化學(xué)性質(zhì)活潑，能發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，為重要有機(jī)合成中間體。其主要用于制備特種丙烯酸酯類(lèi)產(chǎn)品和丙烯酰胺類(lèi)產(chǎn)品，近年來(lái)有人用丙烯酰氯和聚醚反應(yīng)制備高分子膜材料。現(xiàn)有連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，由于其得到的丙烯酰氯收率及純度較低，且后續(xù)工藝繁瑣，因此，目前工業(yè)化制備丙烯酰氯的工藝很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，所述的這種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的制備丙烯酰氯的工藝復(fù)雜，產(chǎn)物純度、收率低的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，包括一個(gè)稱(chēng)取第一批丙烯酸質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取阻聚劑質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取第二批丙烯酸質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取氯化亞砜質(zhì)量的步驟，所述的阻聚劑的質(zhì)量為所述的第一批丙烯酸質(zhì)量的0.5-1.0%，然后將所述的第一批丙烯酸加入一個(gè)反應(yīng)容器中，并加入所述的阻聚劑，在200~250rap/min攪拌下，加熱至78~88°C /200~500mmHg，再滴加第二批丙烯酸和氯化亞砜，反應(yīng)生成的丙烯酰氯經(jīng)冷凝器冷卻并在200~500mmHg減壓下收集。
[0005]進(jìn)一步的，所述的阻聚劑是對(duì)苯二酚。
[0006]進(jìn)一步的，所述的第二批丙烯酸和氯化亞砜以等摩爾量同時(shí)滴加至反應(yīng)容器中，丙稀酸的滴加速度為1.2-2.2g/min;氯化亞砜的滴加速度為2~4g/min。
[0007]進(jìn)一步的，所述的反應(yīng)容器是一個(gè)帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗、蒸餾頭、直行冷凝管、接引管、收集瓶及氣體吸收瓶的容器。
[0008]進(jìn)一步的，所述的直行冷凝管中的冷卻液的溫度控制在_15~10°C之間。
[0009]進(jìn)一步的，所述的反應(yīng)容器通過(guò)接引管連接一個(gè)收集瓶，所述的收集瓶置于一個(gè)溫度在_15~10°C之間的冷槽中，所述的氣體吸收瓶中加入有質(zhì)量百分比濃度為20~30%的堿溶液，用于收集氯化氫，具體的，所述的堿溶液為氫氧化鈉或者碳酸鈉溶液。
[0010]本發(fā)明的原理是:先以一定量的原料丙烯酸加入至反應(yīng)容器中，依靠這部分丙烯酸經(jīng)加熱，使反應(yīng)體系的溫度維持在78~88°C (在200~500mmHg)，同時(shí)這部分丙烯酸也是反應(yīng)物。當(dāng)氯化亞砜加入至上述體系后，氯化亞砜和丙烯酸反應(yīng)生成丙烯酰氯(常壓下沸點(diǎn)72°C)和氯化氫，因在負(fù)壓體系并且反應(yīng)體系的溫度又高于丙烯酰氯的沸點(diǎn)，所以一經(jīng)反應(yīng)生成的丙烯酰氯經(jīng)冷凝后迅速餾出反應(yīng)體系，反應(yīng)中產(chǎn)生的氯化氫氣體用堿液吸收。在丙烯酰氯的回收過(guò)程中，由于冷凝系統(tǒng)溫度較低，因此，避免了丙烯酰氯和逸出的氯化氫氣體發(fā)生加成反應(yīng)。與氯化亞砜同時(shí)滴加的另一份丙烯酸是平衡反應(yīng)體系中反應(yīng)掉的丙烯酸的量。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)丙烯酰氯的制備，需控制好加入反應(yīng)體系中丙烯酸、氯化亞砜與丙烯酰氯餾出量的平衡。
[0011]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明采用了較簡(jiǎn)便的制備及分離為一體的方法，獲得了較高收率和純度的丙烯酰氯，該方法是在一定溫度一定壓力下，邊加料邊收集丙烯酰氯，避免了目的產(chǎn)物長(zhǎng)時(shí)間停留在相對(duì)較高溫度的反應(yīng)體系中易引起聚合、加成等副反應(yīng)，大大地提高了產(chǎn)物的品質(zhì)和產(chǎn)物的收率，以氯化亞砜計(jì)丙烯酰氯的收率可達(dá)86%。本發(fā)明的方法可連續(xù)制備丙烯酰氯，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)提供了保證。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
[0013]實(shí)施例1
先將250mL的丙烯酸及2.0g的阻聚劑加入至帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗及蒸餾系統(tǒng)(包括蒸餾頭、直形冷凝管及收集瓶)的500mL四口燒瓶中，攪拌下加熱至85°C /200mmHg時(shí)，滴加250g氯化亞砜(純度大于95%)和150g丙烯酸(純度大于99%)。同時(shí)，蒸餾收集丙烯酰氯，其收率以氯化亞砜計(jì)丙烯酰氯的收率達(dá)86%(氯化亞砜和丙烯酸反應(yīng)是按等摩爾進(jìn)行的，在本反應(yīng)中，丙烯酸是過(guò)量的，所以在計(jì)算產(chǎn)物丙烯酰氯的產(chǎn)率即收率時(shí)要以氯化亞砜的投入量計(jì)算。)。(注:本裝置是一個(gè)反應(yīng)與蒸餾為一體的反應(yīng)器，其直行冷凝管中的冷卻液的溫度控制在_15~10°C，收集瓶置于_15~10°C冷槽中。)
實(shí)施例2
先將250mL的丙烯酸及2.0g的阻聚劑加入至帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗及蒸餾系統(tǒng)的500mL四口燒瓶中，攪拌下加熱至85°C / 300mmHg時(shí)，滴加250g氯化亞砜(純度大于95%)和150g丙烯酸(純度大于99%)。同時(shí)，蒸餾收集丙烯酰氯，其收率以氯化亞砜計(jì)為 75~80%。
[0014]實(shí)施例3
先將250mL的丙烯酸及2.0g的阻聚劑加入至帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗及蒸餾系統(tǒng)的500mL四口燒瓶中，攪拌下加熱至85°C / 500mmHg時(shí)，滴加250g氯化亞砜(純度大于95%)和150g丙烯酸(純度大于99%)。同時(shí)，蒸餾收集丙烯酰氯，其收率以氯化亞砜計(jì)為小于50%。
[0015]丙烯酰氯常壓下沸點(diǎn)是72°C，真空度越高，沸點(diǎn)越低。在實(shí)施例2和3中，真空度相對(duì)比實(shí)施例1中要高，這樣一經(jīng)丙烯酰氯生成，因蒸出的丙烯酰氯沸點(diǎn)低，其和冷卻液間的溫差小，其不易冷卻，大量的丙烯酰氯被抽入堿液吸收系統(tǒng)和真空泵中，使丙烯酰氯量減少。
[0016]實(shí)施例4
先將250mL的丙烯酸及2.0g的阻聚劑加入至帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗及蒸餾系統(tǒng)的500mL四口燒瓶中，攪拌下加熱至85°C時(shí)，滴加250g氯化亞砜(純度大于95%)和150g丙烯酸(純度大于99%)。同時(shí)，蒸餾收集丙烯酰氯，其收率以氯化亞砜計(jì)為小于30%。在本實(shí)施例中，因在常壓下反應(yīng)，生成的丙烯酰氯(沸點(diǎn)72°C)不及時(shí)從反應(yīng)體系中蒸出(體系的溫度85°C，因溫差較小，85-72=13°C)，這樣使一部分丙烯酰氯和其同時(shí)生成的氯化氫會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)，減少了產(chǎn)物丙烯酰氯。
[0017]實(shí)施例5
先將250mL的丙烯酸及2.0g的阻聚劑加入至帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗及蒸餾系統(tǒng)的500mL四口燒瓶中，攪拌下加熱至75°C時(shí)，滴加250g氯化亞砜(純度大于95%)和150g丙烯酸(純度大于99%)。同時(shí)，蒸餾收集丙烯酰氯，其收率以氯化亞砜計(jì)為小于5%。在本實(shí)施例中，因在常壓下反應(yīng)，生成的丙烯酰氯(沸點(diǎn)72°C)更不及時(shí)從反應(yīng)體系中蒸出(體系的溫度75°C，因溫差更小，75-72=3°C)，這樣使大量的丙烯酰氯和其同時(shí)生成的氯化氫會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)，減少了產(chǎn)物丙烯酰氯。
[0018]以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:包括一個(gè)稱(chēng)取第一批丙烯酸質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取阻聚劑質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取第二批丙烯酸質(zhì)量的步驟，一個(gè)稱(chēng)取氯化亞砜質(zhì)量的步驟，所述的阻聚劑的質(zhì)量為所述的第一批丙烯酸質(zhì)量的0.5-1.0%，然后將所述的第一批丙烯酸加入一個(gè)反應(yīng)容器中，并加入所述的阻聚劑，在200~250rap/min攪拌下，加熱至78~88°C /200~500mmHg，再滴加第二批丙烯酸和氯化亞砜，反應(yīng)生成的丙烯酰氯經(jīng)冷凝器冷卻并在200~500mmHg減壓下收集。
2.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:所述的阻聚劑是對(duì)苯二酚。
3.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:所述的第二批丙烯酸和氯化亞砜以等摩爾量同時(shí)滴加至反應(yīng)容器中，丙烯酸的滴加速度為1.2-2.2g/min;氯化亞砜的滴加速度為2~4g/min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:所述的反應(yīng)容器是一個(gè)帶有溫度計(jì)、攪拌器、恒壓滴液漏斗、蒸餾頭、直行冷凝管、接引管、收集瓶及氣體吸收瓶的容器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:所述的直行冷凝管中的冷卻液的溫度控制在_15~10°C之間。
6.如權(quán)利要求4所述的一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，其特征在于:所述的收集瓶置于一個(gè)溫度在_15~10°C之間的冷槽中，所述的氣體吸收瓶中加入有質(zhì)量百分比濃度為20-30%的堿溶液。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種連續(xù)法制備丙烯酰氯的方法，包括一個(gè)分別稱(chēng)取第一批丙烯酸質(zhì)量、阻聚劑質(zhì)量、第二批丙烯酸質(zhì)量、氯化亞砜質(zhì)量的步驟，所述的阻聚劑的質(zhì)量為所述的第一批丙烯酸質(zhì)量的0.5~1.0%，然后將所述的第一批丙烯酸加入一個(gè)反應(yīng)容器中，并加入所述的阻聚劑，在200~250rap/min攪拌下，加熱至78~88℃/200~500mmHg，再滴加第二批丙烯酸和氯化亞砜，反應(yīng)生成的丙烯酰氯經(jīng)冷凝器冷卻并在200~500mmHg減壓下收集。本發(fā)明是在一定溫度一定壓力下，邊加料邊收集丙烯酰氯，避免了目的產(chǎn)物長(zhǎng)時(shí)間停留在相對(duì)較高溫度的反應(yīng)體系中易引起聚合、加成等副反應(yīng)，大大地提高了產(chǎn)物的品質(zhì)和產(chǎn)物的收率。
【IPC分類(lèi)】C07C51-60, C07C57-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104592005
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510006437
【發(fā)明人】金東元
【申請(qǐng)人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日