反式1,2-二氯乙烯生产系统的制作方法

1.本实用新型属于化工工艺技术领域，特别涉及一种反式1,2-二氯乙烯生产系统。


背景技术：

2.反式1,2-二氯乙烯（trans-1,2-dichloroethylene，cas号:156-60-5）是一种良好的溶剂及化工原料，其主要被用作油漆、树脂、蜡、橡胶、乙酸纤维的溶剂，或被用于干洗剂、杀虫剂、杀菌剂、麻醉剂、低温萃取剂及冷冻剂等，反式1,2-二氯乙烯也是一种新型的环保有机溶剂。
3.以乙炔为原料，在催化剂的存在下，进行选择氯化，是工业生产反式1,2-二氯乙烯的主要工艺路线之一。例如，公开号为cn101747141a的中国发明专利公开了一种反式1,2-二氯乙烯的生产工艺，在盐酸溶液中，于反应温度80℃-100℃，乙炔与溶液中含氯的氧化剂反应生产反式1,2-二氯乙烯，溶液中含有碱金属和/或碱土金属的氯化物和/或nh4cl。其中，含氯的氧化剂为fecl3、cucl2、sncl4、hgcl2、ticl4、crcl6中的一种或几种的组合物。
4.公开号为cn112961026a的中国发明专利公开了一种乙炔净化连锁控制式反式-1,2-二氯乙烯制备系统，包括合成塔、再生塔、母液储罐、再生储罐、中和装置，合成塔塔底气相入口用于通入乙炔气体，塔底液相入口连接母液罐的出口，合成塔塔顶气相出口连接合成用冷凝器，再生塔的塔底气相入口用于通入氯气，再生塔塔顶液相入口连接再生储罐。还设置脱轻塔、精馏塔、间歇塔，粗品罐通过管线及动力泵连接脱轻塔、精馏塔。上述发明专利中，乙炔为前序步骤制备形成的物料，作为生产反式1,2-二氯乙烯的原料，与母液储罐内的催化剂母液进入合成塔，二者反应生成含有反式1,2-二氯乙烯的粗品，被夺去一个氯离子的母液排入至再生储罐，再生储罐内的液体被泵送至再生塔内，再生塔通入氯气，氯气中的一个氯离子被缺少氯离子的母液吸收，实现母液的再生，再生后的母液存储在母液储罐内，再次打入合成塔使用，再生塔塔顶仍然存在一部分二氯乙烯，被再生用冷凝器冷凝回流至粗品罐内，进而提高系统内部的二氯乙烯的转化率，提高粗品罐内二氯乙烯的成品率。再生塔塔顶仍然存在一部分二氯乙烯，被再生用冷凝器冷凝回流至粗品罐内。通过脱轻塔对粗品罐中的二氯乙烯进行第一次轻质低温精馏处理，使轻质杂质被脱除，再经过精馏塔进行第二次重质高温精馏，使重质杂质被脱除，精馏塔塔顶馏出气相反式1,2-二氯乙烯，经过冷凝后存储在成品罐内，经过该二次处理得到的二氯乙烯含量可达到99.9%。其中，母液通常采用氯化铜溶液，氯化铜含量不低于98%，被夺去一个氯离子的母液为氯化亚铜溶液，氯化亚铜含量不低于98%。
5.上述技术方案均以乙炔为原料，制备了反式1,2-二氯乙烯。但是，受含氯的氧化剂或氯化铜的催化选择性以及其他因素影响，合成反应生成的粗品中，还含有偏二氯乙烯、顺式1,2-二氯乙烯、氯乙烯、三氯乙烯以及少量高沸点氯代烃，从而导致反式1,2-二氯乙烯的收率降低。


技术实现要素：

6.基于此，本实用新型提供一种反式1,2-二氯乙烯生产系统，以解决现有技术中存在的反式1,2-二氯乙烯收率较低的技术问题。
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种反式1,2-二氯乙烯生产系统，包括：
9.合成单元，所述合成单元用于以乙炔为原料，与母液接触，合成粗反式1,2-二氯乙烯；所述合成单元包括合成反应塔，所述合成反应塔设置母液进料管；以及
10.精制单元，所述精制单元用于从粗反式1,2-二氯乙烯中分离得到反式1,2-二氯乙烯产品；所述精制单元包括依次设置的轻组分蒸馏塔、产品精馏塔及循环馏分蒸馏塔，所述轻组分蒸馏塔用于从粗反式1,2-二氯乙烯分离第一轻组分；所述产品精馏塔用于从分离了轻组分的粗反式1,2-二氯乙烯中分离得到反式1,2-二氯乙烯产品；所述循环馏分蒸馏塔用于从所述产品精馏塔的塔底重组分中分离得到循环馏分；所述循环馏分蒸馏塔的塔顶设置有循环馏分收集组件，所述循环馏分收集组件的出料端连接所述母液进料管。
11.优选地，所述轻组分蒸馏塔的塔顶设置有第一轻组分收集组件，所述第一轻组分收集组件的出料端连接所述母液进料管。
12.优选地，所述精制单元还包括间歇塔，所述间歇塔用于从所述循环馏分蒸馏塔的塔底重组分中分离得到第二轻组分；所述间歇塔的塔顶设置第二轻组分收集组件，所述第二轻组分收集组件的出料端连接所述合成单元的出料端。
13.优选地，所述合成反应塔的进料端设置进料预处理组件，塔顶设置粗反式1,2-二氯乙烯收集组件；所述合成反应塔的出料端还连接有再生液储槽；
14.所述合成单元还包括母液再生塔，所述母液再生塔的进料端连接所述再生液储槽的出料端；所述母液再生塔的塔底设置有氯气进料管；所述母液再生塔的塔底还连接有母液储槽，所述母液储槽的出料端连接所述母液进料管；
15.所述母液再生塔的塔顶出料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件。
16.优选地，所述合成单元还包括中和装置以及连接于所述中和装置的中和液储槽；所述中和液储槽的出料端连接所述精制单元；所述中和装置的进料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件的出料端；所述中和装置的进料端还连接有碱进料管。
17.优选地，所述进料预处理组件包括乙炔水洗塔，所述乙炔水洗塔的出料端设置水洗液储槽，所述水洗液储槽的出料端连接所述碱进料管。
18.优选地，所述反式1,2-二氯乙烯收集组件的出料端还设置有乙炔回收管，所述乙炔回收管连接所述母液进料管。
19.优选地，所述循环馏分收集组件的出口端设置第一调节阀，所述第一轻组分收集组件的出口端设置第二调节阀。
20.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
21.设置循环馏分蒸馏塔，由所述合成单元合成的粗反式1,2-二氯乙烯（含偏二氯乙烯、顺式1,2-二氯乙烯、三氯乙烯以及少量高沸点氯代烃等）依次经过所述轻组分蒸馏塔和所述产品精馏塔，采出轻组分和产品反式1,2-二氯乙烯后，所述产品精馏塔的塔底重组分被送入所述循环馏分蒸馏塔，从所述循环馏分蒸馏塔的塔顶采出55℃-65℃的馏分，作为循环馏分，至少部分被输送至所述母液进料管，作为合成反应的其中一个进料。
二氯乙烯的粗反式1,2-二氯乙烯被从所述合成反应塔110的塔顶采出。
30.粗反式1,2-二氯乙烯经碱洗后，被送入所述精制单元200。粗反式1,2-二氯乙烯首先经所述轻组分蒸馏塔210分离去除其中的轻组分。所述轻组分蒸馏塔210的塔底的重组分被送入所述产品精馏塔220，从所述产品精馏塔220的塔顶采出反式1,2-二氯乙烯产品，塔底采出重组分。
31.从所述产品精馏塔220的塔底采出的重组分被送入所述循环馏分蒸馏塔230，从所述循环馏分蒸馏塔230的塔顶采出55℃-65℃的馏分，作为循环馏分，至少部分被与母液一并混合后，送入所述合成反应塔110。
32.将所述循环馏分蒸馏塔230的塔顶采出55℃-65℃的循环馏分输送返回所述合成单元100，从而至少增加了反应体系中重组分馏分的含量，有利于抑制重组分馏分的生成，从而有利于提高选择性，提高反式1,2-二氯乙烯的收率。实验表明，将上述循环馏分送入所述合成单元100后，所得到的粗反式1,2-二氯乙烯中，重组分馏分的含量与改进前比，并无统计学差异。
33.进一步地，考虑抑制所述合成反应塔110中轻组分的生成，以提高反应选择性，提高反式1,2-二氯乙烯的收率，所述轻组分蒸馏塔210的塔顶设置有第一轻组分收集组件211，所述第一轻组分收集组件211的出料端连接所述母液进料管111。将至少部分轻组分与母液一并混合后，送入所述合成反应塔110，从而增加反应体系中的轻组分的含量，有利于提高反式1,2-二氯乙烯。
34.需要注意的是，虽然将轻组分作为反应原料，参与乙炔加成反应，一定程度有利于提高反应选择性和反式1,2-二氯乙烯的收率，但是，过多轻组分的存在增加了反应的控制难度。
35.本领域一般技术人员容易想到的是，作为替换，可以对产品精馏塔220进行改造，以能够从侧线采出反式1,2-二氯乙烯，并同时从塔顶采出55℃-65℃的循环馏分，上述技术方案的替换并不存在技术难度。
36.在一些实施方式中，所述精制单元200还包括间歇塔240，所述间歇塔240用于从所述循环馏分蒸馏塔230的塔底重组分中分离得到第二轻组分。所述间歇塔240的塔顶设置第二轻组分收集组件241，所述第二轻组分收集组件241的出料端连接所述合成单元100的出料端。即使经所述轻组分蒸馏塔210、所述产品精馏塔220及所述循环馏分蒸馏塔230后，残留的重组分中，依然含有少量的轻组分物质。定期或不定期将所述循环馏分蒸馏塔230的塔底重组分经所述间歇塔240，进一步分馏，回收其中的轻组分，从而提高反式1,2-二氯乙烯的收率。
37.在一个优选地实施例中，为实现反式1,2-二氯乙烯的连续、高效生产，所述合成反应塔110的进料端设置进料预处理组件，塔顶设置粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114。所述合成反应塔110的出料端还连接有再生液储槽115。
38.所述合成单元100还包括母液再生塔120，所述母液再生塔120的进料端连接所述再生液储槽115的出料端。所述母液再生塔120的塔底设置有氯气进料管121。所述母液再生塔120的塔底还连接有母液储槽122，所述母液储槽122的出料端连接所述母液进料管111。所述母液再生塔120的塔顶出料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114。
39.上述实施例中，设置母液再生塔120，以对所述合成反应塔110采出的失去活性的
母液（例如，cucl2溶液）进行再生。具体地，乙炔和具有活性的母液经所述进料预处理组件，进入所述合成反应塔110，乙炔进行加成反应，并通过所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114从所述合成反应塔110的塔顶采出粗反式1,2-二氯乙烯。活性降低或失去活性的母液从所述合成反应塔110被采出后，首先排入所述再生液储槽115，然后经所述再生液储槽115，输送至所述母液再生塔120。
40.由所述氯气进料管121，向所述母液再生塔120中通入氯气，以使得活性降低或失去活性的母液活化，活化后的母液被排入所述母液储槽122，以供给所述合成反应塔110使用。对母液进行活化的过程中，乙炔持续进行加成反应，生成的粗反式1,2-二氯乙烯被从所述母液再生塔120的塔顶采出，并入所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114中。
41.在一些实施例中，所述进料预处理组件包括用于预热乙炔和母液的混合物的预热器1131。
42.在一些实施例中，所述合成单元100还包括中和装置130以及连接于所述中和装置130的中和液储槽131。所述中和液储槽131的出料端连接所述精制单元200。所述中和装置130的进料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114的出料端，所述中和装置130的进料端还连接有碱进料管132。
43.经所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件114从所述合成反应塔110及所述母液再生塔120的塔顶采出的粗反式1,2-二氯乙烯中，经油水分离后，被送入所述中和装置130中，与由所述碱进料管132输入的稀碱液接触洗涤，除去其中含有的酸性物质。经洗涤的粗反式1,2-二氯乙烯被暂存至所述中和液储槽131中，并被输送至所述精制单元200，分离制备反式1,2-二氯乙烯产品。
44.在一些实施例中，所述进料预处理组件还包括乙炔水洗塔1132，所述乙炔水洗塔1132的出料端设置水洗液储槽1133，所述水洗液储槽1133的出料端连接所述碱进料管132。用清水对原料乙炔进行洗涤，水洗液（碱性）被排入所述水洗液储槽1133中。这部分碱性的水洗液可以被用于中和粗反式1,2-二氯乙烯中携带的酸性物质，实现资源的合理化应用，达到降本增效的目的。
45.在一些实施例中，所述反式1,2-二氯乙烯收集组件114的出料端还设置有乙炔回收管116，所述乙炔回收管116连接所述母液进料管111。由所述合成反应塔110顶部采出的反应混合物经冷凝后，乙炔与反应产物分离，乙炔被从所述乙炔回收管116输送返回所述合成反应塔110，提高乙炔转化率，提高反式1,2-二氯乙烯收率。
46.在一些实施例中，为便于控制循环组分和所述第一轻组分的回流量，所述循环馏分收集组件231的出口端设置第一调节阀2311，所述第一轻组分收集组件211的出口端设置第二调节阀2111。
47.为便于进一步理解本实用新型的技术方案及技术效果，表1提供了将第一轻组分回流，将循环馏分回流前后所得到的粗反式1,2-二氯乙烯的组分分布情况。
48.表1 粗反式1,2-二氯乙烯的组分分布
[0049] 反式1,2-二氯乙烯顺式1,2-二氯乙烯氯乙烯偏二氯乙烯三氯乙烯高沸点氯代烃不回流90.7%1.5%0.5%2.4%2.3%2.6%轻组分回流90.6%1.2%0.7%2.8%2.4%2.3%循环馏分回流90.7%1.8%0.5%2.3%2.3%2.4%
[0050]
由表1可知，将轻组分或循环馏分回流，得到的粗反式1,2-二氯乙烯中的组分分布基本相近，证明更多的乙炔被转化成为产品反式1,2-二氯乙烯，从而有利于提高反式1,2-二氯乙烯的收率。
[0051]
可以理解的是，本实用新型技术方案是基于公开号为cn112961026a的中国发明专利的进一步改进，本实用新型技术方案未提及的技术特征，可参考上述专利申请文件。
[0052]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。