1,3-二氯-2-丁烯氯化過程強化研究.pdf

1、在氯化1,3-二氯-2-丁烯（DCB）制取2,3,4-三氯-1-丁烯（TCB）的過程中，有難降解的副產(chǎn)物1,2,3,3-四氯丁烷（TCBd）和1,2,2,3,4-五氯丁烷（PCB）生成。當(dāng)前，國內(nèi)某大型化工廠在氯化DCB的過程中，由于使用低效催化劑和落后機械攪拌槽，有大量副產(chǎn)物生成，導(dǎo)致環(huán)境污染大、節(jié)能減排任務(wù)重。
　　發(fā)展以低物耗、高產(chǎn)率、環(huán)保為目的的化工過程強化技術(shù)是實現(xiàn)化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。在Cl2—DCB有機氣液反應(yīng)過

2、程中，氣液傳質(zhì)和反應(yīng)的選擇性是制約物耗和產(chǎn)率的關(guān)鍵因素。
　　本文采用國內(nèi)某大型化工廠使用的DCB的精餾液（≥93wt％）和氯氣（工業(yè)級）為原料。為了強化Cl2—DCB氣液傳質(zhì)和提高TCB的選擇性，本文主要研究了催化劑和攪拌器對TCB產(chǎn)率的影響，同時還探索了反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、氯氣流量對TCB產(chǎn)率的影響。
　　首先，本文考查了金屬氯化物催化劑（ZnCl2、CuCl、FeCl3、AlCl3）、離子液體催化劑（[Bmim]Cl、

3、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4）、自由基抑制劑（苯胺、苯酚、氮氧自由基哌啶醇、乙二胺）對1,3-二氯-2-丁烯氯化反應(yīng)的影響，其結(jié)論表明：與無添加劑時相比，金屬氯化物、離子液體抑制了TCB的生成；然而，自由基抑制劑提高了TCB的產(chǎn)率。
　　其次，在氯氣偏心射流的條件下，本文使用MixSim2.0.2模擬了二直葉槳式攪拌器、4cm斜葉圓盤攪拌器、5cm斜葉圓盤攪拌器對氣液流場、能耗的影響，同時，研究了攪拌器對DCB氯化反應(yīng)實

4、驗的影響，其結(jié)果說明：5cm斜葉圓盤攪拌器的氣液傳質(zhì)效果較好。
　　最后，本文還探索了反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、氯氣流量對1,3-二氯-2-丁烯氯化反應(yīng)的影響，表明：生成TCB和TCBd反應(yīng)是平行反應(yīng)，PCB是TCB連續(xù)反應(yīng)的深度氯化物；溫度越低、氯氣流量越小越有利于TCB的生成。
　　根據(jù)以上對DCB氯化過程強化研究，初步得出最佳工藝條件為：當(dāng)DCB為600mL的情況下，氯氣流速為0.01m3/h，溫度為0℃，氮氧自由基哌啶醇為