氯乙酸的生产工艺

氯乙酸的生产工艺

中文名称：氯乙酸（一氯乙酸）

英文名称： chloroacetic acid

中文名称2：

英文名称2： monochloroacetic acid

mono-chloroacetic acid ，MCA，，CAS No.： 79-11-8

： CH2Cl?COOH

： 94.49

理化特性

主要成分：含量: 一级≥96.5; 二级≥95.0％

外观与性状：有较大潮解性的无色晶体。

有三种类型: α型α为稳定型，分子量94.50，

相对密度1.58（20°／20℃）

沸点： 189℃（100 Kpa）160℃（40 Kpa）、132 ℃（10 Kpa）、

104℃(2.7 Kpa),

溶点： 61.3℃（α型），56.2℃（β型），52.5℃（γ型）。相对(水=1) ： 1.58 (20/20℃）

相对蒸气密度(空气=1) ： 3.26

饱和蒸气压(kPa) ：0.67(71.5℃)

引燃温度(℃)： >500

爆炸下限%(V/V)： 8.0

溶解性：可溶于水、乙醇、乙醚、二硫化碳、氯仿和苯。

备注： MCA能腐蚀多种金属，耐腐蚀的金属只有钛、钽。健康危害

吸入高浓度本品蒸气或皮肤接触其溶液后，可迅速大量吸收，造成急性中毒。吸入初期为上呼吸道刺激症状。中毒后数小时即可出现、、、及中枢神经损害，重者呈现严重酸中毒。患者可有抽搐、昏迷、休克、血尿和肾功能衰竭。可致眼部刺激症状和灼伤。皮肤灼伤可出现水疱，1～2水疱吸收。慢性影响：经常接触低浓度本品酸雾，可有头痛、头晕现象。

燃爆危险：本品可燃，具腐蚀性、，可致人体灼伤。

危险特性：遇明火、高热可燃。受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。与接触可发生化学反应。遇潮时对大多数金属、和软木塞有强腐蚀性。

处理

立即脱离事故现场,转移到空气新鲜处,脱去污染的衣物,并用大量清水冲洗污染皮肤至少15分钟；眼污染时应分开眼睑用微温水缓流冲洗至少15分钟。注意勿让冲洗后流下的水再污染健康的眼; 使病人安静,保暖,休息, 密切观察病情变化。轻度中毒病人以支持疗法为主,同时给予对症治疗。较重中毒病人应早

期、适量、短程给予糖皮质激素,以控制肺水肿。

【氯乙酸生产工艺】

【试剂级制法】在500mL烧反应瓶种加入冰乙酸300g和乙酐15g，油浴加热至105℃时，开始徐徐通入氯气，控

制108^～112℃，氯化反应需10h，每隔2h，向反应物

中加入乙酐5g，停止通入氯气后，将反应物料移至蒸

馏瓶中，收集186～188℃的馏分，冷凝得到氯乙酸结

晶。

【工业生产方法】

1.乙酸氯化法

乙酸催化氯化法是目前国内外生产氯乙酸最主要的方法。它又可分为间歇式生产工艺和连续化生产工艺两种

在碘、磷、硫或磷和硫的卤化物存在的条件下乙酸直接用氯气氯化得到。

生产流程

氯气，硫磺

↓

冰醋酸→预热→氯化→冷却结晶→过滤→成品

↑-------------------↓

母液循环母液排放【主要设备】

主反应锅、副反应锅，、贮槽、过滤器

【生产工艺】

将冰醋酸加入主反应锅，并加入催化剂硫磺，预热至95℃开始通入氯气，在反应前期和后期通氯速度较慢，中期可稍快。

两只反应锅串联通氯，主反应锅温度控制在96-100℃，副反应锅85-90℃，中期通氯气速度约为70Kg∕h,待主反应锅内物料的密度为 1.350（80℃）时，反应即达终点。将反应物抽至贮罐，冷却结晶，液相为少量乙酸、二氯乙酸、氯化硫和少量氯乙酸。分离出结晶体，再在38℃下把母液抽尽即为成品。主反应锅物料抽尽至贮罐后，副反应锅物料转至主反应锅循环生产。

间歇式生产工艺是一般硫磺粉为催化剂，控制其用量约为乙酸总量的3%（质量百分数），反应采用二级串联氯化，主锅在90℃下通氯气，控制反应温度为96-100℃，副锅反应温度为85-90℃，当反应终点密度为1.35时即为反应终点。保温反应1小时后加入循环母液冷却结晶，在凝固点以上1-2℃加入晶种，缓慢冷却至25℃左右，经抽滤或离心分离制得产品。尾气氯化氢送填料吸收塔回收副产盐酸。

目前，国外该法已经被淘汰，而我国的生产厂家主要采用该法进行生产，该法生产工艺虽然比较简单，但消耗高，产量低，所得产品质量差，生产周期长，生产成本高、三废污染严重，催化剂硫磺粉不仅污染主产品，也污染副产品盐酸，有时还造成管道设备的堵塞，使生产不正常，使得产品的应用范围受到一定的限制。

（2）乙酸酐催化氯化法

连续法氯乙酸生产工艺是以乙酸、液氯为原料，醋酐和硫酸为催化剂，经乙酸氯化、蒸馏、结晶、分离、干燥等过程制得氯乙酸。

醋酸氯化过程较难控制其氯化深度，用醋酸酐作催化剂时氯乙酸的选择性可以提高。反应如下：

连续氯化生产氯乙酸流程图

该法所得产品质量高，原料消耗少，且对原料氯要求不太苛刻，可以用液氯尾气或气氯生产，不足之处是反应转化率低，仅有45%左右，增加了蒸汽消耗和电耗。目前该法是世界上生产氯乙酸的主要方法，美国、日本、德国、荷兰、加拿大等国的大型氯乙酸生产企业均采用该法进行生产。

2.氯乙醇氧化法

氯乙醇于 60℃下用60%硝酸氧化得到氯乙酸

ClCH2CH2OH→ClCH2COOH

3.三氯乙烯水合成

三氯乙烯水解法是三氯乙烯在以93%的硫酸为催化剂，反应温度为160-180℃的条件下，通过控制三氯乙烯和水的比例，进行水解反应生成氯乙酸。该法可以达到高纯度的氯乙酸，产率可以达到90%，不足之处是副产盐酸较多（每吨产品可以副产30%的盐酸2.57吨），生产消耗定额偏高，工艺流程长，生产成本高。

目前该法主要被欧洲的一些氯乙酸生产厂家所采用

三氯乙烯经硫酸水解得到氯乙酸，主反应如下：