[00655053]基于岩盐为原料生产高纯度氯乙烷的绿色循环生产工艺

氯乙烷是应用广泛的有机溶剂。医药上用作外科手术的麻醉剂；农业上用做杀虫剂；工业上用于制造四乙基铅、乙基纤维素、染料中间体（羟基二乙基苯胺）和染料，并用作磷、硫、油脂、树脂与蜡等的溶剂；氯乙烷还可作为环氧乙烷反应的抑制剂, 其具有毒性小、对设备腐蚀低与操作稳定等优点。目前，氯乙烷有四种生产工艺：乙烯氢卤化、乙烷卤化、三氯乙醛副产和乙醇氢卤化。其中乙醇氢卤化工艺具有产品纯度高和质量稳定的优点，是目前主要采用的氯乙烷生产工艺。它是工业乙醇与盐酸在氯化锌催化下的液相反应。然而此反应是可逆反应, 氯乙烷收率为75％-80％，为使反应进行到底，须将氯乙烷不断蒸出, 蒸出物含有氯乙烷、水、乙醇与氯化氢等, 大部分均被冷凝成液体废水。每生产1吨氯乙烷约产生2.7吨冷凝废液，冷凝废液中约含有10％乙醇和8％氯化氢。江苏银珠化工集团子公司洪泽金陵香料有限公司对冷凝废液的回收处理方法主要是仅回收废液中的乙醇, 其利用废液回蒸回收乙醇，但是该工艺能耗大, 乙醇回收率不高。同时，为了生产高纯度氯乙烷，该公司采用浓硫酸吸收氯乙烷混合气中未反应的醇、醚等有机类物质和水分，处理过程中产生大量黑色且带有恶臭的硫酸废水。对上述两种处理过程所产生的废水还需要进行酸碱中和，然后排放。这既造成了资源浪费, 又增加了生产成本。因此，研究如何低能高效的利用氯乙烷工艺废液中低浓度乙醇与氯化氢对于循环经济、环境保护及降低生产成本都具有重要的意义。众所周知，岩盐是淮安市优势矿产之一，岩盐主要成分是氯化钠或硫酸钠或两者共存，主要产于淮安盐盆和洪泽湖盐盆，两处盐盆探明岩盐资源量达1300亿吨，远景资源量可达2800亿吨，是“盐都”自贡贮量的13倍，名列全国第一。淮安市“十一·五”规划中，把盐化工作为发展的三大千亿元支柱产业之一。随着淮安芒硝产量的迅速增长，包括江苏银珠化工集团在内的淮安部分化工企业副产工业盐产量也急剧增加。针对这一问题，项目成功开发了以淮安特色无机盐矿资源岩盐为原料开发高附加值产品氯化氢并与氯乙烷生产进行耦合的绿色循环工艺。该系统首先以氯化钠、硫酸钠（反应速度控制剂）和硫酸为原料生产高纯氯化氢气体；其次，将氯化氢气体从吸收塔底部引入，用低浓度乙醇和盐酸吸收，至盐酸浓度约为31%时进入氯乙烷反应釜，未被吸收的氯化氢从吸收塔顶部排出经过支路压缩系统重新进入吸收塔，未反应的乙醇和盐酸稀溶液输送至吸收塔顶部进入，从精馏塔得到的氯乙烷经过4A分子筛净化塔（替代浓硫酸塔）进一步脱水净化。开发的氯乙烷新工艺具有以下优点：（1）由于采用自主设计的低能高效氯乙烷精馏分离和干燥工艺，可以得到高纯度氯乙烷。（2）避免了氯乙烷工艺废水中低浓度乙醇和盐酸的排放，能够节省乙醇和盐酸资源。而且减少了软水使用量，耦合后循环工艺无三废排出，降低了生产成本，满足可持续发展要求。（3）较好解决了氯乙烷生产过程中大量含酯类化合物的稀硫酸以及稀碱溶液无法回收利用以及未端治理成本大的问题。（4）该工艺以岩盐即硫酸钠与氯化钠的混和物为原料，避免了氯化钠与硫酸钠的进一步分离，拓宽了岩盐应用范围，既充分利用了自然资源，又提高了岩盐附加值。（5）由于实施新工艺后本厂可以自给盐酸，大大降低了企业盐酸的使用成本和存储成本。项目研究能够紧紧围绕地方特色资源的开发利用，紧密结合当地企业的生产需求、地方产业和科技政策，其对岩盐高端产品开发、岩盐资源的高效利用和降低氯乙烷生产成本以及环境保护具有重要的实际意义，这为岩盐资源的应用提供了新途径，有助于推动地方资源优势转化为地方经济优势，并对资源导向的化学工程研究具有重要的参考价值，部分研究成果曾获淮安市科技进步二等奖。