釜式光催化氯化生产氯化石蜡52新工艺.doc

：2003。卷麓月年6月ChlorAlkali盖。，篇i工lndustryn啬，Ju“，zuuj。麓s釜式光催化氯化生产氯化石蜡一52新工艺胡永强(杭州电化集团有限公司，浙江杭州310053)【关键词氯化石蜡一52；工艺；光催化氯化【摘要】根据目前国内外氯蜡一52的生产工艺，特别是光催化氯化工艺情况，选择了釜式光催化氯化工艺生产氯蜡一52。介绍了该工艺的技术要点，该工艺的优越性为：工艺简单合理、投资少；光源利用率高；反应周期短，生产能力高；产品色泽好。中圈分类号Te配22文献标识码】A 【文章编号】1008133x(2003)06一0025一04A new p_hotaIytic cbl砌nation p舶cess forthe producti蚰of clIlOri嘲ted pa删fin一52 in kettletype re解torHUKmgq缸g(Hangzhou Electroch洲cal Group Co，Ltd，Hallgzhou 310053，China)K掣wor凼：chlQrinated parafin一52；pIo。酷s；mt。cata：Iytic chl鲥nationA蝻缸耐：Based 0n the pre娆nt production processes of chlorinated耻甜矗n一52 at home and abroad，especially the photocataIytic chlorinatipIDcesses，a new讲10怕catalytic cl】orination pIocess w鹊se le吐edt。produce chlorinated paraffin一52in a kettktyper钮嘶ne keyted商cal倒n侣ofthisproce璐were introducedThe ad恤tag器of this pIo够啊ere够fc扎钾曙：re罄011able a11d simple pr0。晖s， low irlvestment，high application e盯icien。y of light souroe，套1。rt reactio札perlod，large pr。duction c驴city，and 900d 910ss 0f products氯化石蜡是Cl。c柚正构烷烃经氯化反应生成1氯蜡生产工艺含氯量为1374的一类衍生物的通称，通式为目前，国内外氯化石蜡生产工艺可分为间歇式c。H2。一。a。，按其物理形态分为液态氯化石蜡和和连续式两大类。氯化方法有热氯化法、催化氯化树脂状态氯化石蜡；按其含氯量的不同，产品品种可 法和光催化氯化法。 分为氯化石蜡一42、氯化石蜡一52(液态)和氯化石 11热氯化法蜡一70(固态)。由于其原料来源于石油，又具有耐 用热能将氯分子的化合键离解，获得自由基，使 燃、抗高压、电绝缘性优良、成本低等多种优良性能 其进行取代反应，国内目前使用最多的是闻歇式双 成为不可缺少的大吨位精细化工产品，同时也是许 釜串联反应装置，氯气转化率不高，设备能力低。多厂特别是氯碱厂平衡氯气的重要产品。其主要用 随着技术进步，国内许多厂家采用外循环式氯 途是用于聚氯乙烯的辅助增塑剂，且有一定的阻燃 化反应器，该反应器大大增加了换热面积，增强了换 作用；用于石油制品抗凝荆、增粘剂、切削油、油漆稳 热效果。但该工艺采用热法，反应温度在110左 定剂及鞣革。使成革柔软丰满、不显油斑、耐光性好。 右，产出氯化石蜡的色泽不尽如人意。不可能生产出 随着国民经济的高速发展，塑料和塑料制品产量的 优等品。不断增加、应用范围不断扩大，各种阻燃法规和试验12催化氯化法标准的制对我国氯化石蜡产品的发展起到推动的作用一种高效能的催化剂，使烷烃完成取代反应。用。催化剂有结晶碘、过氧化醚、镁、磷等的化合物。该【收稹日期1 2002一u一22万方数据氯碱 工 业2003年第6期法反应温度6090，反应温度低，产品色泽好，但需要的光能并不大，1个活性氯自由基进入石蜡分大规模工业生产还有一定难度，且产品中的催化剂子需要的光能远远小于1个光量子。可能对塑料制品有一定的影响，因此该法在国内应由热力学数据可知氯分子解离成氯原子的解离用较少。能为314010 kJmol，计算得出所需光波长为513光催化氯化法10m，又以实验得知氯吸收(303 9)10m用光能将氯分子的化合键离锵，获得自由基，进光(光照强度大约1 wdm3)后，其能量可以增加到行取代反应。该法反应温度低，产品色泽好。376_812 krnol，足以使氯分子解离成氯自由基，所2釜式光催化氯化工艺的确定以一般选用波长34lO 7m的光即可。我公司氯化石蜡装置于1981年建成，采用双釜光氯化技术有两种。一种是在反应器内插许多串联热氯化法。20多年来，我公司对该装置进行过玻璃套管，引发光源(即灯)封在套管内。该法缺点多次技术改造，如在1986年曾利用停产闲置的氯油是反应产物及缩合物易糊结套管，使透光变差，效率装置，在国内首次进行塔式法连续生产氯化石蜡工变低；光源长期处在较高温度的环境中，灯的寿命较业化试验；1988年又建成500 ta氯化石蜡一42生短。另一种就是美国近年开发的玻璃材质的氯化产装置；1999年经过扩建形成目前3套双釜申联塔，塔外用汞灯照射，效果较好，但建塔费用高，制造l 500“a生产能力。但从总体来看，生产技术水平安装操作上的安全性以及塔的耐压、抗震要求高，塔仍不高，产品质量(主要是色泽指标)很难达到优级的专用性太强等。该技术在郑州工学院的小试中已品指标。得到利用，但国内还未见工业规模装置投产。今后为提高产品质量，扩大生产能力，我公司从在光源的选择及加工方式上是一个重要的研究课2001年下半年开始了艰难的攻关工作。广大科研题。人员认真分析目前2 m3搪瓷反应器热氯化工艺质河南大学开发的外加光源法生产氯化石蜡技术量不高的原因，虚心向国内同行学习，剖析国内先进较好地解决了光源使用方式的问题。他们结合釜式工艺的特点，消化吸收其合理部分，同时查阅大量资间歇热氯化的实际情况，利用原有反应釜作主反应料，跟踪国际先进的工艺技术，特别是对国内外光催器，投入少量资金，就改造成光氯化反应装置。该法化氯化工艺进行逐个分析，借鉴其他产品光催化氯的优点是不加任何催化剂，在塔外光照发生反应，使化玉艺的长处，确定以光催化氯化工艺来改造热氯单釜氯化反应时间由热氯化法的40 h缩短为24 h化装置。以内，氯气、液蜡的消耗比热氯化法低，产品质量达21国内外光催化工艺基本情况到一等品级。石蜡光氯化链锁反应是在光量子激发下开始22釜式光催化氯化工艺的确定的，由于外加光源的作用，使分子状态的氯形成能位我们分析光催化氯化工艺后认为有两种可供选较高的活化氯自由基，每个活化氯自由基连续轰击择。第1种是采用外加光源，在目前装置上将外循石蜡分子，形成键长为17710-10m的C_一a键。环管改为玻璃管，在玻璃管外进行光照。第2种是较实用的氯化石蜡制法是对G。直链烃进行氯化，在反应器内插玻璃套管，将光源放在玻璃套管中。在经滤光器滤除后的残余光线(波长4010m)这种方法又分为3类：第1类是反应釜有搅拌，玻璃照射下，氢置换数为3一L11个rnol。光源可选用日套管放在气相；第2类是反应釜无搅拌，玻璃套管放光灯、钨丝灯、荧光灯、氢发电灯及水银灯。用于照在气液相界面；第3类是反应釜无搅拌，玻璃套管放射的光先用紫外线吸收，将波长为4O10m以在液相。针对氯化石蜡一52生产过程中反应液液下的光通过选择性吸收的物质。选择性吸收的物质面在不断变化的情况，我们决定采用反应器内插入可考虑选用重铬酸盐或铬酸盐(质量分数10)、乙玻璃套管的内置式光催化工艺。该工艺存在的主要二胺四乙酸铜水溶液(质量分数115)，亦可问题是反应物料易糊结套管，光源长期处在较高的用以上2种物质的混合物。氯化温度30100。环境温度中，灯的寿命较短。这可通过定期清洗玻如原料为G石蜡烃，用100 w水银灯透过璃套管和在套管中进行冷却来解决。而该工艺有着】O nlnl、O02的Na2crI 03水溶液进行照射，60明显的优点，即光源利用率高、投资少等，这些为其下通氯4 h，即得含氯量50的元色产品。因为有他光催化工艺所不具备。活化离子的增殖过程，光氯化合成氯化石蜡实际上3釜式光催化氯化工艺要点26万方数据20盖襞月胡永强：釜式光催化氯化生产氯化石蜡一52新工艺31光源玻璃套管的确定溶液，同样可起到冷却作用。我们选用气体冷却。该玻璃套管需要有两大主要功能，第1是有一34光催化安全问题定的化学稳定性和机械强度，第2是透光率(或称透在催化装置中可能出现石英玻璃管破裂物料直射率和透过率)较高。接与灯电线接触引起爆呜，或冷却气体直接进入反石英玻璃是最重要的siq单组分玻璃，它由共应体系引起反应釜爆鸣。另外，灯管和镇流器的用角四面体Si04组成，硅氧硅键角是122170。，最通电也需注意安全。针对上面这些可能产生的问题，常值为147。它具有比普通玻璃更好的物理、化学在工艺和电器上采取许多安全措施。如冷却气体用性能，常被称作“玻璃王”。首先是它的纯度很高，惰性气体；反应物料一碰到电缆当即引起短路，采用s峨含量均在999以上，化学稳定性很好，能耐使电器断电等措施来解决。在2002年3月曾经在有机酸和无机酸(氢氟酸和热磷酸除外)。其次是它18反应釜发生石英玻璃管底部碎裂，反应物料从石的耐高温性好、热膨胀系数低、耐热震性和电绝缘性英玻璃管中喷出，但未造成大事故，灯也安然无恙，能好，并能透过紫外线和红外线，声学性能也很好。可以继续使用。因此，石英玻璃被广泛用于半导体工业、电光源、光4釜式光催化氯化生产氯化石蜡一52新工导通讯、激光技术、超声技术、光学仪器等方面。艺技术评估参照有关资料后，我们选用石英玻璃作为光源与塔式反应器法、舱式反应器法、日光灯光催化玻璃套管。法相比，釜式光催化法除设备结构简单、工艺合理之32光源的确定外，还具有特定的优越性。化学体系处于基态时一般不能自发地进行反41工艺简单合理、投资少应，通常用加热的办法来活化反应物分子引发化学在2一反应釜中用l盏汞弧灯就可圆满解决反应，这类反应被称为热反应。氯化石蜡热氯化法氯化石蜡光氯化的问题，勿需改变原热氯化装置、设即为上述反应。如果通过电磁辐射向体系注入能备、管路，工艺简单合理，投资少。用本工艺改造l量，使反应物分子吸收能量后由基态提升到电子激台2 m3反应釜所需投资不超过0，5万元。发态，并诱发化学反应。若所用的电磁辐射的频谱42光源利用率高范围在100l 000 m，所引发的化学反应称为光由于采用内置式光氯化工艺，与外加光源法比化学反应。由于光化学反应的推动力来自吸收光子较，光源利用率高。的能量，所以光化学反应可以在很低的温度下进行，43 反应周期短。生产能力高这就是光化学反应的主要优点所在。采用光氯化工艺，解决了氯分子离解成氯自由关于光的波长的选择，前文已分析过，选择350基引发游离基反应的主要问题，使反应速度大大加nm左右波长的光源足以使氯分子离解成氯自由快。在未采用光催化氯化工艺前，用外循环冷却装基。置虽然可以解决传热问题，但没有解决传质问题。除光的波长和光照强度(即灯的功率)外，所选采用光氯化工艺后，上述状况大大改善，反应时间缩光源应使用寿命长，输出稳定，便于操作，尺寸合适，短了一半以上，生产能力大大提高。所需辅助设备较少，价格便宜。综合考虑，汞弧灯最44产品色泽明显改善为台适。汞弧灯的工作原理为在充有汞蒸气的放电我公司氯化石蜡一52投产以来，特别是参照管中，当两电极间有电流通过时，可产生紫外光部分HG200291标准以来，虽然一级品率一直95比较丰富的光。另外汞对玻璃及电极材料的作用较但没有生产出优级品，其主要原因是色泽指标不能小，故汞弧灯在光化学材料中的应用最为普遍。达到要求。一级品的色泽指标一直在200号左右。33光源热量移走问题采用光催化氯化工艺后，可控制较低的反应温度，改汞弧灯表面温度在800以上，而使用环境温善了产品色泽，优级品率明显提高。度要求为低于250，否则汞弧灯将不能正常工作，5结论因此需对灯管外壁进行冷却。冷却可用3种方法，光催化属于绿色化学过程，是本世纪全球关注即气体冷却、水冷却和滤光溶液冷却。有些装置中的课题。在氯化工艺中采用光催化技术，将对整个采用特定的发光液放人汞灯外套中以代替水或滤光氯碱行业及氯产品制造业产生积极的影响。在大力万方数据：2003意城月年6月ChlorA1kali冀。啪工ndIndust。啬。y，Jun，zuuj。譬：嘉os卤素置换反应用氯化锌催化剂的再生陈凯平(锦化化工(集团)有限责任公司，辽宁葫芦岛125001)关键词】氯化锌催化剂；再生；氯代环己烷；反应废液摘要】研究了用于催化卤素置换反应后的氯化锌催化剂的再生方法。其过程包括：用石灰乳中和，沉淀出氢氧化锌，用氢氧化锌中和氯化锌废液至pH值为56。通人氯气氧化氯化锌废液中的有机物，蒸发至必要的浓度。中图分类号日驺2【文献标识码】B 【文章编号】1008133X(2003)06一0028一02RegeIleratioII of zinc chloride cataIyst fOr reacti咖of halogeII msplacelnent(匠NK耐一声flg(Jinhua ch耐cal Industry(Gup)co，Ltd，Huluda0 125001，chim)Key wor出：zinc chl嘶de catalyst；regeneration；chlorinated cycblexane；waste r朗ction S。1utionA搬rad：Methods to reg锄盯ize zinc chbride catalyst a“盯cat甜”irlg the reaction 0f hahDgen displac锄ent were studied，which comprised the foll。wirlg steps：rleuralizing the reaction liquid with limesluy，precipitatirlg zinc hydroxide，neutr吕dizing the w船te zirlc c“oride 80lution up to pH 56 withzinc hyd|Dx甜e，8upplying cIl耐ne gaS tD oxidize the organic sdbstarIces 00ntained in the waste zincchlolde solusion and