文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
乙酰氯气固相催化氯化合成三氯乙酰氯的研究
姓名:黄军其
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:王良芥;罗和安
20060501
湘潭大学化学工程专业硕士论文摘要
摘要
甲基三乙酰氧基硅烷是单组分室温硫化硅橡胶的一种重要偶联剂,用途非常
广泛。目前,国内生产主要是以甲基三氯硅烷和醋酐为原料,甲基三乙酰氧基硅
烷生产过程伴随乙酰氯产生,而乙酰氯中含有难以用常规分离方法与乙酰氯分离
的甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷等杂质,乙酰氯纯度仅 90-95%,
因此,其用途受到许多限制。
乙酰氯是一种无色透明、发烟液体,有刺激性气味,沸点 52℃。其分子式为
C2H3ClO,结构式为:
O

CH3C Cl
乙酰氯易挥发、具有强烈的刺激性气味。未经处理排放造成资源浪费及环境
污染。随着甲基三乙酰氧基硅烷市场需求增加,生产规模的进一步扩大,伴生产
品乙酰氯量随之增加,如何合理利用甲基三乙酰氧基硅烷生产过程伴生的 90-95%
乙酰氯,直接影响甲基三乙酰氧基硅烷的生产。
90-95%乙酰氯有两条利用途径,一条是采用直接分离方法,将 90-95%乙酰氯
经分离、提纯至 99%;另一条是将 90-95%乙酰氯合成其他用途更广泛的物质,分
离杂质,获得新产品。
本文的研究重点是结合现在的市场情况与前人方案的可行性,综合考虑寻找
一条更有效、操作更简单以及可获得较大经济效益的工艺路线,实现对该伴生产
物的最合理利用。
我们研究开发了利用该伴生产物乙酰氯的新路线,用气固相催化氯化反应将
乙酰氯转化成用途非常广的重要有机中间体三氯乙酰氯,确定了反应器形式、优
化相应的工艺条件、制备出高纯度的三氯乙酰氯。本课题的研究结果是:反应产
物中三氯乙酰氯的纯度达到 99%以上,收率达到 95%左右,同时建立了乙酰氯氯化
反应动力学模型并确定模型参数,为中试或生产装置的设计提供初步依据。
本文主要进行了以下五个方面的工作:
,建立了色谱分析方法,并阐明了本课
题的研究目的、内容、方法及意义。
,并利用该装置进行了合成三氯乙酰氯的
工艺参数探索实验和动力学实验。

析。我们在对工艺操作条件进行优化的操作中,以提高反应产物中三氯乙酰氯含
量为目标,对反应温度、原料配比以及停留时间等影响因素进行了研究。
I
湘潭大学化学工程专业硕士论文摘要
通过大量的对比实验,我们优化了工艺操作条件,即采用固定床反应器,原
料气中乙酰氯与氯气的摩尔比 n 乙酰氯﹕n 氯气=1﹕,气固催化氯化反应的温度控
制在 130℃~140℃,停留时间为左右为最佳。当反应在以上工艺操作条件
下进行时,反应产物中三氯乙酰氯含量可达到 99%以上,收率可达 95%左右。
,对该氯化
反应机理进行合理的简化,从而建立一个乙酰氯氯化反应动力学数学模型,该模
型假设乙酰氯氯化反应过程由不可逆逐步串联基元反应构成,并忽略了生成四氯
化碳的副反应。在假设实验装置中无返混且等温的基础上,利用仿真平台 MATLAB,
由所获得的动力学实验数据对动力学模型进行了参数估计。
,分别在 130℃、160℃、200℃的反应温
度下进行模拟计算,对部分操作条件进行了分析和优化,讨论了反应温度对设备
投资、催化剂用量等影响。

关键词:乙酰氯三氯乙酰氯合成气固催化氯化数学模型

II
湘潭大学化学工程专业硕士论文 ABSTRACT
ABSTRACT
Methytriacetaloxidesilane is widely used as an important coupling agent of the
room temperature vulcanized ponent silicon rubber. It is synthesized mainly
from methyltrichlorosilane and acetic anhydride. However, the process produces a
large volume of acetyl chloride which contains many other impurities such as
methyltrichlorosilane, dimet