氘代乙烯制备方法

摘要

本发明公开了一种高氘代率氘代乙烯的制备方法，电石与D₂O反应生成氘代乙炔，将制备好的氘代乙炔在酸性条件下与D₂O反应制得氘代乙醛，氘代乙醛与氘气反应制得氘代乙醇，氘代乙醇经催化脱水制得氘代乙烯。本发明氘代乙烯的制备方法能够用于工业化生产，并在年产300kg工业化实验装置中验证完成，各步反应得到的产品纯度高，反应条件温和，反应中多余的氘气、D₂O可作为原料循环使用。

主权项

一种氘代乙烯制备方法，包括如下步骤：将电石放入氘代乙炔发生器(101)中，在0～100℃条件下滴加D₂O，维持乙炔反应器(101)中压力0～0.5Mpa，通过乙炔发生器(101)出口阀门调节乙炔释放速度，从乙炔发生器(101)中出来的氘代乙炔经缓冲罐(102)和流量计(103)后，依次经过中和罐(104‑106)，使用D₂O、D₂SO₄和Na₂S₂O₃溶液洗涤氘代乙炔；纯化好的氘代乙炔气体，通入装有D₂O的酸性溶液的氘代乙醛合成釜(107)中，在催化剂ZnO和/或Hg²⁺的催化下生成氘代乙醛，经冷凝器(108、109)冷凝后，由氘代乙醛接收釜(110)接收，制备得到的氘代乙醛经气液分离器(115)分离，氘代乙醛留在气液分离器(115)中，多余的氘代乙炔气体经气体循环泵(116)和流量计(117)进入中和罐(104)，循环使用；将氘代乙醛经氘代乙醛计量泵(201)和流量计(202)后通入混合汽化器(203)，氘气经氘气流量计(212)和/或循环氘气流量计(213)后进入混合汽化器(203)，汽化后的氘代乙醛与氘气按物质的量比为1:1～50的配比，进入填有催化剂为Ni、Cu、Pt、Pd中的一种或几种的组合的加氘固定床(204)中，控制质量空速在1～2.5h^‑1，加热炉(205)控制温度使固定床温度控制在100～650℃，反应压力控制在1～5Mpa；生成的氘代乙醇经冷凝管(206)冷凝后进入氘代乙醇气液分离器(207)中，氘代乙醇液体停留在分离器(207)内，多余氘气经冷凝缓冲罐(209)、氘气循环泵(210)以及循环氘气流量计(213)后通入混合汽化器(203)循环使用；生产出来的氘代乙醇经氘代乙醇计量泵(301)和流量计(302)送入混合汽化器(303)，汽化室温度控制在50～130℃，完全汽化后的氘代乙醛进入装有改性催化剂Al₂O₃/SiO₂的脱水固定床(304)中进行脱水反应，控制质量空速在1～10h^‑1，加热炉(305)控制温度使脱水固定床(304)温度为200～650℃；脱水后的产物经冷凝器(306)冷凝后进入气液分离器(307)中，液体D₂O留在分离器(307)中循环使用，气体经缓冲罐(308)后进入冷凝除水器(309)和氘代乙烯冷凝塔(310)干燥除尽水份后，进入氘代乙烯接收罐(311)。