CN105367381A - 用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，包括以下步骤：（a）加入氯化催化剂；（b）对氯甲苯的氯化；（c）组份分离。本发明采用铁粉、三氯化铝和L型分子筛混合物作为氯化反应的催化剂，有效提升了对2,4-二氯甲苯的选择性，由于反应温度较低，有效的抑制了三氯甲苯、四氯甲苯等多氯甲苯的生成，提高了2,4-二氯甲苯的收率，方法简便、易操作、效果好，产品收率高。
Description
技术领域
本发明属于有机化学技术领域，涉及一种用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法。
背景技术
2,4-二氯甲苯为无色透明液体，是重要的化工原料，主要用于有机合成、制药和染料工业，也是一种良好的高沸点有机溶剂，目前国内外的合成路线主要有以下几种：
（1）、以对氯甲苯、氯气为原料，在Lewis酸的催化作用下，经氯化反应制得。该方法在工业生产中2,4-二氯甲苯的选择性低，副产物多、酸性废水多、催化剂消耗量大。
（2）、通过二氯甲苯异构化得到，异构的产物用中孔分子筛分离，该方法生产成本较高，难以实现工业化生产。
（3）、以3-氯对甲苯胺为原料，与亚硝酸钠进行重氮化反应，得到2-氯-4-重氮基甲基盐，用氯化亚铜将重氮基转化为氯，经分离提纯，得到2,4-二氯甲苯，该方法工艺复杂，产品收率低。
（4）、以对氯甲苯、氯气为原料，以NaKL沸石为催化剂，在固定床连续反应器中一步直接氯化合成2,4-二氯甲苯，该方法工艺简单、三废少，但对氯甲苯的转化率、2,4-二氯甲苯的收率较低，只有55%左右。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，包括以下步骤：
(a)氯化催化剂的制备：5～10份铁粉、10～20份三氯化铝和60～80份L型分子筛混合后，再与硅溶胶混合，然后经80～120℃处理4～6小时制得氯化催化剂；
(b)对氯甲苯的氯化：在反应釜中加入对氯甲苯，加入氯化催化剂，开启搅拌使催化剂均匀分布在物料中，开启氯气缓冲罐的氯气流量计阀门，向装有邻氯甲苯的反应釜中通入氯气，开启尾气吸收循环水泵以吸收反应后产生的尾气，控制氯气流量，使反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.6～0.8，反应中温度控制在40±5℃；通氯反应时间控制在15～18小时，停止通氯，尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl2，继续搅拌20分钟，使反应釜中的氯气反应完全；
(c)组份分离：将反应产物通过精馏塔进行间氯分离，先分离掉未反应的原料对氯甲苯，然后将精馏出的塔底重组分经过苯精馏塔进行减压精馏，分离出2,4-二氯甲苯和3,4-二氯甲苯。
作为优选，所述步骤（b）中加入的氯化催化剂的质量为对氯甲苯原料质量的0.2～1.5%。
作为优选，所述步骤（b）中反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.6～0.7。
作为优选，所述步骤（a）中硅溶胶的用量为氧化铝、三氯化铁、三氯化铝和二氧化硅混合物总重量的20～30%。
本发明取得的有益效果为：
本发明采用铁粉、三氯化铝和L型分子筛混合物作为氯化反应的催化剂，有效提升了对2,4-二氯甲苯的选择性，由于反应温度较低，有效的抑制了三氯甲苯、四氯甲苯等多氯甲苯的生成，提高了2,4-二氯甲苯的收率，方法简便、易操作、效果好，产品收率高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例一
(a)氯化催化剂的制备：5份铁粉、10份三氯化铝和80份L型分子筛混合后，再与硅溶胶混合，然后经80℃处理4～6小时制得氯化催化剂；；
(b)对氯甲苯的氯化：在反应釜中加入对氯甲苯，加入氯化催化剂，开启搅拌使催化剂均匀分布在物料中，开启氯气缓冲罐的氯气流量计阀门，向装有邻氯甲苯的反应釜中通入氯气，开启尾气吸收循环水泵以吸收反应后产生的尾气，控制氯气流量，使反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.6，反应中温度控制在40±5℃；通氯反应时间控制在15小时，停止通氯，尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl2，继续搅拌20分钟，使反应釜中的氯气反应完全；
(c)组份分离：将反应产物通过精馏塔进行间氯分离，先分离掉未反应的原料对氯甲苯，然后将精馏出的塔底重组分经过苯精馏塔进行减压精馏，分离出2,4-二氯甲苯和3,4-二氯甲苯。
经测试，产品收率为88.9%，氯气利用率为91.2%，成品中2,4-二氯甲苯的纯度为99.8%。
实施例二
(a)氯化催化剂的制备：10份铁粉、20份三氯化铝和60份L型分子筛混合后，再与硅溶胶混合，然后经120℃处理4～6小时制得氯化催化剂；
(b)对氯甲苯的氯化：在反应釜中加入对氯甲苯，加入氯化催化剂，开启搅拌使催化剂均匀分布在物料中，开启氯气缓冲罐的氯气流量计阀门，向装有邻氯甲苯的反应釜中通入氯气，开启尾气吸收循环水泵以吸收反应后产生的尾气，控制氯气流量，使反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.8，反应中温度控制在40±5℃；通氯反应时间控制在15～18小时，停止通氯，尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl2，继续搅拌20分钟，使反应釜中的氯气反应完全；
(c)组份分离：将反应产物通过精馏塔进行间氯分离，先分离掉未反应的原料对氯甲苯，然后将精馏出的塔底重组分经过苯精馏塔进行减压精馏，分离出2,4-二氯甲苯和3,4-二氯甲苯。
经测试，产品收率为89.3%，氯气利用率为92.5%，成品中2,4-二氯甲苯的纯度为99.9%。
实施例三
(a)氯化催化剂的制备：8份铁粉、15份三氯化铝和70份L型分子筛混合后，再与硅溶胶混合，然后经100℃处理4～6小时制得氯化催化剂；
(b)对氯甲苯的氯化：在反应釜中加入对氯甲苯，加入氯化催化剂，开启搅拌使催化剂均匀分布在物料中，开启氯气缓冲罐的氯气流量计阀门，向装有邻氯甲苯的反应釜中通入氯气，开启尾气吸收循环水泵以吸收反应后产生的尾气，控制氯气流量，使反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.7，反应中温度控制在40±5℃；通氯反应时间控制在16小时，停止通氯，尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl2，继续搅拌20分钟，使反应釜中的氯气反应完全；
(c)组份分离：将反应产物通过精馏塔进行间氯分离，先分离掉未反应的原料对氯甲苯，然后将精馏出的塔底重组分经过苯精馏塔进行减压精馏，分离出2,4-二氯甲苯和3,4-二氯甲苯。
经测试，产品收率为90.5%，氯气利用率为93.1%，成品中2,4-二氯甲苯的纯度为99.9%。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，包括以下步骤：
（a）氯化催化剂的制备：5～10份铁粉、10～20份三氯化铝和60～80份L型分子筛混合后，再与硅溶胶混合，然后经80～120℃处理4～6小时制得氯化催化剂；
（b）对氯甲苯的氯化：在反应釜中加入对氯甲苯，加入氯化催化剂，开启搅拌使催化剂均匀分布在物料中，开启氯气缓冲罐的氯气流量计阀门，向装有邻氯甲苯的反应釜中通入氯气，开启尾气吸收循环水泵以吸收反应后产生的尾气，控制氯气流量，使反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.6～0.8，反应中温度控制在40±5℃；通氯反应时间控制在15～18小时，停止通氯，曝气除去未反应的氯气；
（c）组份分离：将反应产物通过精馏塔进行间氯分离，先分离掉未反应的原料对氯甲苯，然后将精馏出的塔底重组分经过苯精馏塔进行减压精馏，分离出2,4-二氯甲苯和3,4-二氯甲苯。
2.如权利要求1所述的用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，其特征在于，所述步骤（b）中加入的氯化催化剂的质量为对氯甲苯原料质量的0.2～1.5%。
3.如权利要求1所述的用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，其特征在于，所述步骤（b）中反应釜中对氯甲苯与氯气的摩尔比控制在1:0.6～0.7。
4.如权利要求1所述的用对氯甲苯生产2,4-二氯甲苯的方法，其特征在于，所述步骤（a）中硅溶胶的用量为氧化铝、三氯化铁、三氯化铝和二氧化硅混合物总重量的20～30%。
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|---|---|---|---|---|
| CN109851472A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-06-07 | 江苏琦衡农化科技有限公司 | 一种高纯度2，4-二氯甲苯的生产工艺 |
| CN116063144A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-05 | 柳州东风容泰化工股份有限公司 | 一种生产2，4-二氯甲苯的方法 |
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