CN105399601A - 混合二氯甲苯的分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合二氯甲苯的分离方法，采用精馏-结晶-吸附分离结合的方法分离二氯甲苯混合物中的2，3-DCT、2，4-DCT、2，5-DCT、2，6-DCT、3，4-DCT，结晶采用两次分离的方法，可获得高纯度的2，4-DCT，经过改性KL分子筛作为吸附剂，其结晶度高，硅铝比大，对特殊有机物吸附容量大；因此减少了吸附剂的用量。同时本发明的分离方法，混合二氯甲苯进入结晶器一之前，利用2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯晶体对混合二氯甲苯进行冷却，回收了2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯晶体的冷量，减少了分离过程的能耗。

Description

混合二氯甲苯的分离方法
技术领域
本发明属于有机化学领域，具体为一种混合二氯甲苯的分离方法。
背景技术
二氯甲苯(DCT)是重要的有机化工原料，根据氯代基位置不同，二氯甲苯包括2，3-DCT、2，4-DCT、2，5-DCT、2，6-DCT、3，4-DCT、3，5-DCT等六种同分异构体，其中重要的是2，4-DCT、2，6-DCT和3，4-DCT三种异构体。2，6-DCT广泛应用于制造杀菌剂、杀虫剂、除草剂、染料、颜料、医药及其它化工中间体，国内外市场需求量旺盛，其地位和作用愈来愈受到人们的关注；2，4-DCT即是医药、农药、染料工业的重要中间体，同时又是一种良好的高沸点有机溶剂。通常上述异构体是通过两种方法获得：一种是通过硝基甲苯重氮化获得；一种是通过甲苯或邻对氯甲苯的氯化获得，反应得到的总是2.3-二氯甲苯、2.6-二氯甲苯和2.4-二氯甲苯、2.5-二氯甲苯、3.4-二氯甲苯的异构体的混合物，它们的沸点分别是：2.3-二氯甲苯208℃、3.4-二氯甲苯209℃、2.6-二氯甲苯198℃、2.4-二氯甲苯200℃、2.5-二氯甲苯199℃，对沸点相差较大的二氯甲苯可用高塔板数的精馏塔来精馏分离，而沸点仅相差2℃以内的二氯甲苯用。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种混合二氯甲苯的分离方法。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种混合二氯甲苯的分离方法，包括以下步骤：
a）将混合二氯甲苯送入精馏塔进行精馏，分别收集轻、重组分，重组分为3，4-二氯甲苯和2，3-二氯甲苯，轻组分为2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯；
b）精馏塔的轻组分先进入缓冲罐进行降温，然后进入结晶器一，在-10～0℃下进行第一次结晶，经固液分离器分离，得到的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯滤液，2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体与缓冲罐换热熔化后进入存储罐，2，4-二氯甲苯滤液送至结晶器二；
c）2，4-二氯甲苯滤液在结晶器二中进行重结晶，重结晶温度为-25～-15℃，经固液分离器分离，得到的滤液返回结晶器一，得到的滤晶为2，4-二氯甲苯；2，4-二氯甲苯晶体与缓冲罐换热后在熔融罐中经加热后熔化，5～30％重量的对二甲苯返回固液分离器作为洗涤液，70～95％重量的对二甲苯作为产品进入产品罐；
d）将存储罐中的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合液改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，6-二氯甲苯；用脱附剂将改性KL分子筛上的吸附相脱除，收集脱附液并进行分离，得到2，5-二氯甲苯和脱附液；所述改性KL分子筛通过下述方法制备而成：粉状KL分子筛，在60～80℃条件下，用氯化铵离子交换3次，然后用蒸馏水洗干净，于80～100℃干燥3～6h，然后在300～400℃的空气中活化2～3h，得到改性KL分子筛；
e）步骤a）中精馏得到的重组分用改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，3-二氯甲苯;用脱附剂脱附，收集脱附液并进行分离，得3，4-二氯甲苯和脱附剂；脱附剂循环利用。
作为优选，步骤d）和步骤e）中，吸附与脱附在液相条件下进行，吸附条件：温度：40～150℃，压力：常压～0.6MPa，重量空速：0.8～15/时；脱附条件：温度：40～150℃，压力：常压～1.8MPa，重量空速：0.8～20/时。
作为优选，步骤d）和步骤e）中，脱附剂为苯、甲苯、对氯甲苯。
作为优选，步骤d）和步骤e）中，吸附相被脱附后收集脱附液，然后分离得吸附剂，吸附剂循环利用。
本发明取得的有益效果为：本发明采用精馏-结晶-吸附分离结合的方法分离二氯甲苯混合物中的2，3-DCT、2，4-DCT、2，5-DCT、2，6-DCT、3，4-DCT，结晶采用两次分离的方法，可获得高纯度的2，4-DCT，经过改性K-L分子筛作为吸附剂，其结晶度高，硅铝比大，对特殊有机物吸附容量大；因此减少了吸附剂的用量。同时本发明的分离方法，混合二氯甲苯进入结晶器一之前，利用2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯晶体对混合二氯甲苯进行冷却，回收了2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯晶体的冷量，减少了分离过程的能耗。
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
将混合二氯甲苯送入精馏塔进行精馏，分别收集轻、重组分，重组分为3，4-二氯甲苯和2，3-二氯甲苯，轻组分为2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯；
精馏塔的轻组分先进入缓冲罐进行降温，然后进入结晶器一，在-10℃下进行第一次结晶，经固液分离器分离，得到的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯滤液，2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体与缓冲罐换热熔化后进入存储罐，2，4-二氯甲苯滤液送至结晶器二；
2,4-二氯甲苯滤液在结晶器二中进行重结晶，重结晶温度为-25℃，经固液分离器分离，得到的滤液返回结晶器一，得到的滤晶为2，4-二氯甲苯；2，4-二氯甲苯晶体与缓冲罐换热后在熔融罐中经加热后熔化，5％重量的对二甲苯返回固液分离器作为洗涤液，95％重量的对二甲苯作为产品进入产品罐；
粉状KL分子筛，在60℃条件下，用氯化铵离子交换3次，然后用蒸馏水洗干净，于80℃干燥6h，然后在300℃的空气中活化3h，得到改性KL分子筛；将存储罐中的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合液改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，6-二氯甲苯；用苯作为脱附剂将改性KL分子筛上的吸附相脱除，收集脱附液并进行分离，得到2，5-二氯甲苯和脱附液；吸附与脱附在液相条件下进行，吸附条件：温度：40℃，压力：常压，重量空速：0.8/时；脱附条件：温度：40℃，压力：常压，重量空速：0.8/时，吸附剂和脱附剂均可循环使用；
精馏得到的重组分用改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，3-二氯甲苯;用脱附剂脱附，收集脱附液并进行分离，得3，4-二氯甲苯和脱附剂；脱附剂循环利用。
实施例二
将混合二氯甲苯送入精馏塔进行精馏，分别收集轻、重组分，重组分为3，4-二氯甲苯和2，3-二氯甲苯，轻组分为2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯；
精馏塔的轻组分先进入缓冲罐进行降温，然后进入结晶器一，在0℃下进行第一次结晶，经固液分离器分离，得到的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯滤液，2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体与缓冲罐换热熔化后进入存储罐，2，4-二氯甲苯滤液送至结晶器二；
2,4-二氯甲苯滤液在结晶器二中进行重结晶，重结晶温度为-15℃，经固液分离器分离，得到的滤液返回结晶器一，得到的滤晶为2，4-二氯甲苯；2，4-二氯甲苯晶体与缓冲罐换热后在熔融罐中经加热后熔化，30％重量的对二甲苯返回固液分离器作为洗涤液，70％重量的对二甲苯作为产品进入产品罐；
粉状KL分子筛，在80℃条件下，用氯化铵离子交换3次，然后用蒸馏水洗干净，于100℃干燥3h，然后在400℃的空气中活化2h，得到改性KL分子筛；将存储罐中的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合液改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，6-二氯甲苯；用甲苯作为脱附剂将改性KL分子筛上的吸附相脱除，收集脱附液并进行分离，得到2，5-二氯甲苯和脱附液；吸附与脱附在液相条件下进行，吸附条件：温度：150℃，压力：0.6MPa，重量空速：15/时；脱附条件：温度：150℃，压力：1.8MPa，重量空速：20/时，吸附剂和脱附剂均可循环使用；
精馏得到的重组分用改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，3-二氯甲苯;用脱附剂脱附，收集脱附液并进行分离，得3，4-二氯甲苯和脱附剂；脱附剂循环利用。
实施例三
将混合二氯甲苯送入精馏塔进行精馏，分别收集轻、重组分，重组分为3，4-二氯甲苯和2，3-二氯甲苯，轻组分为2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯；
精馏塔的轻组分先进入缓冲罐进行降温，然后进入结晶器一，在-5℃下进行第一次结晶，经固液分离器分离，得到的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯滤液，2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体与缓冲罐换热熔化后进入存储罐，2，4-二氯甲苯滤液送至结晶器二；
2,4-二氯甲苯滤液在结晶器二中进行重结晶，重结晶温度为-20℃，经固液分离器分离，得到的滤液返回结晶器一，得到的滤晶为2，4-二氯甲苯；2，4-二氯甲苯晶体与缓冲罐换热后在熔融罐中经加热后熔化，20％重量的对二甲苯返回固液分离器作为洗涤液，80％重量的对二甲苯作为产品进入产品罐；
粉状KL分子筛，在70℃条件下，用氯化铵离子交换3次，然后用蒸馏水洗干净，于90℃干燥4.5h，然后在350℃的空气中活化2.5h，得到改性KL分子筛；将存储罐中的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合液改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，6-二氯甲苯；用对氯甲苯作为脱附剂将改性KL分子筛上的吸附相脱除，收集脱附液并进行分离，得到2，5-二氯甲苯和脱附液；吸附与脱附在液相条件下进行，吸附条件：温度：100℃，压力：0.8MPa，重量空速：8/时；脱附条件：温度：100℃，压力：1.4MPa，重量空速：10/时，吸附剂和脱附剂均可循环使用；
精馏得到的重组分用改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，3-二氯甲苯;用脱附剂脱附，收集脱附液并进行分离，得3，4-二氯甲苯和脱附剂；脱附剂循环利用。
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)

1.一种混合二氯甲苯的分离方法，包括以下步骤：
a）将混合二氯甲苯送入精馏塔进行精馏，分别收集轻、重组分，重组分为3，4-二氯甲苯和2，3-二氯甲苯，轻组分为2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯；
b）精馏塔的轻组分先进入缓冲罐进行降温，然后进入结晶器一，在-10～0℃下进行第一次结晶，经固液分离器分离，得到的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体和2，4-二氯甲苯滤液，2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合晶体与缓冲罐换热熔化后进入存储罐，2，4-二氯甲苯滤液送至结晶器二；
c）2，4-二氯甲苯滤液在结晶器二中进行重结晶，重结晶温度为-25～-15℃，经固液分离器分离，得到的滤液返回结晶器一，得到的滤晶为2，4-二氯甲苯；2，4-二氯甲苯晶体与缓冲罐换热后在熔融罐中经加热后熔化，5～30％重量的对二甲苯返回固液分离器作为洗涤液，70～95％重量的对二甲苯作为产品进入产品罐；
d）将存储罐中的2，5-二氯甲苯和2，6-二氯甲苯混合液改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，6-二氯甲苯；用脱附剂将改性KL分子筛上的吸附相脱除，收集脱附液并进行分离，得到2，5-二氯甲苯和脱附液；所述改性KL分子筛通过下述方法制备而成：粉状KL分子筛，在60～80℃条件下，用氯化铵离子交换3次，然后用蒸馏水洗干净，于80～100℃干燥3～6h，然后在300～400℃的空气中活化2～3h，得到改性KL分子筛；
e）步骤a）中精馏得到的重组分用改性KL分子筛吸附分离，收集不被吸附的吸余液，即得2，3-二氯甲苯;用脱附剂脱附，收集脱附液并进行分离，得3，4-二氯甲苯和脱附剂；脱附剂循环利用。
2.如权利要求1所述的混合二氯甲苯的分离方法，其特征在于，步骤d）和步骤e）中，吸附与脱附在液相条件下进行，吸附条件：温度：40～150℃，压力：常压～0.6MPa，重量空速：0.8～15/时；脱附条件：温度：40～150℃，压力：常压～1.8MPa，重量空速：0.8～20/时。
3.如权利要求1或2所述的混合二氯甲苯的分离方法，其特征在于，步骤d）和步骤e）中脱附剂为苯、甲苯、对氯甲苯。
4.如权利要求1所述的混合二氯甲苯的分离方法，其特征在于，步骤d）和步骤e）中，吸附相被脱附后收集脱附液，然后分离得吸附剂，吸附剂循环利用。
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