CN106316933B - 一种2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2‑氟‑6‑三氟甲基吡啶的连续制备方法，属于精细化工中间体合成工艺领域。在反应器中加入垫底料，启动循环泵，用导热油升温，当反应器压力达到规定值，启动进料泵，向反应器内按比例连续加入氟化氢及2‑氯‑6‑三氯甲基吡啶。两种原料在反应器内反应生成2‑氟‑6‑三氟甲基吡啶粗品，经循环泵出口采出，冷却后收集在接收罐内。反应器底部采出的粗品经闪蒸、精馏处理可得出到合格的2‑氟‑6‑三氟甲基吡啶产品，反应器顶部排出的氯化氢、氟化氢气体进入碱吸收系统集中处理。本发明是一种提高项目生产能力、降低项目生产成本的有效方法。

Description

一种2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法，属于精细化工中间体合成工艺领域。
背景技术
2-氟-6-三氟甲基吡啶属于新型农用杀菌剂中间体，这些杀菌剂活性高，在环境中的半衰期短，进入环境后很快会分解成基本无毒无害的其他成份，对环境十分友好。该中间体应用于农药以及工业生产的各个领域，是发展前景很好的农药中间体。
国内现有的生产厂家中，基本都是采用间歇生产方式。现有的间歇式生产方式，是把氟化氢和2-氯-6-三氯甲基吡啶（简称CTC）投入到反应釜中，梯度升温，使两种原料进行反应；为了保证2位氯的完全氟化，后期需要延长保温时间，从而使生产周期较长，这样的生产方式大大限制了项目的生产能力，也同时间接提高了生产成本。
在上述制备过程中，三氯甲基转化为三氟甲基的反应很容易进行，但是2位上的氯的氟化过程相对较难，目前只能通过延长反应时间来保证2位氯的氟化深度。这种生产方式的弊端是反应周期长，生产能力小，不能满足日益扩大的市场需求。为了降低投资成本，提高生产能力，满足市场需求，进行该产品连续化反应探索，为该产品的生产提供一种新型方式。
发明内容
为了提高生产能力，同时降低成本，本发明提供了一种2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法，主要是用氟化氢和2-氯-6-三氯甲基吡啶（简称CTC）在连续反应器中反应生成粗品，连续采出后再进行后处理得到合格的产品。
本发明的具体技术方案包括如下操作步骤：
在反应器中加入2-氟-6-三氟甲基吡啶后馏作为垫底料，启动循环泵，用导热油升温。当反应器压力达到2.5～3.0Mpa时，计时排压10～12小时。每隔1～2小时取样，当2-氟-6-三氟甲基吡啶主含量小于1%波动时，表明系统的平衡体系已建立，准备进料；启动进料泵，向反应器内按比例连续加入氟化氢及2-氯-6-三氯甲基吡啶；在一定的温度、压力下，两种原料在反应器内反应生成2-氟-6-三氟甲基吡啶粗品，当反应达到稳定状态时，经循环泵出口连续采出反应粗品，冷却后收集在接收罐内；反应器顶部排出的氯化氢、氟化氢气体进入碱吸收系统集中处理；
反应方程式和反应流程简图（见附图1，附图1为反应流程简图）如下：
反应器底部采出的粗品经闪蒸、精馏处理可得出到合格的2-氟-6-三氟甲基吡啶产品。
进一步地，在上述技术方案中，所述的制备反应采用的是连续反应。
进一步地，在上述技术方案中，所述的垫底料是指2-氟-6-三氟甲基吡啶精馏后馏或精馏产品。
进一步地，在上述技术方案中，所述一定的反应温度是指175～185℃，一定的反应压力是指2.5～3.0Mpa。
进一步地，在上述技术方案中，所述氟化氢与2-氯-6-三氯甲基吡啶的摩尔比为8:1～15:1。
进一步地，在上述技术方案中，所述的稳定态是指氟化氢进料量4～5kg/h、2-氯-6-三氯甲基吡啶进料量2～3kg/h，循环泵出口采出量2.5～3kg/h，粗品含量75～80%。
进一步地，在上述技术方案中，所述的尾气吸收装置是指连接在反应器顶部的碱吸收装置，用于吸收反应生成的氯化氢气体及夹带出的氟化氢气体。
发明的有益效果
连续生产与间歇生产的最大区别在于生产能力的提高：本发明采用连续生产工艺，相同的设备，连续生产比间歇生产可以提高20～25%生产能力，从而也降低了生产成本。
该产品连续氟化的发明方案，颠覆了人们对这个产品以往间歇式生产模式的固有认识，生产厂家可以根据自己的实际情况进行不同生产方式的选择，从而提高生产能力，降低成本，提高产品的市场竞争力。
具体实施方案
实施例1：2-氯-6-三氯甲基吡啶停留时间15小时
2-氯-6-三氯甲基吡啶进料量 5.5kg/h
HF进料量 5kg/h
采出量 6kg/h
预计2-氯-6-三氯甲基吡啶转化率为70%，参加反应的2-氯-6-三氯甲基吡啶为3.85公斤/小时，生成2-氟-6-三氟甲基吡啶2.75公斤/小时，总质量为4.4公斤/小时。经分析，采出粗产中含有HF约30%，所以采出量为6.2公斤/小时，为方便计量，设定采出量6公斤/小时，误差对系统影响不大。
经过27个小时的考察，分析数据表明，随着进料时间的增加，系统2-氟-6-三氟甲基吡啶含量从60.85%逐渐下降到53%左右，主要反应中间体含量从28%逐渐增加至33%左右，系统中粗品含量在进料后12小时趋于稳定。
实施例2：2-氯-6-三氯甲基吡啶停留时间21小时
2-氯-6-三氯甲基吡啶进料量 4kg/h
HF进料量 4kg/h
采出量 4～5kg/h
预计2-氯-6-三氯甲基吡啶转化率为70%，参加反应的2-氯-6-三氯甲基吡啶为2.8公斤/小时，生成2-氟-6-三氟甲基吡啶2公斤/小时，总质量为3.2公斤/小时。经分析，采出粗产中含有HF约30%，所以采出量为4.6公斤/小时，为方便计量，设定采出量4～5公斤/小时，误差对系统影响不大。
经过10个小时的考察，分析数据表明，随着进料时间的增加，系统中粗品含量从53%逐渐上升到60%左右，主要反应中间体纯度从33%逐渐下降至25%左右，系统中粗品含量在进料后7小时趋于稳定。
实施例3：2-氯-6-三氯甲基吡啶停留时间28小时
2-氯-6-三氯甲基吡啶进料量 3kg/h
HF进料量 4kg/h
采出量 3kg/h
预计2-氯-6-三氯甲基吡啶转化率为75%，参加反应的2-氯-6-三氯甲基吡啶为2.25公斤/小时，生成2-氟-6-三氟甲基吡啶1.6公斤/小时，总质量为2.35公斤/小时。经分析，采出粗产中含有HF约30%，所以采出量为3.3公斤/小时，为方便计量，设定采出量3公斤/小时，误差对系统影响不大。
经过10个小时的考察，分析数据表明，随着进料时间的增加，系统中粗品含量从65%逐渐上升到75%左右，主要反应中间体含量从24%逐渐下降至15%左右。系统中粗品含量在进料后4小时趋于稳定，与期望值75～80%吻合。
实施例4：产品的后处理
将实施例3中连续反应得到的含量在75～80%的粗品，经过闪蒸处理得到氟化氢含量在200ppm以下的粗品，粗品积攒到300～400L后，投入到间隙式精馏塔中进行产品的精馏处理可得到合格的产品。

Claims (2)

1.一种2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法，其特征在于：在反应器中加入2-氟-6-三氟甲基吡啶后馏作为垫底料，启动循环泵，导热油升温，当反应器达到2.5～3.0Mpa压力时，计时排压至2-氟-6-三氟甲基吡啶主含量小于1%波动时，准备进料；启动进料泵，向反应器内按比例连续加入氟化氢及2-氯-6-三氯甲基吡啶；在175～185℃、2.5～3.0Mpa压力下，两种原料在反应器内反应生成2-氟-6-三氟甲基吡啶粗品，当反应达到氟化氢进料量4kg/h、2-氯-6-三氯甲基吡啶进料量3kg/h，循环泵出口采出量3kg/h，进料后4小时粗品含量75～80%时，经循环泵出口连续采出反应粗品，冷却后收集在接收罐内；反应器顶部排出的氯化氢、氟化氢气体进入碱吸收系统集中处理；反应器底部采出的粗品经闪蒸、精馏处理可得出到合格的2-氟-6-三氟甲基吡啶产品。
2.如权利要求1所述的2-氟-6-三氟甲基吡啶的连续制备方法，其特征在于：所述的尾气吸收装置是指连接在反应器顶部的碱吸收装置，用于吸收反应生成的氯化氢气体及夹带出的氟化氢气体。
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