CN109096057A - 一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及特种环保涂料领域，特别涉及一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：（1）氯化工序：将摩尔比为1:1~1:1.2的苯酚和氯气连续逆向进料，反应温度为60~100℃，常压下，经过塔式反应器发生多级连续氯化反应，得到氯代苯酚混合物，将反应后的混合物转入氯代苯酚接收器中；（2）精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4‑二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。本发明能有效提高反应的选择性，减少副产物的生成，有效提高对氯苯酚的转化率。

Description

一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程
技术领域
本发明涉及特种环保涂料领域，特别涉及一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程。
背景技术
对氯苯酚广泛应用于医药、农药、染料等行业，是一种重要的有机化工中间体。由于染料中间体1,4-二羟基蒽醌对原料对氯苯酚的大量需求，使得国内对氯苯酚的生产以工艺过程优化的研究成为热点。
目前对氯苯酚有三种制备方法，氯化硫酰法、氯化铜法和氯气法。氯化硫酰法以氯化硫酰为氯化剂，在催化剂存在下反应生成对氯苯酚, 所用的催化剂主要有三氯化铁、三氯化铝等，目标产物对氯苯酚的选择性很高，因而这条工艺过程路线是西方工业发达国家普遍采用的成熟工艺过程，但氯化剂氯化硫酰制备工艺过程复杂，成本较高，不经济且三氯化铁反应后作为废弃物易污染环境。氯化铜法以氯化铜为氯化剂，此路线目标产物选择性较高，日本专利JPS5436221以氯化铜为氯化剂，盐酸为溶剂，高压130℃反应，一氯代产物对/邻比达到10:1，但是缺点是在高温高压下进行反应，能耗高，成本高。直接氯化法，苯酚无需催化剂即可与氯气直接进行氯化反应，生成对氯苯酚、邻氯苯酚及少量的间氯苯酚，反应条件对目标产物对氯苯酚的选择性有极大的影响。此法工艺过程简单、容易操作，但是它的缺点是对位选择性不高且有大量副产物生成。
发明内容
发明的目的：本发明的目的在于提供一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：本发明还提供了一种塔式多级连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，能有效提高反应的选择性，减少副产物的生成，有效提高对氯苯酚的转化率。具有简单，经济合理，成本低，所用原料环保污染小的特点。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：（1）氯化工序：一定量的苯酚和氯气连续逆向进料，反应温度为60~100℃，常压下，经过塔式反应器发生连续氯化反应，得到氯代苯酚混合物，将反应后的混合物转入氯代苯酚接收器中；（2）精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4-二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。
进一步地，步骤（1）所述氯化工序的苯酚和氯气摩尔比为1:1~1:1.2。
进一步地，步骤（1）所述氯化工序的反应温度为80~90℃。
进一步地，步骤（1）所述氯化工序的塔式反应器为多级氯化塔，多级氯化塔的级数为六级。
进一步地，步骤（1）所述氯化工序的反应时间为25~30h。
进一步地，步骤（2）所述精馏工序中得到产物的含量为对氯苯酚大于60%，邻氯苯酚为26~30%，2,4-二氯苯酚为4~8%。
进一步地，通过计算，反应中苯酚的转化率为94~98%。
进一步地，步骤（2）所述精馏工序中精馏纯化的对氯苯酚纯度大于99.0%。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
本发明的塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，苯酚和氯气采用逆流方式反应，有利于苯酚的转换率提高，降低二氯取代和三氯取代化合物的生成。80~90℃的反应温度，既克服了低温反应时间过长，又解决了高温反应副产物多的缺点。本发明能有效提高反应的选择性，减少副产物的生成，有效提高对氯苯酚的转化率；具有工艺过程简单，经济合理，成本低，所用原料环保污染小的特点。
具体实施方式
下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。
实施例1：
一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：
（1）氯化工序：将1000份的苯酚加热至41℃，然后加入六级连续氯化塔式反应器的塔顶；同时将1000份的氯气从塔釜通入反应器中，经过氯气分布器由下向上通入反应器，上升的氯气与下降的液体苯酚，在80~90℃温度下发生连续氯化反应。经过25小时反应，得到氯代苯酚混合物，将此混合物导入接收器中。
苯酚和氯气采用逆流方式反应，有利于苯酚的转换率提高，降低二氯取代和三氯取代化合物的生成。80~90℃的反应温度，既克服了低温反应时间过长，高温反应副产物多的缺点。
(2)精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4-二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。通过计算，得到苯酚转化率为97%，得到产物中对氯苯酚的含量为61%，邻氯苯酚的含量为30%，2,4-二氯苯酚的含量为4%。其中，得到的对氯苯酚纯度大于99.0%。
实施例2：
一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：
（1）氯化工序：将1000份的苯酚加热至43℃，然后加入六级连续氯化塔式反应器的塔顶；同时将1100份的氯气从塔釜通入反应器中，经过氯气分布器由下向上通入反应器，上升的氯气与下降的液体苯酚，在80~90℃温度下发生连续氯化反应。经过28小时反应，得到氯代苯酚混合物，将此混合物导入接收器中。
(2)精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4-二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。通过计算，得到苯酚转化率为96%，得到产物中对氯苯酚的含量为62%，邻氯苯酚的含量为28%，2,4-二氯苯酚的含量为5%。其中，得到的对氯苯酚纯度均大于99.0%。
实施例3：
一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，包括如下步骤：
（1）氯化工序：将1000份的苯酚加热至45℃，然后加入六级连续氯化塔式反应器的塔顶；同时将1200份的氯气从塔釜通入反应器中，经过氯气分布器由下向上通入反应器，上升的氯气与下降的液体苯酚，在80~90℃温度下发生连续氯化反应。经过30小时反应，得到氯代苯酚混合物，将此混合物导入接收器中。
(2)精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4-二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。通过计算，得到苯酚转化率为97%，得到产物中对氯苯酚的含量为63%，邻氯苯酚的含量为27%，2,4-二氯苯酚的含量为6%。其中，得到的对氯苯酚纯度大于99.0%。
以上所述仅是本发明的实施方式，应指出，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，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：包括如下步骤：
（1）氯化工序：将苯酚和氯气连续逆向进料，反应温度为60~100℃，常压下，经过塔式反应器发生连续氯化反应，得到氯代苯酚混合物，将反应后的混合物转入氯代苯酚接收器中；
（2）精馏工序：将氯代苯酚从接收器转移到精馏塔中进行减压蒸馏，分别得到馏分174~176℃的邻氯苯酚，208~210℃的2,4-二氯苯酚，216~218℃的对氯苯酚。
2.根据权利要求1所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（1）所述氯化工序的苯酚和氯气摩尔比为1:1~1:1.2。
3.根据权利要求2所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（1）所述氯化工序的反应温度为80~90℃。
4.根据权利要求3所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（1）所述氯化工序的塔式反应器为多级氯化塔，多级氯化塔的级数为六级。
5.根据权利要求4所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（1）所述氯化工序的反应时间为25~30h。
6.根据权利要求5所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（2）所述精馏工序中得到产物的含量为对氯苯酚大于60%，邻氯苯酚为26~30%，2,4-二氯苯酚为4~8%。
7.根据权利要求6所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：苯酚的转化率为94~98%。
8.根据权利要求7所述的一种塔式连续氯化法生产对氯苯酚的工艺过程，其特征在于：步骤（2）所述精馏工序中精馏纯化的对氯苯酚纯度大于99.0%。
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