CN109232318A - 一种生产邻氯苯腈的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化合物生产技术领域，提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺。该新工艺包括：按重量份数计，将邻氯三氯甲苯、氯化铵和氧化锌混合进行氨化反应，得到反应液；接着降温，采用第一稀释液稀释反应液后，再加入第一碱液中和；接着沉降和分离，得到一次粗产品和一次废水；接着采用第二稀释液稀释一次粗品后，再加入第二碱液进行中和；接着沉降和分离，得到二次粗产品和二次废水；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品；将一次废水用作下一批第一稀释液，将二次废水用作下一批第二稀释液。该生产邻氯苯腈的新工艺能够减少邻氯苯腈的生产废水，实现邻氯苯腈的清洁生产，废水可进行循环利用，能够显著降低生产成本。

Description

一种生产邻氯苯腈的新工艺
技术领域
本发明属于化合物生产技术领域，具体地说，涉及一种生产邻氯苯腈的新工艺。
背景技术
邻氯苯腈是合成抗疟疾新药硝喹、抗高血压药缬沙坦、尿嘧啶除草剂和N2吡啶苯基苯甲酰胺类杀虫剂的重要中间体。生产工艺是以邻氯三氯甲苯和氯化铵为原料进行氨化反应合成。
C6H4(CCl3)Cl+NH4Cl＝C6H4(CN)Cl+4HCl
现有的生产方式为：邻氯三氯甲苯和过量的氯化铵在催化剂作用下，进行氨化反应合成邻氯苯腈粗品反应液，粗品反应液经加水稀释、氢氧化钠中和分离，粗产品再减压精馏生产成品邻氯苯腈。中和分离生产过程中产生中和废水，每吨产品产生2吨废水；废水中氯离子浓度为4-5％，CODGr浓度为20000-30000ppm。邻氯苯腈生产废水属于高盐含量和高有机物含量的废水，这种废水目前在世界上属于难处理难降解的工业废水，没有合适的处理方法。由于废水处理难度大，处理成本高，严重的制约了邻氯苯腈的生产规模。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的目的在于提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺；该生产邻氯苯腈的新工艺能够减少邻氯苯腈的生产废水，实现邻氯苯腈的清洁生产，废水可进行循环利用，能够显著降低生产成本。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：
一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：按重量份数计，将200份邻氯三氯甲苯、50份氯化铵和0.6-0.8份氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25-30h，得到反应液；接着降温至80℃，采用第一稀释液稀释反应液后，再加入第一碱液中和至pH为6-7；接着沉降和分离，得到一次粗产品和一次废水；接着采用第二稀释液稀释一次粗品后，再加入第二碱液进行中和，至水相的pH值为8-9；接着沉降和分离，得到二次粗产品和二次废水；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品；将一次废水用作下一批第一稀释液，将二次废水用作下一批第二稀释液。
本发明提供的一种生产邻氯苯腈的新工艺的有益效果是：
现有技术中邻氯苯腈生产工艺的粗产品的洗涤方式包括：加入氢氧化钠将反应液中的氯化铵和氯化氢中和成氨水和氯化钠，这样的废水不能套用，且含有高浓度的氯化钠、氨水和CODGr。
本发明提供的该种生产邻氯苯腈的新工艺的粗产品洗涤方式包括：加入氨水，氨水与反应液中的氯化氢发生中和反应生成氯化铵，分离的一次废水中含氯化铵，将一次废水作为第一稀释液应用在后续批次的生产中，由于一次废水中氯化铵的含量较高，因此可以提前将一次废水中的结晶氯化铵析出，并得到过滤液体，过滤液体则继续用作第一稀释液进行循环洗涤，结晶氯化铵干燥后可作为氨化反应原料用于生产反应中，节省原料。二次废水的氯化钠初始含量很少，要达到饱和需要套用的次数较多，因此向外排放的废水极少。
由于一次废水作为下一批工艺中的第一稀释液进行循环套用，二次废水作为下一批工艺中的第二稀释液进行循环套用，生产废水大大减少，每吨产品少于0.05吨，减少氯化铵消耗0.05吨，产品收率提高1.5％。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种生产邻氯苯腈的新工艺进行具体说明。
一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：按重量份数计，将200份邻氯三氯甲苯、50份氯化铵和0.6-0.8份氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25-30h，得到反应液。接着降温至80℃，采用200-260份第一稀释液稀释反应液后，再加入第一碱液中和至pH为6-7，第一碱液为浓度为25％的氨水。接着沉降和分离，得到一次粗产品和一次废水。接着采用99-105份第二稀释液稀释一次粗品后，再加入第二碱液进行中和，至水相的pH值为8-9，第二碱液为浓度为10％的氢氧化钠溶液。接着沉降和分离，得到二次粗产品和二次废水。将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
需要说明的是，在本实施例中，需将上一批工艺得到的一次废水用作下一批工艺的第一稀释液。由于一次废水中的氯化铵含量较高，因此，在将上一批工艺中的一次废水作为第一稀释液用于下一批工艺中反应液稀释前，可以先降温至35℃，并过滤一次废水得到结晶氯化铵，干燥后，结晶氯化铵用作下一批氨化反应的原料。按重量份数计，在下一批工艺中，结晶氯化铵与氯化铵的总和为50份。一次废水的过滤液体则继续作为第一稀释液用于下一批工艺中反应液稀释。
进一步地，将二次废水用作下一批第二稀释液，由于二次废水中的氯化钠含量较低，要达到二次废水中氯化钠饱和，所要套用的次数较多。需要说明的是，在本实施例中的“套用”指的是，上一批工艺中的二次废水作为下一批工艺中的第二稀释液，依次类推。二次废水可进行多次套用直到产生饱和氯化钠，即可大大减少向外排放。当用作第二稀释液的二次废水中氯离子含量达到10％时，即氯化钠饱和，此时，再将二次废水进行外排，重新采用新水作为第二稀释液。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.8g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25h，得到反应液；接着降温至80℃，加入200g水(第一稀释液)稀释反应液，再加入25％氨水溶液中和至pH为6-7；接着沉降和分离得一次废水220g和一次粗品；接着向一次粗品中加入100g水后，再加入10％氢氧化钠溶液中和，至于水相的pH为8-9；接着沉降分离得二次废水100.5g和二次粗品；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
实施例2
本实施例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.6g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应30h，得到反应液；接着降温至80℃，加入实施例1中的一次废水(第一稀释液)稀释反应液，再加入25％氨水溶液中和至pH为6-7；接着沉降和分离得一次废水230g和一次粗品；接着向一次粗品中加入实施例1的二次废水后，再加入10％氢氧化钠溶液中和，至于水相的pH为8-9；接着沉降分离得二次废水99.8g和二次粗品；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
实施例3
本实施例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.7g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应26h，得到反应液；接着降温至80℃，加入实施例2中的一次废水(第一稀释液)稀释反应液，再加入25％氨水溶液中和至pH为6-7；接着沉降和分离得一次废水240g和一次粗品；接着向一次粗品中加入实施例2的二次废水后，再加入10％氢氧化钠溶液中和，至于水相的pH为8-9；接着沉降分离得二次废水102.3g和二次粗品；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
实施例4
本实施例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.7g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应26h，得到反应液；接着降温至80℃，加入实施例3中的一次废水(第一稀释液)稀释反应液，再加入25％氨水溶液中和至pH为6-7；接着沉降和分离得一次废水260g和一次粗品；接着向一次粗品中加入实施例3的二次废水后，再加入10％氢氧化钠溶液中和，至于水相的pH为8-9；接着沉降分离得二次废水101.3g和二次粗品；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
实施例5
本实施例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：将实施例4中的一次废水降温至35℃后，过滤得到结晶氯化铵，干燥后为20g，过滤得到的过滤液体作为第一稀释液。在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、30g氯化铵、20g结晶氯化铵和0.8g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25h，得到反应液；接着降温至80℃，加入上述第一稀释液稀释反应液，再加入25％氨水溶液中和至pH为6-7；接着沉降和分离得一次废水220g和一次粗品；接着向一次粗品中加入实施例4的二次废水后，再加入10％氢氧化钠溶液中和，至于水相的pH为8-9；接着沉降分离得二次废水103.2g和二次粗品；将一次粗产品和二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品。
对比例1
本对比例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.6g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应30h，得到反应液；降温到80℃，加入200g水稀释反应液，再加入10％氢氧化钠溶液中和至pH为8-9，沉降分离，再用100g水洗涤分离，粗产品减压精馏得到邻氯苯腈产品。
对比例2
本对比例提供了一种生产邻氯苯腈的新工艺，包括以下步骤：在反应瓶中加入200g邻氯三氯甲苯、50g氯化铵和0.8g氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25h，得到反应液；降温到80℃，加入200g水稀释反应液，再加入10％氢氧化钠溶液中和至pH为8-9，沉降分离，再用100g水洗涤分离，粗产品减压精馏得到邻氯苯腈产品。
实验例1
实验方法：将实施例1-5以及对比例1-2设置为实验组1-7，分别计算实验组1-7的产品收率和产品纯度，结果见表1所示：
表1
组号 1 2 3 4 5 6 7
产品收率(％) 94.5 95.1 94.7 94.4 94.9 92.5 93.2
产品纯度(％) 99.42 99.22 99.41 99.27 99.38 99.32 99.26
表1结果说明，采用本发明实施例1-5提供的生产邻氯苯腈的新工艺生产得到的邻氯苯腈产品，产品纯度均能够达到99％以上。且采用本发明实施例1-5提供的生产邻氯苯腈的新工艺生产得到的邻氯苯腈产品，产品收率明显高于采用对比例1-2，即现有生产邻氯苯腈产品的工艺所得产品的收率。
实验例2
实验方法：分别检测对比例1-2中的废水产生量、废水中氯化钠的含量，以及废水中CODGr的含量，结果见表2所示：
表2
组号 废水量(g) 废水中氯化钠的含量(％) 废水中COD<sub>Gr</sub>的含量(ppm)
对比例1 250 4.53 45623
对比例2 235 4.82 47226
由表2数据可知，采用现有生产邻氯苯腈产品的工艺的生产废水量大，氯化钠CODGr均较高，可见废水处理难度大，处理成本高。而采用本发明实施例1-5提供的生产邻氯苯腈的新工艺进行邻氯苯腈产品的生产，废水能够循环使用，大大降低了废水量，实现邻氯苯腈的清洁生产，能够显著降低生产成本。
综上所述，采用本发明提供的生产邻氯苯腈的新工艺；该生产邻氯苯腈的新工艺能够减少邻氯苯腈的生产废水，实现邻氯苯腈的清洁生产，废水可进行循环利用，能够显著降低生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：包括以下步骤：
按重量份数计，将200份邻氯三氯甲苯、50份氯化铵和0.6-0.8份氧化锌混合进行氨化反应，于220℃反应25-30h，得到反应液；接着降温至80℃，采用第一稀释液稀释所述反应液后，再加入第一碱液中和至pH为6-7；接着沉降和分离，得到一次粗产品和一次废水；接着采用第二稀释液稀释所述一次粗品后，再加入第二碱液进行中和，至水相的pH值为8-9；接着沉降和分离，得到二次粗产品和二次废水；将所述一次粗产品和所述二次粗产品进行减压精馏得到邻氯苯腈产品；将所述一次废水用作下一批所述第一稀释液，将所述二次废水用作下一批所述第二稀释液。
2.根据权利要求1所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：还包括将上一批所述一次废水降温至35℃，过滤得到结晶氯化铵，干燥后，用作下一批所述氨化反应的原料。
3.根据权利要求2所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：按重量份数计，所述结晶氯化铵与所述氯化铵的总和为50份。
4.根据权利要求1所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：所述第一碱液为浓度为25％的氨水。
5.根据权利要求1所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：所述第二碱液为浓度为10％的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：按重量份数计，所述第一稀释液为200-260份。
7.根据权利要求6所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：按重量份数计，所述第二稀释液为99-105份。
8.根据权利要求1所述的生产邻氯苯腈的新工艺，其特征在于：用作第二稀释液的所述二次废水中氯离子含量小于10％。
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