CN110128295A - 一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微反应合成2‑氯‑5‑硝基苯甲腈的生产工艺,该工艺的步骤如下:a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈‑有机惰性溶剂溶液;c.将邻氯苯腈‑有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应器内进行反应得到反应产物;d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;e.通过蒸馏回收溶剂,得到2‑氯‑5‑硝基苯甲腈。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,尤其是涉及一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺。
背景技术
2-氨基-5-硝基苯甲腈是分散红染料的重要中间体,其水解产物2-氨基-5-硝基苯甲酸是合成喹唑啉酮类化合物的重要原料,也是合成其他医药的中间体。该产品目前在市场上的需求量很大并且未来市场前景广阔,通过大量文献调研发现该产品的生产工艺有很多,目前工业上主要采用的方法是将邻氯苯腈先通过硝化反应进行硝化,然后将得到的2-氯-5-硝基苯甲腈进行氨解反应得到最终产品。
在硝化工艺中,目前企业在生产该产品过程中使用硫酸作为溶剂和脱水剂,导致了大量硫酸的使用,这就提升了生产过程中原料成本的提升,并且需要处理硝化工艺产生的废水,这就势必提高了产品的生产成本和对对环境带来了极大的压力。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种低成本、环保的基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,该工艺的步骤如下:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液;
c.将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应器内进行反应得到反应产物;所述微反应器包括高压输液泵、微反应模块及温度控制系统,通过高压输液泵将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应模块内停留60-15 0S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55-75℃;
d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;选择使用惰性有机溶剂作为硝化反应过程中的溶剂,惰性溶剂在反应结束以后可以回收再利用,并且硫酸的使用量相比于之前生产工艺降低了50%,大大降低了原料成本、废水处理成本及环境压力,这就大大节约了企业的生产成本,能够切实为企业带来更大的效益。
所述有机惰性溶剂选用二氯乙烷;二氯乙烷对原料具有良好的溶解性,作为硝化溶剂不仅不参与反应,又能获得较好的反应收率。
步骤b中得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液中邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%;当邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%时,可保证邻氯苯腈在微反应器中的转换率,且可溶剂回收时能耗低,降低了加工成本。
步骤c中的混酸由硫酸和硝酸组成,且n(H2SO4):n(HNO3)=1.4:1。
所述硫酸的浓度为98%,硫酸的浓度为98%。
所述步骤d中的氢氧化钠溶液的浓度为10%。
所述混酸与原料邻氯苯腈的摩尔比为:n(邻氯苯甲腈):n(98%HNO3):n(98%H2SO4)=1:1.15:1.2。
步骤c中停留时间为60S;既可保证生产效率,还可以保证邻氯苯腈的转化率。
步骤c中反应温度为55℃;既保证了邻氯苯腈的转化率,还保证了邻氯苯腈硝化反应的选择性,避免生成过多的副产物。
综上所述,选择使用惰性有机溶剂作为硝化反应过程中的溶剂,惰性溶剂在反应结束以后可以回收再利用,并且硫酸的使用量相比于之前生产工艺降低了50%,大大降低了原料成本、废水处理成本及环境压力,这就大大节约了企业的生产成本,能够切实为企业带来更大的效益。
具体实施方式
实施例一:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留60S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55℃;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1,则硝化产物中收率达到了92%。
实施例二:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留120S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度65℃;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1,则硝化产物中收率达到了93%。
实施例三:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到二氯乙烷溶剂内,得到邻氯苯腈-二氯乙烷溶液,邻氯苯腈与二氯乙烷的摩尔比为1:6.3;
c.将邻氯苯腈-二氯乙烷溶液和混酸输送到微反应模块内停留150S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度75℃;
d.通过10%浓度的氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收二氯乙烷溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈;混酸由硫酸和硝酸组成,且n(98%H2SO4):n(98%HNO3)=1.4:1,则硝化产物中收率达到了68%。
Claims (8)
1.一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:该工艺的步骤如下:
a.通过水浴加热邻氯苯腈至液态;
b.将步骤a中液体邻氯苯腈添加到有机惰性溶剂内,得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液;
c.将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应器内进行反应得到反应产物;所述微反应器包括高压输液泵、微反应模块及温度控制系统,通过高压输液泵将邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液和混酸输送到微反应模块内停留60-150S,通过温度控制系统将微反应模块的反应温度55-75℃;
d.通过氢氧化钠溶液和蒸馏水将反应产物洗涤至中性;
e.通过蒸馏回收溶剂,得到2-氯-5-硝基苯甲腈。
2.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:步骤b中的有机惰性溶剂选用二氯乙烷。
3.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:步骤b中得到邻氯苯腈-有机惰性溶剂溶液中邻氯苯腈浓度w邻氯苯腈=13.7%。
4.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:步骤c中的混酸由硫酸和硝酸组成,且n(H2SO4):n(HNO3)=1.4:1。
5.根据权利要求4所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:所述硫酸的浓度为98%,硫酸的浓度为98%。
6.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:所述步骤d中的氢氧化钠溶液的浓度为10%。
7.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:步骤c中停留时间为60S。
8.根据权利要求1所述的一种基于微反应合成2-氯-5-硝基苯甲腈的生产工艺,其特征在于:步骤c中反应温度为55℃。
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