CN115850016A - 一种邻对氯系列产品的生产方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种邻对氯系列产品的生产方法，包括以下步骤：(1)加入初始邻对氯原料，缓慢通入氯气；(2)升温至反应温度，使氯气维持稳定通入量，在光照条件下反应；(3)反应一段时间后，将邻对氯产物采出，同时再次通入邻对氯原料，持续反应，即可。本发明采用初始邻对氯甲苯与氯气(5‑7T)：(250‑300kg/h)的加入量比，可以提高产物邻氯氯卞，对氯氯苄的纯度，增加邻氯氯卞，对氯氯苄的产量，减少了邻氯甲苯，对氯甲苯的损耗，并且将邻氯氯苄，对氯氯苄的生产工艺从间歇式反应改为连续式生产，减少了升温、投料、返料过程，降低了员工工作量，避免了部分原料的消耗，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种邻对氯系列产品的生产方法及其应用，涉及C07C，具体涉及碳环化合物的制备领域。
背景技术
邻氯氯苄，对氯氯苄是重要的有机合成原料，是合成多种化学原料，染料，药物的重要中间体。尤其邻氯氯苄是合成除草剂异噁草松的重要原料，并且本身也是拟除虫菊酯类杀虫剂，具有广谱性，杀虫性能强的优势。目前生产邻氯氯苄，对氯氯苄采用间歇式生产，在光照条件下催化生成邻氯氯苄，但是反应本身的反应程度较低，原料的转化率不高，容易生成邻氯二氯苄，邻氯三氯苄等多氯化合物副产物，给后续步骤的蒸馏分离带来很大压力，因此开发一种原料转化率高，邻氯氯苄，对氯氯苄产量高，纯度高的工艺至关重要。
中国发明专利CN202110240119.6公开了一种邻氯甲苯氯化联产邻氯氯苄、邻氯二氯苄和邻氯三氯苄的方法，通过以过氧化苯甲酰为引发剂，引入金属离子掩蔽剂，提高了反应效率，减少了副产物的产生，但是同时产出邻氯氯苄、邻氯二氯苄和邻氯三氯苄，后续还需要对三种物质进行蒸馏分离，提纯步骤繁琐。中国发明专利CN201210558267.3公开了一种连续精馏生产邻氯氯苄的方法及装置，通过采用两个精馏塔设置不同的温度实现了邻氯氯苄的连续生产，但是没有对氯气和氯化物原料的加入量进行限定，容易发生副反应影响邻氯氯苄的纯度。
发明内容
为了减少反应过程中副反应的发生，提高邻氯氯苄，对氯氯苄的产量和纯度，本发明的第一个方面提供了一种邻对氯系列产品的生产方法，包括以下步骤：
(1)加入初始邻对氯原料，缓慢通入氯气；
(2)升温至反应温度，使氯气维持稳定通入量，在光照条件下反应；
(3)反应一段时间后，将邻对氯产物采出，同时再次通入邻对氯原料，持续反应，即可。
作为一种优选的实施方式，所述邻对氯原料选自邻氯甲苯、对氯甲苯、邻氯苯甲醛、对氯苯甲醛中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述邻对氯原料选自邻氯甲苯、对氯甲苯中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述初始邻对氯原料与氯气的加入量比为(5-7T)：(250-300kg/h)。
申请人在实验过程中发现采用250-300kg/h的稳定氯气通入量，可以提高产物邻氯氯卞的纯度，增加邻氯氯苄的产量，减少邻氯甲苯的损耗，猜测可能的原因是：氯气采用250-300kg/h的稳定通入量，可以使氯气与5-7T的邻氯甲苯维持合适的反应进度，生成产物邻氯氯苄，申请人进一步发现氯气的通入量超过250-300kg/h，会导致产物邻氯氯苄进一步与氯气反应生成邻氯二氯苄，邻氯二氯苄进一步与氯气反应生成邻氯三氯卞，在消耗邻氯氯苄的同时，还增加了副产物邻氯二氯苄和邻氯三氯卞的量，增加后续精馏纯化的压力。申请人还发现当氯气小于250-300的稳定通入量，会降低反应效率，，减少邻氯氯苄的产量，猜测可能的原因是：邻氯氯苄在首次采出后，邻氯甲苯处于连续不断的加入状态，新加入的邻氯甲苯与氯气不断发生反应生成邻氯氯苄，在250-300kg/h的稳定流量下可以保证生成邻氯氯苄的效率，并且减少副产物的生成。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2的反应温度为70-130℃。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2的反应温度为100-120℃。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2的反应温度为110℃。
申请人在实验过程中发现，采用100-120℃的反应温度，可以提高反应的反应速率，减少副反应的发生，猜测可能的原因是：当反应温度在100-120℃时，反应液中氯气的溶解度较高，氯分子在反应液中的活化能较高，反应活性较大，可以提高邻氯甲苯与氯气的反应速率。申请人进一步发现，在低于100-120℃的环境中，容易发生苯环氯化的反应，生成苯环氯化产物的副反应，降低邻氯氯苄的产量。并且申请人发现当反应温度高于100-120℃时，容易发生生成邻氯二氯苄，邻氯三氯卞的副反应，同样会降低邻氯氯苄的产量。申请人采取100-120℃的反应温度可以使反应保持合适的反应速率，使邻氯甲苯具有较高的反应转换率，同时减少副反应的发生，降低后续精馏提纯步骤的压力。
作为一种优选的实施方式，所述步骤3的反应时间为6-10h。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2中光照条件选自汞灯紫外光源、日光灯源、反应蓝光光源、红外光源中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2中光照条件选自汞灯紫外光源、日光灯源中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述步骤2中光照条件为汞灯紫外光源。
作为一种优选的实施方式，所述汞灯紫外光源的光源波长为10-400nm。
作为一种优选的实施方式，所述汞灯紫外光源的功率为2200-2600W。
作为一种优选的实施方式，所述汞灯紫外光源的功率为2400W。
申请人在实验过程中发现，采用功率为2200-2600W的汞灯紫外光源，可以提高氯气对邻氯氯苄的转化率，减少副产物的生成，猜测可能的原因是：在波长为10-400nm的紫外光的照射下，氯气分子容易被激发为游离态氯，氯气分子被激发为激发态所需的能量与紫外光的能量范围接近，在紫外光照射下，氯气分子更容易被激发，但是申请人进一步发现，采用超过2200-2600W功率的紫外汞灯，生成的产物中邻氯二氯苄，邻氯三氯苄的产量相对较多，猜测可能的原因是：高功率下的紫外汞灯会能够提供更高的能量，可以激发氯气分子达到高激发态，促使游离态氯更倾向于生成多氯化产物，更多得生成邻氯二氯苄，邻氯三氯卞等副产物。
作为一种优选的实施方式，所述步骤3中邻对氯原料与氯气的通入量比为(1-1.5m3/h)：(250-300kg/h)。
申请人在实验过程中发现，将邻氯氯苄的生产工艺从间歇式反应改为连续式反应，减少了对邻氯甲苯的升温次数，缩短了邻氯甲苯的升温时间，提高了生产效率，并且蒸馏后的邻氯甲苯可以回到反应器中重新进行反应，降低了原料的损耗，降低了生产成本。猜测可能的原因是：申请人在反应进行一段时间后，就将产物邻氯氯苄采出，同时加入邻氯甲苯，保持邻氯甲苯和氯气的加入量比为(1-1.5m3/h)：(250-300kg/h)稳定反应平衡，使主反应的反应速率一直快于副反应的反应速率，邻氯甲苯一直向生成邻氯氯苄的方向反应，并且邻氯甲苯是连续不断的加入，反应器维持100-120℃的反应温度可以使后加入的邻氯甲苯快速升温，避免了间歇式生产中重复升温降温的过程，简化了生产程序，降低了员工工作量。申请人在初始反应6-10h后采出邻氯氯苄，在维持邻氯甲苯最大转化率的基础上，提高邻氯氯苄的产量，并且减少邻氯二氯苄，邻氯三氯苄的生成，提高邻氯氯苄的纯度。
本发明的第二个方面提供了一种邻对氯系列产品的生产方法的应用，应用于邻氯氯苄、对氯氯苄的生产中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述邻对氯系列产品的生产方法，采用70-130℃的反应温度，可以提高反应的生产速率，减少副反应的发生。
(2)本发明所述邻对氯系列产品的生产方法，采用功率为2200-2600W的汞灯紫外光源，可以提高氯气对邻氯氯苄，对氯氯苄的转化率，减少副产物的生成。
(3)本发明所述邻对氯系列产品的生产方法，采用初始邻对氯甲苯与氯气(5-7T)：(250-300kg/h)的加入量比，可以提高产物邻氯氯卞，对氯氯苄的纯度，增加邻氯氯卞，对氯氯苄的产量，减少了邻氯甲苯，对氯甲苯的损耗。
(4)本发明所述邻对氯系列产品的生产方法，初次产物采出后，邻氯甲苯，对氯甲苯与氯气采用(1-1.5m3/h)：(250-300kg/h)的通入量比，可以减少对氯甲苯，邻氯甲苯的升温次数，提高了生产效率，简化了繁琐的程序，减少了工作量。
(5)本发明所述邻对氯系列产品的生产方法，将邻氯氯苄，对氯氯苄的生产工艺从间歇式反应改为连续式生产，减少了升温、投料、返料过程，降低了员工工作量，避免了部分原料的消耗，节约了成本。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例1
一种邻对氯系列产品的生产方法，包括以下步骤：
(1)加入邻氯甲苯，缓慢通入氯气；
(2)升温至110℃，使氯气维持稳定通入量275kg/h，在光照条件下反应；
(3)反应8h后，将邻氯氯苄采出，同时通入邻氯甲苯，通入量为1.3m3/h持续反应，即可。
所述光照条件为光源波长为300nm的汞灯紫外光源，汞灯紫外光源的功率为2400W。
实施例2
一种邻对氯系列产品的生产方法，包括以下步骤：
(1)加入对氯甲苯，缓慢通入氯气；
(2)升温至110℃，使氯气维持稳定通入量275kg/h，在光照条件下反应；
(3)反应8h后，将对氯氯苄采出，同时通入对氯甲苯，通入量为1.3m3/h持续反应，即可。
所述光照条件为光源波长为300nm的汞灯紫外光源，汞灯紫外光源的功率为2400W。
实施例3
一种邻对氯系列产品的生产方法及其应用，具体步骤同实施例1，不同点在于步骤3中，反应8h后，采出邻氯氯苄，即可。
性能测试
1.产量：使用相同量的邻对氯原料和氯气，反应24h，称量产物的质量。
2.纯度：检测产物中副产物的含量。纯度＝m(总产物)-m(副产物)/m(总产物)。
测试结果见表1。
表1
| 产量(T/天) | 纯度/％ | |
| 实施例1 | 25 | 97.5％ |
| 实施例2 | 24.6 | 98％ |
| 实施例3 | 9 | 95％ |
Claims (10)
1.一种邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加入初始邻对氯原料，缓慢通入氯气；
(2)升温至反应温度，使氯气维持稳定通入量，在光照条件下反应；
(3)反应一段时间后，将邻对氯产物采出，同时再次通入邻对氯原料，持续反应，即可。
2.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述邻对氯原料选自邻氯甲苯、对氯甲苯、邻氯苯甲醛、对氯苯甲醛中的一种。
3.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述初始邻对氯原料与氯气的加入量比为(5-7T)：(250-300kg/h)。
4.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述步骤2的反应温度为70-130℃。
5.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述步骤3的时间为6-10h。
6.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述步骤2中光照条件选自汞灯紫外光源、日光灯源、反应蓝光光源、红外光源中的一种。
7.根据权利要求6所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述汞灯紫外光源的光源波长为10-400nm。
8.根据权利要求6所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述汞灯紫外光源的功率为2200-2600W。
9.根据权利要求1所述邻对氯系列产品的生产方法，其特征在于，所述步骤3中邻对氯原料与氯气的通入量比为(1-1.5m3/h)：(250-300kg/h)。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述邻对氯系列产品的生产方法的应用，其特征在于，应用于邻氯氯苄、对氯氯苄的生产中。
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| CN202211113399.5A CN115850016A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 一种邻对氯系列产品的生产方法及其应用 |
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