CS240630B1

CS240630B1 - 2-chlor-4-nitrotoluene cleaning method

Info

Publication number: CS240630B1
Application number: CS843930A
Authority: CS
Inventors: Lubos Konecny
Original assignee: Lubos Konecny
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS393084A1

Abstract

Způsob čištění 2-chlor-4-nitrotoluenu, který se používá k výrobě 4-amino-2-chlortoluenu pro výrobu herbicidů. Podstata řešení spočívá v tom, že se tavenina surového produktu ochladí na teplotu 30 °C až 0 °C a při této teplotě se ponechá až 20 hodin, pak se postupně ohřeje na 56 až 62,5 °C a po 2 až 32 hodinách se zbývající krystalická hmota roztaví vyhřátím na 63 °C až 95 °C. Odtékající kapalné podíly se jímají.Method of purifying 2-chloro-4-nitrotoluene, which is used to produce 4-amino-2-chlorotoluene for the production of herbicides. Essence the solution is that the melt is raw the product is cooled to 30 ° C to 0 ° C for up to 20 hours at this temperature, then gradually warmed to 56-62.5 ° C and after 2 to 32 hours the remaining crystalline the mass melts by heating to 63 ° C to 95 ° C. The effluent is collected.

Description

Vynález se týká-způsobu čištění 2-chlor-4-nitrotoluenu, používaného k výrobě 4-amino-2-chlortoluenu, který je polotovarem pro výrobu herbicidů.The present invention relates to a process for the purification of 2-chloro-4-nitrotoluene used to produce 4-amino-2-chlorotoluene which is a semi-finished product for the production of herbicides.

Dosavadní známé způsoby výroby 2-chlor-4-nitrotoluenu se liší navzájem nejen způsobem získání surového produktu, ale i způsobem přečištěni tohoto produktu. Způsoby rafinace surového produktu parovodní destilací jsou nevýhodné zejména z důvodů vysoké spotřeby páry, chladicí vody a odpadajícího toxického produktu v odpadních vodách. Nevýhodou čištění surového produktu frakční vakuovou destilací je opět vysoká spotřeba páry a chladicí vody a nebezpečí explozivního rozkladu destilačního zbytku v důsledku jeho nízké termické stability. Surový produkt rafinovaný vypocováním je nízké kvality vlivem nevhodného teplotního režimu.The prior art processes for the preparation of 2-chloro-4-nitrotoluene differ from each other not only in the method of obtaining the crude product, but also in the method of purification thereof. Methods of refining the crude product by steam distillation are disadvantageous in particular because of the high consumption of steam, cooling water and waste toxic product in the waste water. The disadvantage of purifying the crude product by fractional vacuum distillation is again the high consumption of steam and cooling water and the risk of explosive decomposition of the distillation residue due to its low thermal stability. The refined crude product is of poor quality due to an unsuitable temperature regime.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob čištěni 2-chlor-4-nitrotoJ.uenu podle vynálezu od průvodních sloučenin vznikajících při jeho výrobě, jehož podstata spočívá v tom, že tavenina surového 2-chl<jr-4-nitrotoluenu se během 6 až 20 hodin ochladí z teploty 75 °C až °C na teplotu 30 °C až 0 °c, krystalická masa se ponechá na této teplotě po dobu 0,5 až 20 hodin, pak se během 10 až 45 hodin rovnoměrně vyhřeje na teplotu 56 °C až 62,5 °C, při které se ponechá po dobu 2 až 32 hodin, přičemž kapalné podíly odtékající z krystalické hmoty působením gravitace a/nebo tlakového spádu v teplotním rozmezí od 0 °C až 30 °C do °C až 62,5 °C se jímají, načež se zbývající krystalická hmota 2-chlor-4-nitrotoluenu roztaví vyhřátím na teplotu 63 °C až 95°C.The above disadvantages are eliminated by the process of purifying 2-chloro-4-nitrotoluene according to the invention from the accompanying compounds resulting from its preparation, which consists in the fact that the melt of crude 2-chloro-4-nitrotoluene is cooled from 6 to 20 hours. 75 ° C to 30 ° C to 30 ° C to 0 ° C, the crystalline mass is left at this temperature for 0.5 to 20 hours, then heated uniformly to 56 ° C to 62 over 10 to 45 hours, 5 ° C, where it is left for 2 to 32 hours, the liquid fractions draining from the crystalline mass by gravity and / or pressure drop in the temperature range from 0 ° C to 30 ° C to ° C to 62.5 ° C The remaining crystalline mass of 2-chloro-4-nitrotoluene is melted by heating to 63 ° C to 95 ° C.

Způsobem podle vynálezu se postupuje tak, že tavenina surového 2-chlor-4-nítrotoluenu, získaná chlorací 4-nitrotoluenu a eventuálně vakuovou nebo parovodní destilací produktu chloraoe, se během 6 až 20 hodin ochladí z teploty 75 °C až 55 °C na teplotu 30 ^ĎC až 0 °C a při této teplotě se pak ponechá vzniklá krystalická hmota po dobu 0,5 až 20 hodin. Od počátku nebo od konce této teplotní výdrže se počne jímat první frakce kapalných podílů, vytékajících z krystalické hmoty. Po ukončení teplotní výdrže se krystalická masa začne rovnoměrně vyhřívat během 10 až 45 hodin až do dosažení teploty 56 °C až 62,5 °C a při této teplotě se pak ponechá v teplotní výdrži po dobu 2 až 32 hodin. První frakce kapalných podílů, vytékajících z krystalické masy, se odebírá až do dosažení teploty 15 °C až 45 °C.The process according to the invention is carried out in such a way that the melt of crude 2-chloro-4-nitrotoluene obtained by chlorination of 4-nitrotoluene and possibly by vacuum or steam distillation of the chloraoe product is cooled from 75 ° C to 55 ° C within 6-20 hours. 30 ^D C to 0 ° C and this temperature is then maintained resulting crystalline mass for 0.5 to 20 hours. From the beginning or the end of this temperature hold, the first fraction of liquid fractions flowing out of the crystalline mass begins to be collected. Upon completion of the temperature hold, the crystalline mass is heated uniformly over a period of 10 to 45 hours until a temperature of 56 ° C to 62.5 ° C is reached, and is then maintained at that temperature for 2 to 32 hours. The first fraction of liquid fractions discharged from the crystalline mass is withdrawn until a temperature of 15 ° C to 45 ° C is reached.

Tato frakce obsahuje největší množství nečistot a může být zpracována dále vakuovou destilací nebo parovodní destilací nebo opakovanou krystalizací z taveniny. Druhá frakce kapalných podílů se odebírá po dosažení teploty 15 °C až 45 °C a odběr se ukončuje současně s ukončením teplotní výdrže při teplotě 56 °C až 62,5 °C. Druhá frakce se svým složením přibližuje kvalitě surového 2-chlor-4-nitrotoluenu a je recyklována do procesu krystalizace z taveni ny a frakčního vytavování. Po ukončení teplotní výdrže při teplotě 56 °C až 62,5 °C se zbylý krystalický skelet rafinovaného 2-chlor-4-nitrotoluenu roztaví vyhřátím na teplotu 63 °C až 95 °C. Odtok kapalných frakcí ze zpracovávané krystalické hmoty gravitací může být urychlen vytvořením nižšího tlaku v předloze, do níž jsou kapalné frakce jímány.This fraction contains the largest amount of impurities and can be further processed by vacuum distillation or steam distillation or melt recrystallization. The second fraction of the liquid fractions is withdrawn after reaching a temperature of 15 ° C to 45 ° C and the collection is terminated at the same time as the temperature hold at 56 ° C to 62.5 ° C is complete. The second fraction with its composition approximates the quality of the crude 2-chloro-4-nitrotoluene and is recycled to the process of melt crystallization and fractional melting. After completion of the temperature hold at 56 ° C to 62.5 ° C, the remaining crystalline skeleton of refined 2-chloro-4-nitrotoluene is melted by heating to 63 ° C to 95 ° C. The outflow of liquid fractions from the crystalline mass to be processed by gravity can be accelerated by creating a lower pressure in the receiver into which the liquid fractions are collected.

Použití nízkoteplotní techniky krystalizace z taveniny a frakčního vytavování pro rafinaci 2-chlor-4-nitrotoluenu umožňuje podstatné snížení energetických nákladů v porovnání s vakuovou nebo parovodní destilací. Nízké provozní teploty rovněž eliminují autokatalytické termické rozklady produktu a nečistot, ke kterým dochází v průběhu destilace.The use of a low temperature melt crystallization and fractional melting technique for 2-chloro-4-nitrotoluene refining allows a substantial reduction in energy costs compared to vacuum or steam distillation. Low operating temperatures also eliminate autocatalytic thermal decomposition of the product and impurities that occur during distillation.

Tím je zaručena vyšší bezpečnost procesu a vyšší výtěžnost produktu ve srovnání s destilací.This guarantees higher process safety and higher product yield compared to distillation.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provedení.In order that the invention may be more fully understood, the following examples are provided.

PříkladExample

Do plástové skleněné trubice o vnitřním průměru 25 mm a délce 800 mm, vertikálně situované, ve spodní části opatřené kovovým sítkem a pryžovou zátkou, v horní části opatřené teploměrem, programově temperované teplonosným médiem cirkulujícím v plášti, bylo nadávkováno 264 g surového 2-chlor-4-nitrotoluenu o obsahu 94,2 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu. Surový 2-chlor-4-nitrotoluen byl vytemperován na teplotu 66 °C a pak během 6 hodin ochlazen na teplotu 20 °C. Po 30 minutách byla při teplotě 20 °C odstraněna ze spodní části trubice pryžová zátka a byl započat odběr I. frakce. Současně se započetím odběru I. frakce bylo započato s rovnoměrným výhřevem obsahu vnitřní trubice z teploty 20 °C na teplotu 62 °C který trval po dobu 38 hodin. Při teplotě 25 °C byl ukončen odběr I. frakce a bylo započato s odběrem II. frakce. Po dosažení teploty 62 °C následovala při té to_e teplotě teplotní výdrž po dobu 4 hodin. Současně s ukončením této teplotní výdrže byl ukončen odběr II. frakce uzavřením spodní části trubice pryžovou zátkou. Pak byl zbývající krystalický skelet produktu v trubici roztaven vyhřátím na teplotu 68 °C.264 g of crude 2-chloro- was metered into a honeycomb glass tube with an inner diameter of 25 mm and a length of 800 mm, vertically situated at the bottom with a metal sieve and a rubber stopper, fitted with a thermometer at the top, programmed with heat transfer fluid circulating in the jacket. 4-nitrotoluene containing 94.2% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene. The crude 2-chloro-4-nitrotoluene was allowed to warm to 66 ° C and then cooled to 20 ° C over 6 hours. After 30 minutes at 20 ° C the rubber stopper was removed from the bottom of the tube and collection of the first fraction was started. Simultaneously with the start of collection of the first fraction, the inner tube contents were heated evenly from 20 ° C to 62 ° C, which lasted for 38 hours. At 25 ° C, collection of the I fraction was terminated and collection of II. fractions. When the temperature reached 62 ° C, followed by _E at that temperature the temperature holding time of 4 hours. Simultaneously with the end of this temperature hold, consumption II was terminated. fraction by closing the bottom of the tube with a rubber stopper. Then the remaining crystalline skeleton of the product in the tube was melted by heating to 68 ° C.

Bylo získáno 160 g rafinovaného 2-chlor-4-nitrotoluenu o obsahu 99,63 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu, 82 g returní II. frakce o teplotě krystalizace 56,3 °C a 22 g odpadní I. frakce o obsahu 44,5 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu.160 g of refined 2-chloro-4-nitrotoluene were obtained with a content of 99.63% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene, 82 g of returning II. a fraction having a crystallization temperature of 56.3 ° C and 22 g of a waste I fraction containing 44.5% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene.

Příklad 2Example 2

Do ležaté železné válcové nádoby, opatřené horizontálně situovanými žebrovými trubkami, perforovaným dnem s výpustí, programově temperované teplonosným médiem cirkulujícím v žebrovaných trubkách a dvou čelních válcových prostorech vymezených dvěma trubkovnicemi, bylo nadávkováno 57 kg surového 2-chlor-4-nitrotoluenu o obsahu 94,2 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu.57 kg of raw 2-chloro-4-nitrotoluene containing 94 kg was metered into a horizontal iron cylindrical vessel equipped with horizontally situated ribbed tubes, a perforated bottom with a drain, programmed with heat-carrying medium circulating in the ribbed tubes and two front cylindrical spaces delimited by two tube plates. 2% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene.

Surový 2-chlor-4-nitrotoluen byl vytemperován na teplotu 60 °C a pak během 10 hodin ochlazen na teplotu 18 °C. Po 1 hodině byla při teplotě 18 °C otevřena spodní výpust nádoby a byl započat odběr I. frakce kapalného odkapu. Současně se započetím odběru I. frakce bylo započato s rovnoměrným výhřevem obsahu krystalizátoru z teploty 18 °C na teplotu 61,5 °C, který trval po dobu 40 hodin. Při teplotě 26 °C byl ukončen odběr I. frakce a bylo započato s odběrem II. returní frakce. Po dosažení teploty 61,5 °C následovala při této teplote teplotní výdrž po dobu 10 hodin. Současně s ukončením této teplotní výdrže byl ukončen odběr II. frakce uzavřením spodní výpuste krystalizátoru. Pak byl zbývající krystalický skelet produktu roztaven vyhřátím na teplotu 70 °C.The crude 2-chloro-4-nitrotoluene was allowed to warm to 60 ° C and then cooled to 18 ° C over 10 hours. After 1 hour at 18 [deg.] C., the lower outlet of the vessel was opened and the collection of the 1st fraction of the liquid drip was started. Simultaneously with the start of collection of the first fraction, the crystallizer content was heated evenly from 18 ° C to 61.5 ° C, which lasted for 40 hours. At 26 ° C, collection of the I fraction was terminated and collection of II. returní fractions. After reaching a temperature of 61.5 ° C, a temperature hold for 10 hours was reached at that temperature. Simultaneously with the end of this temperature hold, consumption II was terminated. fraction by closing the bottom outlet of the crystallizer. Then the remaining crystalline skeleton of the product was melted by heating to 70 ° C.

Bylo získáno 35 kg rafinovaného 2-chlor-4-nitrotoluenu o obsahu 99,7 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu, 17 kg returní II. frakce o teplotě krystalizace 57 °C a 5 kg odpadní I. frakce o obsahu 45 % hmotnostních 2-chlor-4-nitrotoluenu.35 kg of refined 2-chloro-4-nitrotoluene were obtained with a content of 99.7% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene, 17 kg of returning II. a fraction having a crystallization temperature of 57 ° C and 5 kg of a waste I fraction containing 45% by weight of 2-chloro-4-nitrotoluene.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the purification of 2-chloro-4-nitrotoluene from the accompanying compounds resulting from its production, characterized in that the melt of the crude 2-chloro-4-nitrotoluene is cooled from 75 ° C to 55 ° C to 30 ° within 6 to 20 hours C to 0 ° C, the crystalline mass is left at this temperature for 0.5 to 20 hours, then uniformly heated to 56 ° C to 62.5 ° C over 10 to 45 hours at which temperature is maintained for 2 to 20 hours. up to 32 hours, the liquid fractions draining from the crystalline mass by gravity and / or pressure drop in the temperature range from 0 ° C to 30 ° C to 56 ° C to 62.5 ° C are collected, whereupon the remaining crystalline mass of 2-chlorine is collected The 4-nitrotoluene melts by heating to 63 ° C to 95 ° C.