CS247989B1

CS247989B1 - Způsob výroby 4-chlortoluenu

Info

Publication number: CS247989B1
Application number: CS441985A
Authority: CS
Inventors: Lubos Konecny
Original assignee: Lubos Konecny
Priority date: 1985-06-18
Filing date: 1985-06-18
Publication date: 1987-01-15

Abstract

Způsob výroby 4-chlortoluenu, Jehož podstata spočívá v tom, že surový 4-chlortoluen se ochladí na teplotu až -30 °C a na této teplotě se udržuje až 24 hodin. Hmota se potom pomalu vyhřeje na teplotu až 7,7 °C a po časové prodlevě se krystalická hmota 4-chlortoluenu roStaví vyhřátím na teplotu 8 až 35 °C. 4-chlortoluen slouží jako polotovar pro řadu organických syntéz.

Description

(54) Způsob výroby 4-chlortoluenu

Způsob výroby 4-chlortoluenu, Jehož podstata spočívá v tom, že surový 4-chlortoluen se ochladí na teplotu až -30 °C a na této teplotě se udržuje až 24 hodin. Hmota se potom pomalu vyhřeje na teplotu až 7,7 °C a po časové prodlevě se krystalická hmota 4-chlortoluenu roStaví vyhřátím na teplotu až 35 °C. 4-chlortoluen slouží jako polotovar pro řadu organických syntéz.

Vynález se týká způsobu výroby 4-chlortoluenu, který je používán jsko výchozí produkt pro mnoho organických syntéz.

Dosud známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je diazotace 4-toluidinu a rozklad diazoniové soli v přítomnosti kysličníku měáného. DalSim známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je zpracování směsi 4-chlortoluenu a 2-chlortoluenu kyselinou sírovou při teplotě ,41 °C, přičemž dojde k nasulfonování 2-chlortoluenu a zbývající 4-chlortoluen se oddělí ze směsi destilací s vodní parou.

Dalším známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je frakční vakuový destilace a zpracování poslední destilační frakce o obsahu 90 % hmotnostních 4-chlortoluenu vypocováním v teplotním rozmezí od -5 °C do +4 °G. Dalším dosud známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je dělení směsi 2-chlortoluenu a 4-chlortoluenu pomocí dvou kolon o 70 patrech.

Dalším známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je dělení izomerů chlortoluenu pomocí rektifikačnlch kolon o 45 teoretických patrech při refluxním poměru minimálně 12,5/1. Dalším dosud známým způsobem výroby 4-chlortoluenu je dělení izomerů 4-chlortoluenu a 2-chlortoluenu z jejich směsí pomocí dvou destilačních kolon o 125 patrech při refluxním poměru 25/1.

Nevýhodou zmíněného postupu výroby 4-chloítoluenu diazotací 4-toluidinu.a rozkladem diazoniové soli v přítomnosti kysličníku měánéýo je nevhodnost výchozí suroviny a vysoké materiálové náklady.

Nevýhodou zmíněného způsobu výroby 4-chlortoluenu, spočívajícího ve zpracování směsi 2-chlortoluenu a 4-chlortoluenu kyselinou sírovou při teplotě 141 °C, při kterém dochází k sulfonaci 2-chlortoluenu, a následnému vydestilování 4-chlorotluenu ze směsi vodní parou, je vysoká spotřeba páry a chladicí vody, tvorba odpadních látek a riziko rozkladu v důsledku expozice produktu na vysokou teplotu.

Nevýhodou zmíněného postupu výroby 4-chlortoluenu, spočívajícího ve frakční vakuové destilaci surového chlortoluenu a zpracování poslední destilační frakce obsahující 90 % hmotnostních 4-chlortoluenu vypocováním v teplotním rozmezí od -5 °C do +4 °C, je nízká kvalita a výtěžnost produktu v důsledku nevhodného teplotního režimu procesu a vysoký obsah p-chlortoluenu ve vstupní surovině pro vypocování s důsledkem vysokého počtu pater a refluxu v energeticky nákladné vakuově rektifikaci.

Nevýhodou zmíněných postupů výroby 4-chlortoluenu, spočívajících ve vakuové rektifikaci směsi izomerů chlortoluenu, je nutnost enormě vysokého počtu teoretických pater a vysokého refluxního poměru, vysoká spotřeba páry a chladicí vody a riziko rozkladu produktu z důvodu vysokých teplot při rektifikaci s důsledkem snížení výtěžnosti a kvplity produktu.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby 4-chlortoluenu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že surový 4-chlortoluen se ochladí z teploty +5 °C až +35 °C ne teplotu -5,5 -5,5 °C až -30 °C, krystalická hmota se ponechá na tétá teplotě po dobu 0,25 ež 24 hodin, pek se zahřeje na teplotu +4,5 °C až 7,7 °C, při které se ponechá po dobu 1 ež 36 hodin, přičemž kapalné podíly odtékající z krystalické hmoty působením gravitace a/nebo tlakového spádu v teplotním rozmezí od -30 °C až -5{5 °C do +4,5 °G až 7,7 °C se jímej!, načež se zbývající krystalická hmoty 4-chlortoluenu roztaví vyhřátlm na teplotu +8 °C až 35 °C.

Způsobem podle vynálezu se postupuje tak, že surový 4-chlortoluen se ochladí z teploty +5 °C až +35 °C na teplotu -5,5 °C až -30 °G a při této teplotě se ponechá vzniklá krystalická hmota po dobu 0,25 až 24 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 hmota začne vyhřívat a vyhřeje se na teplotu +4,5 °G až 7,7 °C a při táto teplotě se pak ponechá po dobu 1 ež 36 hodin. První frakce kapalných podílů, vytékajících z krystalické masy, se odebírá až po dosažení teploty -15 °C až +7,7 °C.

Tato frakce může být dále zpracována rektifikací nebo dalěí krystalizací a frakčním tavením. Případně separovaná druhá frakce kapalných podílů se odebírá po dosažení teploty

-15 °G až 0 °C a odběx· se ukončuje současně s ukončením teplotní výdrže při teplotě +4,5 °C až 7,7 °C.

Druhá frakce se svým složením přibližuje kvalitě vstupního surového 4-chlortoluenu a může být recyklována do rafinače krystalizací a frakčním tavením. Po ukončení teplotní výdrže při teplotě +4,4 °C až 7,7 °G se zbylý krystalický skelet rafiniváného 4-chlortoluenu roztaví vyhřátím na teplotu +8 °G až +35 °C. Odtok kapalných podílů ze zpracovávané krystalieké hmoty gravitací může být urychlen vytvořením nižšího tlaku v předloze, do níž jsou kapalné frakce jímány.

Použití krystalizace vymrazováním a frakčního tavení pro výrobu 4-chlortouluenu podle vynálezu umožňuje snížení surovinových a energetických nákladů a vyšší kvalitu produktu ve srovnání s doposud známými způsoby výroby 4-chlortoluenu.

Nízkoteplotní režim způsobu výroby 4-chlortoluenu podle vynálezu umožňuje eliminaci spotřeby páry a termických rozkladů s důsledkem zvýšení výtěžnosti produktu a zvýšení bezpečnosti práce.

Způsobem výroby 4-chlořtoluenu podle vynálezu se odstraňuje nutnost vynaložení tepla na mnohonásobný odpař při dosud známých způsobech vakuové rektifikace při vysokých refluxnlch poměrech a omezuje se na vynaložení tepla na roztavení produktu, přičemž hodnoty tepla výparného je rovna trojnásobku hodnoty tepla tání.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu jsou uvedeny příklady provedení, jimiž však není předmět vynálezu vyčerpán ani omezen.

Příklad 1

Do pléšťované skleněné trubice o vnitřním průměru 24 mm a délce 300 mm, vertikálně situované, ve spodní části opatřené sítkem z nerezavějící oceli a pryžovou zátkou, v horní části ppatřené teploměrem, programově temperované teplonosným médiem cirkulujícím v plášti, bylo nadávkováno 93 g surového 4-chlortoluenu o složení 88,10 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,04 % hmotnostních toluenu, 0.04 % hmotnostních chlorbenzenu, 11,19 % hmotnostních 2-chlortoluenu,! 0,08 % hmotnostních dichlortoluenu a 0,55 % hmotnostných neidentifikované organické látky. Surový 4-chlortoluen byl ochlazen z teploty +21 °C na teplotu -6 °C během 2 hodin a na této teplotě byl udržován po dobu 0,5 hodiny.

Pak byla ze spodní části trubice odstraněna pryžová zátka a bylo započato s výhřevem obsahu vnitřní trubice z teploty -6 °C na teplotu +7 °C, který trval po dobu 4,5 hodiny.

Při teplotě -3,2 °C byl ukončen odběr I. frakce a bylo započato s odběrem II. frakce, který trval až do ukončení jednohodinové výdrže při teplotě +7 °C. Po ukončeni této finální teplotní výdrže byl ukončen odběr II. frakce uzavřením spodní části trubice pryžovou zátkou. Pa# byl zbývající krystalický skelet produktu v trubici roztaven vyhřátím tta teplotu 20 °C.

Bylo získáno 22,6 g I. frakce o složení 75,43 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,09 % hmot· nostních toluenu, 0,09 % hmotnostních chlorbenzenu, 23,08 % hmotnostních 2-chlortoluenu,

0,17 % hmotnostních dichlortoluenu a 1,14 % hmotnostních neidentifikované organické látky, 44,4 g II. frakce o složení 88,03 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,02 % hmotnostních toluenu, 0,04 % hmotnostních chlorbenzenu, 11,35 % hmotnostních 2-chlortoluenu, 0,09 hmotnostních dichlortoluenu a 0,47 % hmotnostních neidentifikované organické látky a 26 g produktu o složení 99,12 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,84 % hmotnostních 2-chlortoluenu a 0,04 % hmotnostních neidentifikované organické látky.

Příklad 2

Do plášťové trubice z nerezavéjící oceli, o vnitřním průměru 32 mm a délce 600 mm, vertikálně situované, ve spodní ěásti opatřené sítkem z nerezavějící oceli a pryžovou zátkou, v horní ěásti opatřené teplomérem, programově temperované teplonosným médiem cirkulujícím v pláěti, bylo nadávkováno 448 g surového 4-chlortoluenu o složení 78,29 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,15 % hmotnostních toluenu, 0,07 % hmotnostních chlorbenzenu, 20,93 % hmotnostních 2-chlortoluenu, 0,18 % hmotnostních dichlortoluenu a 0,38 % hmotnostních neidentifikované organické látky.

Surový 4-chlortoluen byl ochlazen z teploty 23 °C na teplotu -16 °C během 5,5 hodiny a na této teplotě byl udržován po dobu 1 hodiny. Pak byla ze spodní ěásti trubice odstraněna pryžová zátka a bylo započato s výhřevem obsahu vnitřní trubice z teploty -16 °C na teplotu +6,5 °C, který trval po dobu 11,5 hodiny.

Pří teplotě -10 °C byl ukončen odběr 1. frakce a bylo započato s odběrem II. frakce, který trval až do ukončení dvouhodinové výdrže při teplotě +6,5 °C. Po ukončení této finální teplotní výdrže byl ukončen odběr 11. frakce a zbývající krystalický skelet produktu byl roztaven vyhřátím na teplotu 15 °C.

Bylo získáno 111,2 g I. frakce o složení 61,80 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,20 % hmotnostních toluenu, 0,10 % hmotnostních chlorbenzenu, 36,90 % hmotnostních 2-chlortoluenu, 0,30 % hmotnostních dichlortoluenu a 0,70 % hmotnostních neidentifikované organické látky, 240,8 g II. frakce o složení 78,30 % hmotnostních 4-chlortoluenu, 0,18 % hmotnostních toluenu, 0,07 % hmotnostních chlorbenzenu, 20,88 %. hmotnostních'2-chlortoluenu, 0,19 % hmotnostních dichlortoluenu a 0,38 % hmotnostních neidentifikované organické látky a 88 g produktu o složení 99,10 * hmotnostních 4-chlortoluenu a 0,90 % hmotnostních 2-chlortoluenu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby 4-chlortoulenu vyznačený, tím, že surový 4-chlortoluen se ochladí z teploty +5 °C až +35 °C na teplotu -5,5 °C až -30 °C, krystalická hmota se ponechá na této teplotě po dobu 0,25 až 24 hodin, pak se vyhřeje na teplotu +4,5 °C až +7,7 °C, při které se ponechá po dobu 1 až 36 hodin, přičemž kapalné podíly odtékající z krystalické hmoty působením gravitace a/nebo tlakového spádu v teplotním rozmezí od -30 °C až -5,5 °C do +4,5 °C až +7,7 °C se jímají_r načež se zbývající krystalická hmota 4-chlortoluenu roztaví vyhřátím na