SU755776A1

SU755776A1 - Способ получения 2,5-дихлор-п-ксилола

Info

Publication number: SU755776A1
Application number: SU772552342A
Authority: SU
Inventors: Vasilij Rogovik; Yurij P Melnik; Valentin Mityakinskij; Tatyana Rudaya
Original assignee: Vasilij Rogovik; Yurij P Melnik; Valentin Mityakinskij; Tatyana Rudaya
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к способу получения 2,5-дихлор-и-ксилола (2,5-ДХПК), являющегося промежуточным продуктом для синтеза красителей и органических пигментов, например красителя кубового желтого и линейного хинакридона, имеющих достаточно широкое применение в народном хозяйстве.

Известен способ получения 2,5-дихлор-И-ксилола путем хлорирования И-ксилола газообразным хлором в присутствии 1 вес.% хлорного железа при нагревании до 85°С) получают смеет хлорированных продуктов, содержащую,

%; 2-хлор-л-ксилол 10—16) 2,5-дихлор-1 * -П-ксилол 50-67; 2,3-дихлор-д-ксилол 17—28*, 2,3,5 трихлор-Д-ксилол 5—10 и тетрахлор-η-ксилол 2—5 (согласно данным (авторов в результате хлорирования в этих условиях получают реакционную 20 массу с плотностью 1,18—1,20 г/см"*).

Эту смесь фракционируют дистилляцией при атмосферном давлении и отбирают фракцию 2,5-дихлор-И-ксилола с т.кип 220—223°С, которую направляют на перекристаллизацию, растворяя ее в 5— 10-кратном (по объему) количестве изопропилового спирта. При этом раст воряется преимущественно 2,3-ДХПК, а

2,5-ДХПК отфильтровывают и получают

10

25

30

в виде осадка. Температура плавления выделенного 2,5-ДХПК 72°С [1]. С результате фракционирования выделяют также фракцию промежуточных продуктов хлорирования П-ксилол'а.

Недостатками данного способа являются; относительно большое количество неутилиэируемых отходов производства (суммарно — 8—15% три- и тетрахлорпроизводных И-ксилола), получающихся при глубоком хлорировании П-ксилола при повышенной температуре,' потери продукта при выделении целевого изомера, связанные с перекристаллизацией из растворителя и фильтрованием; сложное аппаратурно-технологическое оформление процесса выделения 2,5-ДХПК (дистилляция, обработка большим количеством растворителя, кристаллизация, фильтрование, регенерация больших объемов растворителя и др.).

Целью изобретения является сокращение количества побочных продуктов и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения 2,5-дихлор-И-ксилола, состоящим в том, что И-ксилол хлорируют газообразным хлором в присутствии катализатора, пред3

755776

4

почтительно'металлического железа, при 20—30^йС, при этом хлорированию |Подвергают смесь и-ксилола и фракции промежуточных продуктов хлорирования И-ксилола, при весовом соотношении 1:1-1,1 до плотности реакционной маесы д^_о 1,14—1,16 г/см Ά ³

Смесь продуктов хлорирования фракционируют, выделяют целевой продукт и фракцию промежуточных продуктов хлорирования И-ксилола, выделение целевого продукта осуществляют тер- ’θ мической кристаллизацией путем охлаждения до 15—16 °С со скоростью охлаждения 2-3 град/ч.

Предпочтительно в. качестве фракции промежуточных продуктов хлориро- 15 вания И-ксилола используют фракцию следующего состава, вес.%:

И-Ксилол	2-2,5
Моно-хлор-и-кси-
лол	40-42
2,5-Дихлор-И-
-ксилол	25-30
2,З-Дихлор-П-кси-
лол	25-28
Трихлор-п-ксилол	1,6-1,8

Отличительными особенностями способа является проведение процесса в указанном режиме, предпочтительно с использованием в качестве катализатора металлического железа, при указан• ном составе фракции промежуточных продуктов хлорирования И-ксилола.

Проведение процесса при пониженной температуре (до 30°С) до плотности реакционной массы 1,14—1,16 приблизительно соответствует началу образования трихлор-И-ксилола (содержание его в фракционной массе по данному способу не превышает 2,5%).

Согласно данным авторов хлорирование м-ксилола в известных условиях [1] при повышенной температуре и хлорировании до плотности реакционной. массы ά4_ο 1,18—1,20 приводит к относительно высокому содержанию 2,5ДХПК, но образуется сравнительно большое количество нежелательных побоч’ ных продуктов (2,3-ДХПК, трихлор-П-ксилола и т.п.). В то же время при неполном хлорировании (до плотности «=1,14—1,16 г/см) при уменьшении содержания 2,5-гДХПК уменьшается также и содержание побочных продуктов (2,3-ДХПК незначительно, а трихлор-И-ксйлола весьма существенно). Повышение степени использования исходного ^арья может быть достигнуто при неполном хлорировании И -ксилола при пониженной температуре.

20

25

30

40

45

50

55

35

Обогащение полученной смеси продуктов хлорирования целевым изомером (2,5-ДХПК) достигается путем фракционирования' (фракционной дистилляцией, термической кристаллизацией и т.п.) с последующим выделением 2,5-ДХПК и возвратом промежуточных фракций на

хлорирование в смеси со свежим И ксилолом.

Пример 1. 17,2 кг (0,162 кг/моль) И-ксилола хлорируют газообразным хлором в присутствии 0,021 кг железного порошка при 20—

30 С до достижения удельной массы 1,15 г/см(при 60°С). Хлор подают со скоростью 2-3 кг/ч. По окончании хлорирования сжатым азотом при температуре массы 30°С проводят отдувку . избыточного хлора и хлористого водорода. Далее реакционную массу нейтрализуют путем подачи 0,3 кг кальцинированной соды, до нейтральной реакции по конго, подогревают до 40—

50°С и передают на стадию перегонки, которую ведут при 107—145°С под вакуумом 700—750 мм рт.ст. В результате получают 26,0 кг смеси хлорпроизводных И-ксилола, содержащей, %: монохлор- и-ксилол 20,63; 2,5-ДХПК 56,2} 2,3-ДХПК 21,6 и трихлор-η-ксилол 1,57 (по данным газо-жидкостной хроматографии) .

Полученную смесь расплавляют и загружают в трубчатый кристаллизатор для термической кристаллизации. В течение 2 ч температуру смеси снижают до 50°С, затем смесь медленно (со скоростью 2—3 град/ч) охлаждают до 15—16°С и дают выдержку, в течение 1—

2 ч.

Далее температуру смеси быстро поднимают до 40—41°С, отбирая промежуточную фракцию. Затем медленно (в течение 2 ч) повышают температуру до 4546°С и дают выдержку при этой температуре, заканчивая отбор промежуточной фракции, составляющей48% веса загруженной массы и содержащей около 25% 2,5-ДХПК (состав приведен на с. 3). Эта фракция возвращается на стадию хлорирования в смеси со свежим П-ксилолом (см. пример 2). Оставшуюся обогащенную фракцию, содержащую 85%

2,5-ДХПК быстро выплавляют и направляют на термическую кристаллизацию для получения товарного 2,5-ДХПК, которая проводится аналогично указанной. Получают 10,1 кг 2,5-ДХПК с температурой кристаллизации 65°С. Степень использования и-ксилола 35,7%.

Пример 2. 10 кг И-ксилола и 11 кг промежуточных фракций после термической кристаллизации (см« пример 1) хлорируют и перегоняют в условиях предыдущего примера. Получают 26,0 кг смеси хлорпроизводных И-ксилола, содержащей, %: монохлор-И-ксиЛОЛ 20,2; 2,5-ДХПК 55,8, 2,3-ДХПК 21,5 и трихлор-И-ксилол 2,5.

После термической кристаллизации в условиях примера 1 получают 10,1 кг

2,5-ДХПК с температурой кристаллизации 65° С. Промежуточные фракции возвращают в цикл. Степень использования Д-ксилола повышается до 60,8%.

'755776

5

Пример 3. 10 кг П-ксилола и 11 кг промежуточных фракций после 'термической кристаллизации состава, приведенного на с. 3 (см. пример 2) хлорируют и дистиллируют в условиях примера 1. Получают смесь хлорпроиз- 5 водных И-ксилола состава, близкого к указанному в примере 2. После термической кристаллизации, проводимой аналогично вышеописанному, выделяют 14,2 кг 2,5-ДХПК с температурой кристаллиэации 65°С. Степень использования И-ксилола 86,5%.

Пример 4. 10 кг И-ксилола и 11 кг промежуточных фракций после разделения смеси продуктов хлориро- ., вания ректификацией состава, приведенного на с. 3,хлорируют и дистиллируют в условиях примера 1. Получают смесь хлорпроизводных И-ксилола состава, близкого к приведенному в примере 2. После термической крис- 20 таллизации выделяют 15,6 кг 2,5-ДХПК с температурой кристаллизации 64°С. Степень использования η-ксилола 94%.

Приведенные примеры показывают, что изменение условий хлорирования, 25 фракционирование продуктов хлорирования и возврат промежуточных фракций в цикл позволяют увеличить степень использования сырья, сократить количество неутилизируемых отходов 30 и упростить аппаратурное оформление технологического процесса за счет исключения фильтровального оборудования. Расход η-ксилола на 1 т товарного 2,5-ДХПК уменьшается на 1,8 т, ко-35 личество неутилизируемых отходов снижается в 3,5 раза (с 455 кг до 120 кг на 1 т товарного продукта.

6

Claims

Формула изобретения

1. Способ получения 2,5-дихлор-И -ксилола хлорированием-И-ксилола газообразным хлором в присутствии катализатора с последующим фракционированием смеси продуктов хлорирования, выделением целевого продукта кристаллизацией и фракции промежуточных продуктов хлорирования (1-ксилола, о тличающийся тем, что, с целью сокращения количества побочных продуктов и упрощения технологии процесса, используют И-ксилол в смеси с фракцией промежуточных продуктов хлорирования И-ксилола, при весовом соотношении 1:1-1,1 и процесс ведут при 20—30°С до плотности реакционной массы 1,14—1,16 г/см 3, и осуществляют термическую кристаллизацию путем охлаждения до 15—16°С со скоростью охлаждения 2—3 град/ч.
2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что в качестве фракции промежуточных продуктов хлорирования И-ксилола используют фракцию следующего состава, вес.%:

И-Ксилол 2—2,5

Моно-хлор-И-ксилол 40-42

2,5-Дихлор-И-ксилол 25—30

2,3-Дихлор-И-ксилол . 25—28

Трихлор-η-ксилол 1,6-1,8.
3. Способ поп. 1, отличающий с я тем, что в качестве катализатора используют металлическое железо.