苄基氯的生产方法技术

一种苄基氯的生产方法，涉及精细化工，它由甲苯与氯气在光催化条件下，通过氯化精馏工艺过程生产苄基氯，原料甲苯与氯气连续进料，产品苄基氯连续出料。主要装置是由塔釜、提馏段、光照反应段组成的氯化精馏塔，甲苯进料管位置在光照反应段的上部，苄基氯出料管位置在塔釜，氯气进料管位置在提馏段，氯化精馏塔中的填料为透明材料。生产过程稳定，能大幅度提高生产规模，降低生产成本达１５％左右，提高了产品纯度和质量。产品苄基氯的含量达到９９％以上，为高纯度苄基氯，是医药、农药、染料等行业的急需产品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及精细化工，特别是。苄基氯(分子式C6H5CH2Cl)为医药、染料、农药及有机合成所需的中间体，在医药上用以合成苯乙酸，最终合成青霉素，它也可用于合成盐酸苯海拉明、苯扎溴胺、益康唑、强劲松、苄酚宁、苯乙酰胺等药品，需用量很大；农药上用于生产稻瘟淨，染料上用于生产分散剂CNF、溶解盐B、分散黄S-RFL、高温匀染剂A-10等产品；其它有机产品如表面活性剂洁尔灭的合成，苄酯类增塑剂生产都需要苄基氯作为原料中间体。但是，目前生产苄基氯都是以甲苯与氯气为原料，在催化条件下生成含有苄基氯及其它反应产物的混合物，然后再进行精馏分离，生产过程为间歇生产或半连续生产。由于生产技术落后，在生产苄基氯的过程中产生大量二氯苄、三氯苄及焦油组成的混合物，给苄基氯的分离带来了困难，使生产过程复杂，原料的单耗高，苄基氯的含量低，一般含量仅达97％。生产规模小，生产成本高。本专利技术的目的是提供一种使生产过程连续，苄基氯含量高，生产成本低的。实现本专利技术目的的技术方案是应用甲苯与氯气在光催化条件下，通过光照反应段进行氯化反应，提馏段精馏提纯的氯化精馏工艺生产苄基氯，原料甲苯与氯气连续进料，产品苄基氯连续出料。实现本专利技术目的的主要装置是由塔釜、提馏段、光照反应段组成的氯化精馏塔，甲苯进口管位置在光照反应段的上部，苄基氯出料管位置在塔釜，氯气进料管位置在提馏段，氯化精馏塔中的填料以透明材料制成。本专利技术的反应原理如下所述；甲苯与氯气的反应方程式为在上述连串氯化反应中存在三级反应，而只有第一级反应(1)的反应产物苄基氯才是本专利技术所需的产物。为此，如果不对反应过程进行控制，甲苯与氯气的反应将继续进行下去，生成第二级反应(2)的反应产物二氯化苄和第三级反应(3)的反应产物三氯化苄，形成含有甲苯、苄基氯、二氯化苄、三氯化苄等多种组分的复杂混合物，给后续分离、提纯苄基氯带来极大的困难。现有的工业技术是间歇氯化反应、间歇精馏分离相结合的工艺，当甲苯与氯气的反应至转化率达60％左右停止反应，将反应的混合物多次精馏，分离出苄基氯。但是，当转化率达60％时，其中二氯化苄、三氯化苄的含量已经较高，其在精馏得到的苄基氯产品中的含量也高，使产品苄基氯的含量也只能达到97％左右，如果再进一步的提纯需要增加设备、提高操作成本和原料消耗、使产品成本大幅度提高。如果控制较低转化率，可控制二氯化苄、三氯化苄的生成，但是增加了精馏分离苄基氯的负荷，使生产能力受到影响，使生产成本大幅度提高。为了提高产品的纯度，并降低生产成本，本专利技术采用现代反应精馏技术应用于苄基氯的生产，即以氯化精馏合成法生产苄基氯。它是反应精馏技术新的延伸和发展。与一般反应精馏技术应用于酯化反应、醚化反应等过程不同，氯化精馏合或法合成苄基氯的过程中，产品是较难挥发的组份，产物苄基氯只能从塔釜出料，这给反应精馏塔设计和过程控制带来了更大的难度。作为氯化精馏的主要设备氯化精馏塔，将氯化反应和精馏两种单元操作结合在一起，它由塔釜、提馏段、光照反应段等部分组成，苄基氯从塔釜出料，氯气在光照反应段以下的提馏段进料，甲苯在光照反应段的上部进料。由于甲苯与氯气的氯化反应为气、液非均相反应，为了获得较好的气相分布效果和较大的气液接触面积，以促进反应的进行，采用填料型反应精馏塔，为了使反应区域获得较好的光照深度和均一性，填料采用透明材料制作，例如，玻璃、透明塑料、石英等。为了有效地控制氯化精馏的反应过程，可通过调整光源位置及氯气进料管的位置来控制塔中反应段位置，氯气进料管的管数为1～6个。为了控制甲苯与氯气反应中的第二级与第三级反应，必须对第一级反应的产物苄基氯的浓度进行控制，苄基氯的浓度越高，第二级、第三级反应产物二氯化苄、三氯化苄的浓度也越高，苄基氯的浓度越低，则二氯化苄、三氯化苄的浓度也低，为了使塔釜中苄基氯的含量在99％以上，经反应动力学的计算及具体实践，结果表明在光照反应段苄基氯的含量必需控制在14.5％以下。在工艺操作过程中要保持甲苯、氯气的进料量及苄基氯的出料量的体积比为1∶200～220∶1.02～1.23，同时，进料的甲苯与氯气中的杂质铁含量总和要小于0.01％。由于采用了氯化精馏塔合成苄基氯，可以进行连续进料和出料，实现全过程连续化生产，这种连续生产过程便于采用自动化控制，使生产过程稳定，能大幅度提高生产规模，降低了生产成本达15％左右，并提高了产品纯度和质量。本专利技术生产的苄基氯其含量达99％以上的高纯度苄基氯，为医药、农药、染料等行业的急需产品，为减少进口，提供出口打下了基础。下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为氯化精馏塔示意图。图2为氯化精馏合成苄基氯的工艺流程示意图。参见图1～2，氯化精馏塔2具有塔釜7，在塔釜7中有加热器9，这里采用油炉加热器，在塔釜7的上面连接提馏段5，在提馏段5的上面为光照反应段3，在光照反应段3的外周装有光源13，这里的光源采用汞灯，也可以采用其它的光源，在提馏段5和光照反应段3中充满填料6，填料6为透明材料这里采用玻璃，也可采用透明塑料或石英。生产操作过程先将原料甲苯经粗蒸后和一定量的苄基氯投入氯化精馏塔2的塔釜7中，开启加热器9进行加热，打开冷凝器11中的冷却水，将塔釜中的甲苯蒸发成气体，并从塔顶部的气体出料管1流出，经冷凝器进口管10进入冷凝器11冷凝成液体从冷凝器出口管12流出，经甲苯进料管14进入氯化精馏塔2中的光照反应段3，当光照反应段3中的甲苯含量达到85.5％以上，塔釜7中的苄基氯含量达到99％以上时，开始连续投入甲苯和氯气。经粗蒸后的甲苯经冷凝器进口管10进入冷凝器11冷凝成液体，从冷凝器出口管12流出，经甲苯进料管14进入氯化精馏塔2中的光照反应段3，氯气从氯气进料管4进入提馏段5，上升到光照反应段3，在光的催化作用下氯气与甲苯反应，生成苄基氯和氯化氢及微量的二氯化苄，苄基氯及微量的二氯化苄向下流动进入提馏段5进行精馏分离，控制塔釜7的温度在175℃～185℃之间，控制甲苯、氯气的进料量与苄基氯出料量的体积比在甲苯∶氯气∶苄基氯=1∶200～220∶1.02～1.23之间，控制光照反应段3中的苄基氯的含量小于14.5％，生成的氯化氢气体与未反应的甲苯气体从塔顶的气体出料管1流出，经冷凝器进口管10进入冷凝器11冷凝，将甲苯冷凝成液体，从冷凝器出口管12经甲苯进料管14进入光照反应段3，塔顶甲苯全回流。氯化氢气体从冷凝器出口管12排出反应系统，通过尾气吸收装置得到副产品30％盐酸，产品苄基氯的含量达到99.1～99.5％之间，抽检产品，经江苏省产品质量监督检验中心所检验，其结果为99.3％。权利要求1.一种，其特征在于应用甲苯与氯气在光催化条件下，通过光照反应段〔3〕进行氯化反应，再经提馏段〔5〕精馏提纯的氯化精馏工艺生产苄基氯，原料甲苯与氯气连续进料，产品苄基氯连续出料。2.根据权利要求1所述的，其特征在于甲苯、氯气的进料量与苄基氯的出料量其体积比为甲苯∶氯气∶苄基氯=1∶200～220∶1.02～1.23。3.根据权利要求1所述的，其特征在于进料的甲苯与氯气中，其杂质铁的总含量应小于0.01％。4.根据权利要求1所述的，其特征在于控制光照反应段〔3〕中的苄基氯含量小于14.5％。5.一种用于生产苄基氯的氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苄基氯的生产方法，其特征在于：应用甲苯与氯气在光催化条件下，通过光照反应段［３］进行氯化反应，再经提馏段［５］精馏提纯的氯化精馏工艺生产苄基氯，原料甲苯与氯气连续进料，产品苄基氯连续出料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，严生虎，范正明，邱滔，沈介发，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，江苏石油化工学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]