一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法技术

本发明专利技术提供一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，属于氯甲苯制备领域。所述对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，由以下步骤组成：一次氯化、二次氯化、蒸发、脱甲苯、分离。本发明专利技术的对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，能够有效抑制甲苯液相氯化过程中副反应的发生，有效抑制多氯甲苯等副产物的生成；同时提升氯化产物中对氯甲苯含量占比；降低对氯甲苯和邻氯甲苯的分离难度，降低分离能耗，降低分离成本，提高对氯甲苯、邻氯甲苯的纯度及综合收率。邻氯甲苯的纯度及综合收率。邻氯甲苯的纯度及综合收率。

【技术实现步骤摘要】
一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法


[0001]本专利技术涉及氯甲苯制备领域，尤其是涉及一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法。

技术介绍

[0002]氯甲苯包括有：对氯甲苯、邻氯甲苯。其中，对氯甲苯，又名4
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氯甲苯，是一种有机化合物，化学式为C7H7Cl，主要用作染料、医药、有机合成的中间体，也可用作溶剂。对氯甲苯的沸点为162℃，外观为无色透明液体，不溶于水，溶于乙醇、氯仿、乙酸等有机溶剂。邻氯甲苯可用于制备邻氯苯甲醛、邻氯苯甲酸、邻氯苯腈、邻氯苯甲酰氯等有机化合物。
[0003]邻氯甲苯，又名2
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氯甲苯，是一种有机化合物，化学式为C7H7Cl，与对氯甲苯互为同分异构体。邻氯甲苯主要用作染料、医药、有机合成的中间体及橡胶、合成树脂的溶剂。邻氯甲苯的沸点为158℃，外观为无色透明液体，能溶于苯、甲苯、醇、醚、酮、乙酸丁酯、1,2
‑
二氯乙烷、氯仿等有机溶剂。对氯甲苯可用于制备农药杀虫剂、农药除草剂、农药植物生长调节剂、染料和医药等的中间体。
[0004]氯甲苯是一类重要的精细有机化工原料，广泛用于杀虫剂、合成酯类、染料、感光材料等化学品。氯甲苯是甲苯液相氯化后的主要产物，其通过侧链和环上反应，能够制备出许多重要的精细化学品和中间体。甲苯液相氯化后所得氯甲苯一般为包括有邻氯甲苯、对氯甲苯、间氯甲苯、多氯甲苯等的混合物。现有的氯甲苯制备方法，一般包括有两个阶段，第一阶段是甲苯液相氯化反应，第二阶段是分离。目前第二阶段的分离方法主要有：分子筛吸附分离法、降膜冷冻结晶法、磺化分离法，溶剂萃取分离法、精馏分离法。
[0005]但是，由于对氯甲苯和邻氯甲苯沸点比较接近，甲苯液相氯化后制得的混合反应产物不易分离，分离所需工艺复杂、设备多，能耗大，分离成本偏高；同时，甲苯液相氯化过程中，副反应较多，多氯甲苯等杂质的产生量大，综合导致对氯甲苯、邻氯甲苯的反应收率及纯度较低，无法进一步获得提升。进一步的，为实现好的反应效果，甲苯液相氯化过程中，通常需要在65
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80℃的温度条件下，超过0.06MPa的压力环境下进行，而这又会进一步导致副反应的增多，无法有效抑制副产物的生成，增大后续分离难度及分离成本；并且，目前市场中对氯甲苯的需求量较邻氯甲苯高，对氯甲苯产品价值高于邻氯甲苯，但现有甲苯液相氯化获得的氯化产物中，对氯甲苯含量占比较低，约占氯化产物总含量的35%，无法获得有效提高。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，能够有效抑制甲苯液相氯化过程中副反应的发生，有效抑制多氯甲苯等副产物的生成；并同时提升氯化产物中对氯甲苯含量占比。以及降低对氯甲苯和邻氯甲苯的分离难度，降低分离能耗，降低分离成本，提高对氯甲苯、邻氯甲苯的纯度及综合收率。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，由以下步骤组成：一次氯化、二次氯化、蒸
发、脱甲苯、分离。
[0008]所述一次氯化，甲苯经干燥塔干燥后，导入至甲苯计量槽内，经计量后由底部进料至第一氯化反应器内，与第一氯化反应器内的催化剂混合，搅拌20
‑
40min；液氯经汽化、计量后控制氯气进料流速为8
‑
10kg/min，由底部进料至第一氯化反应器内，控制第一氯化反应器内反应温度为35
‑
45℃，反应压力为0.01
‑
0.03MPa，搅拌反应2
‑
4h，制得一级氯化液。
[0009]所述一次氯化中，第一氯化反应器顶部设置有二级冷凝器，在一次氯化过程中，第一氯化反应器顶部气体经二级冷凝器冷凝后，冷凝液回流至第一氯化反应器内，不凝气去尾气吸收装置进行盐酸吸收。
[0010]所述一次氯化中，甲苯与氯气的摩尔比为1:0.3
‑
0.4；催化剂添加量为甲苯重量的1.5
‑
2%。
[0011]所述二次氯化，一次氯化液由第一氯化反应器底部出料，并由底部进料至第二氯化反应器内，与第二氯化反应器内的催化剂混合，搅拌20
‑
40min；液氯经汽化、计量后控制氯气进料流速为13
‑
15kg/min，由底部进料至第二氯化反应器内，控制第二氯化反应器内反应温度为45
‑
55℃，反应压力为0.01
‑
0.03MPa，搅拌反应3
‑
5h，制得二级氯化液。
[0012]所述二次氯化中，第二氯化反应器顶部设置有二级冷凝器，在二次氯化过程中，第二氯化反应器顶部气体经二级冷凝器冷凝后，冷凝液回流至第二氯化反应器内，不凝气去尾气吸收装置进行盐酸吸收。
[0013]所述二次氯化中，甲苯与氯气的摩尔比为1:0.5
‑
0.6；催化剂添加量为一次氯化液重量的2
‑
3%。
[0014]所述一次氯化和二次氯化中采用的催化剂的制备方法，由以下步骤组成：一次处理、二次处理。
[0015]所述一次处理，将模板剂P123投入至20
‑
25倍重量份的盐酸溶液中，搅拌1
‑
2h后；投入第一活性成分液，继续搅拌30
‑
60min；然后升温至40
‑
45℃，保温，搅拌条件下，滴入正硅酸乙酯，滴加完成后，继续搅拌20
‑
30h；然后升温至75
‑
85℃，保温静置20
‑
30h；滤出固体物，置于焙烧炉内，以3
‑
4℃/min的升温速率，升温至450
‑
500℃，保温4
‑
5h，自然冷却，制得一次处理物。
[0016]所述一次处理中，盐酸溶液的浓度为2
‑
2.2mol/L；第一活性成分液为硅钨酸的去离子水溶液；第一活性成分液中硅钨酸浓度为3
‑
4wt%；模板剂P123、硅钨酸、正硅酸乙酯的重量份比值为10
‑
12:1
‑
1.3:22
‑
25。
[0017]所述二次处理，将一次处理物投入至6
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8倍重量份的第二活性成分液中，常温条件下搅拌4
‑
6h，滤出并置于恒温箱内，75
‑
85℃保温干燥至恒重，110
‑
120℃保温活化2
‑
3h，制得催化剂。
[0018]所述二次处理中，第二活性成分液为溶解有氯化铁、氯化镨的无水乙醇溶液。第二活性成分液中氯化铁浓度为3
‑
4wt%，氯化镨浓度为1.5
‑
2wt%。
[0019]所述蒸发，二级氯化液由第二氯化反应塔塔底出料，并转入至蒸发器内，控制蒸发温度为165
‑
170℃，进行蒸发处理；在蒸发过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：一次氯化、二次氯化、蒸发、脱甲苯、分离；所述一次氯化，干燥的甲苯由底部进料至第一氯化反应器内，与第一氯化反应器内的催化剂混合，搅拌一定时间后；控制氯气进料流速为8
‑
10kg/min，由底部进料至第一氯化反应器内，控制第一氯化反应器内反应温度为35
‑
45℃，反应压力为0.01
‑
0.03MPa，搅拌反应2
‑
4h，制得一次氯化液；所述二次氯化，一次氯化液由底部进料至第二氯化反应器内，与第二氯化反应器内的催化剂混合，搅拌一定时间；控制氯气进料流速为13
‑
15kg/min，由底部进料至第二氯化反应器内，控制第二氯化反应器内反应温度为45
‑
55℃，反应压力为0.01
‑
0.03MPa，搅拌反应3
‑
5h，制得二次氯化液；所述一次氯化和二次氯化中采用的催化剂的制备方法，由以下步骤组成：一次处理、二次处理；所述一次处理，将模板剂P123投入至盐酸溶液中，搅拌一定时间后；投入第一活性成分液，继续搅拌一定时间；然后升温至40
‑
45℃，保温，搅拌条件下，滴入正硅酸乙酯，滴加完成后，继续搅拌20
‑
30h；然后升温至75
‑
85℃，保温静置20
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30h；滤出固体物，450
‑
500℃保温焙烧4
‑
5h，制得一次处理物；所述一次处理中，第一活性成分液为硅钨酸的去离子水溶液；所述二次处理，将一次处理物投入至第二活性成分液中，常温条件下搅拌4
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6h，滤出，75
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85℃保温干燥至恒重，110
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120℃保温活化2
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3h，制得催化剂；所述二次处理中，第二活性成分液为溶解有氯化铁、氯化镨的无水乙醇溶液；所述蒸发，对二级氯化液进行蒸发处理，获得蒸发轻组分经冷凝后的蒸发冷凝液；所述脱甲苯，对蒸发冷凝液进行脱甲苯处理，获得脱甲苯液；所述分离，对脱甲苯液进行蒸馏初分、邻氯甲苯精馏提纯，对氯甲苯精馏提纯，制得邻氯甲苯和对氯甲苯。2.根据权利要求1所述的对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，其特征在于，所述一次氯化中，甲苯与氯气的摩尔比为1:0.3
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0.4；催化剂添加量为甲苯重量的1.5
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2%；所述二次氯化中，甲苯与氯气的摩尔比为1:0.5
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0.6；催化剂添加量为一次氯化液重量的2
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3%。3.根据权利要求1所述的对氯甲苯和邻氯甲苯的制备方法，其特征在于，所述一次处理中，模板剂P123与盐酸溶液的重量份比值为1:20
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25；盐酸溶液的浓度为2
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2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧鹏，袁荣荣，崔月伟，崔延超，
申请(专利权)人：山东同成医药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：