[发明专利]一种连续制备二硝基氯苯的方法

说明书

 

技术领域

     本发明涉及一种二硝基氯苯的制备方法，特别是一种连续制备二硝基氯苯的方法。

背景技术

二硝基氯苯，简称为DNCB，主要用做制备染料、医药与农药的中间体、助聚助剂等，分子式为C₆H₃Cl (NO₂) ₂，它共有六种异构体，需要生产的是2，4-DNCB结构的二硝基氯苯，用氯化苯为原料生产的产品中2,4-DNCB占一般96%左右，2,6-DNCB占3%左右，未硝化一硝基氯苯占0.2%，其余为硝化副产物。用对硝基氯苯为原料生产的2，4-DNCB一般占99.5%，其余一硝化物及副产物占0.5%。

第一阶段：由氯苯硝化成一硝基氯苯，一硝基氯苯简称MNCB：

第二阶段：由一硝基氯苯硝化成二硝基氯苯：

     

国内现有二硝基氯苯生产工艺都采用间断生产，间断工艺生产普遍存在效率低、消耗高、安全性和产品质量得不到保证。

针对存在的上述缺陷，科技人员进行了大量的研究，发表了大量的文献试图解决，但是这些方法都存在着产品纯度不高，原材料消耗高，不易实现工业化大规模连续生产等缺陷。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种连续制备二硝基氯苯的方法，该方法适合大规模工业化生产，能够确保生产的安全稳定和产品的质量，降低原材料的消耗和废水的产生，提高生产效率，能耗降低，确保生产安全和产品质量。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明是一种连续制备二硝基氯苯的方法，包括以由氯苯直接合成的含一硝基氯苯混合液或者一硝基氯苯为原料，使用二硝基化反应器进行硝化反应，其特征是：所述方法使用多台二硝基化反应器串联反应，从加入由氯苯直接合成的含一硝基氯苯混合液或者一硝基氯苯到最终生成二硝基氯苯的过程是一个连续流过多台反应器的反应，由第一台二硝基化反应器连续加入由氯苯直接合成的含一硝基氯苯混合液或者一硝基氯苯，然后从第一台二硝基化反应器开始连续流过多台二硝基化反应器，由末台二硝基化反应器连续流出；二硝基化反应使用混酸作为硝化剂，混酸质量组成为75~85%的硫酸、2~7%的硝酸、5~15%的水；含硝化剂、一硝基氯苯的混合液在每台二硝基化反应器内的反应停留时间为15~60分钟，反应温度为40～95℃，优选的反应温度为60～90℃，更优选的反应温度为75～90℃；所述的二硝基化反应器都带有分离装置，用以分离反应产生的有机相和无机相，分离器内有无机相循环装置，能够将无机相返回到反应器内，使反应器内的无机相和有机相保持要求的比例。所述的多台二硝基化反应器至少包括第一台二硝基化反应器和末台二硝基化反应器，当包括两台二硝基化反应器时，第二台二硝基化反应器为末台二硝基化反应器。上述连续制备二硝基氯苯的方法，更优选的技术方案是：二硝基化反应温度为60~90℃。每台反应器中，有机物和作为硝化剂的混酸质量比为1:（4.0~5.0）之间。

本发明的一种连续制备二硝基氯苯的方法，进一步具体的技术方案可以是：所述的含一硝基氯苯混合液或者一硝基氯苯由第一台二硝基化反应器加入，反应生成的有机相依次流过包括第一台二硝基化反应器、末台二硝基化反应器在内的各台二硝基化反应器参与反应，最终生成含二硝基氯苯有机相依次进入第一级水洗反应器、碱洗反应器、第二级水洗反应器进行处理，硫酸由末台二硝基化反应器加入，硝酸由各台二硝基化反应器分别加入，反应生成的无机相与有机相相反方向从末台二硝基化反应器开始流过各台二硝基化反应器，最后到达第一台二硝基化反应器依次参与反应，最终变成低浓度的酸。这样在整个反应装置中反应生成的有机相与无机相形成逆向流动，低浓度的酸可以参与其他反应或者进行下一步处理。进一步的，第一级水洗反应器的含酸洗涤水可以部分或者全部返回各台二硝基化反应器配制混酸。