[发明专利]一种连续化生产2,5-二氯苯酚的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续化生产2,5-二氯苯酚的方法及连续化生产系统，属于2,5-二氯苯酚生产技术领域。

背景技术

2,5-二氯苯酚，英文名称：2,5-dichlorophenol，简称2,5-DCP，分子式：C₆H₄Cl₂O，分子量：163。2,5-二氯苯酚是除草剂麦草畏的中间体，麦草畏属安息香酸系除草剂，具有内吸传导作用，对于一年生和多年生阔叶杂草有显著的防除效果，在农业上获得了广泛的应用。目前，国内外麦草畏市场广阔，亟需新的麦草畏生产工艺满足市场需求，对此，作为中间体的2,5-二氯苯酚的合成方法和合成工艺也成为研究热点。目前已经工业化的相对成熟的2,5-二氯苯酚工艺方法为：以2,5-二氯苯胺为原料，采用间歇釜式工艺，通过苯胺成盐反应、苯胺盐重氮化反应、重氮液水解反应、降温析晶得到2,5-二氯苯酚成品。该方法中重氮化和水解均为釜式反应，过程缓慢，系统中重氮液积存量大，同时，因为重氮盐稳定性差，容易分解，因此需要在1-10℃的低温环境下进行重氮化反应。该2,5-二氯苯酚合成工艺存在着耗时长、能耗高、生产成本高、危险系数高等缺点，研发新的合成工艺势在必行。

目前，也有相关工艺对2,5-二氯苯酚的制备进行了研究和改进。例如，CN104591973A公开了一种2,5-二氯苯酚的制备方法，该方法以对二氯苯为起始原料，与乙酰氯在三氯化铝存在下经Fiedel-Crafts酰基化反应制得2,5-二氯苯乙酮，然后室温下再与过氧化物在催化剂存在下经Baeyer-Villiger氧化反应制得乙酸2,5-二氯苯酯，最后乙酸2,5-二氯苯酯与无机碱溶液在回流条件下经水解反应制得2,5-二氯苯酚。本发明具有生产成本低和收率高的特点，并且三废产生量少，环保性强，更适合大规模工业化生产。但是，该方法存在工艺路线长，设备投入量大等不足。

专利US4246171中公开了一种利用两只串联反应釜进行连续重氮化的反应流程，第一反应釜采用外置换热器、第二反应釜通过夹套通入冷冻盐水控制反应温度，芳胺与无机酸搅拌打浆后与水经计量加入第一反应釜，同时计量加入亚硝酸盐溶液。第一反应釜出料经粗过滤器过滤后，未反应大颗粒介质被截留在第一反应釜中继续反应，滤过液进入第二反应釜，补加亚硝酸盐溶液进行重氮化反应，第二反应釜出料设置循环回路。两釜中亚硝酸钠溶液的加入量通过电位系统控制，反应物料中过量亚硝酸盐的存在会使电位系统电压迅速降低，通过电压变化控制亚硝酸盐加入量，保证重氮釜内反应物料中亚硝酸盐稍过量。但是，该方法存在控制精确度低，收率低等不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续化生产2,5-二氯苯酚的方法，旨在解决现今工业化生产方法中耗时长，危险系数高等问题，实现了2,5-二氯苯酚的安全连续化生产。

本发明的另一目的在于提供一种连续化生产2,5-二氯苯酚的系统，该系统可以实现2,5-二氯苯酚的连续化生产，并且通过对各设备连接方式的搭配，节省了能耗、降低了危险系数、提高了生产效率。

目前，以苯胺盐和亚硝酸钠生产2,5-二氯苯酚时的重氮化反应大多都是在0-10℃的低温下进行，且反应原料大多采用滴加的方式进行混合，这主要是因为重氮盐是一种十分不稳定的盐，而重氮化反应所需时间较长，如果温度过高重氮盐易于分解，产生副反应，因此为了防止生成的重氮盐的分解，反应一直保持在低温下进行，且重氮化反应为放热反应，为了防止剧烈反应造成温度骤升或局部过热使产生的重氮盐分解，一般采用搅拌滴加的方式。虽然搅拌滴加可以一定程度上防止温度骤升、局部过热，但是滴加的操作方式使反应持续时间长，长时间的低温反应耗时、耗能大。发明人在研究时发现，苯胺盐与亚硝酸钠在较高的温度下也能进行反应，且生成的重氮盐在较高的温度下短时间内会比较稳定。因此，为了提高生产效率，发明人得出了将重氮化反应在强混下连续化进行、同时反应过程中通过低温重氮液的返混移除反应产生的热能、反应后快速移出重氮盐的方案，使重氮化反应能够快速进行，且减少重氮盐的分解。

具体的，本发明连续化生产2,5-二氯苯酚的方法，包括苯胺盐重氮化和重氮液水解的过程，苯胺盐重氮化过程包括如下步骤：将苯胺盐与亚硝酸盐连续化进入重氮强混装置，在强烈混合下进行重氮化反应，反应生成的重氮液进入重氮液储罐，重氮液储罐中的部分重氮液降温后返混，进入重氮强混装置，重氮化反应产生的热量通过返混的低温重氮液全部或部分移除，另一部分重氮液直接进行连续化水解。