[发明专利]一种生产3-氯-4-氟苯胺的方法及装置

说明书

（一）技术领域

本发明涉及化工生产领域，特别涉及一种生产3-氯-4-氟苯胺的方法及装置。

（二）背景技术

含氟医药、农药及其中间体、含氟液晶材料等氟精细化学品行业是一个比较特殊的行业，是国内外重点开发的三药（医药、农药、兽药）与新材料重大科技及产业化工程的关键，是国家发展的战略重点之一。在国家“十二五”发展规划中，氟化工已单列为一个专项规划，“十二五”期间要重点发展含氟精细化学品，计划增加值1200亿元，年均增长15%，而氟精细化学品位于氟化工产业链最高端，其年均增长率达到30%以上，市场空间巨大。3-氯-4-氟苯胺是合成多种新型、高效、广谱系列抗菌药物如氟哌酸、氟嗪酸、环丙氟哌酸、氟氯哌酸等喹诺酮类及其衍生物类药物的重要中间体，是第三代喹诺酮类药物的基础产品，也是杀菌剂、含氟农药除草剂如3-氯-4-氟苯氧乙酸等的基础原料，市场用途非常广阔。目前国内生产3-氯-4-氟苯胺存在工艺落后，生产工艺流程长，产品手绿地，生产成本高等缺点，满足不了市场需求。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺操作简单、自动化程度高，生产成本低的生产3-氯-4-氟苯胺的方法及装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种生产3-氯-4-氟苯胺的方法，以3,4-二氯硝基苯为原料，包括如下步骤：

（1）将3,4-二氯硝基苯、无水氟化钾和相转移催化剂加入到氟化釜内，在无二甲基亚砜作溶剂的情况下，反应温度控制在140-150℃，压力0-0.05MPa条件下直接生成3-氯-4-氟硝基苯；

（2）3-氯-4-氟硝基苯经水洗将副产物氯化钾和氟化钾溶解在水中全部洗涤；

（3）处理后的粗品含量98-99%，无需精馏，采用1%铂炭催化剂在氢化釜内无甲醇溶剂的条件下直接和氢气反应还原生成3-氯-4-氟苯胺粗品，经减压精馏得到产品。

本发明中，3,4-二氯硝基苯和氟化钾按照一定的配比在氟化釜内氟化生产3-氯-4-氟硝基苯混合液，经水洗釜除掉副产氯化钾，水洗后的粗品在加氢釜内催化加氢生产3-氯-4-氟苯胺粗品，经减压精馏生产出合格产品。

其优选的技术方案为：

步骤（1）中，3,4-二氯硝基苯和无水氟化钾的质量比为1:1.2-1.25，3,4-二氯硝基苯和相转移催化剂的质量比为1:0.06-0.07。

步骤（2）中，水洗后的氯化钾用于生产碳酸钾。

步骤（3）中，氢化釜内反应温度为70±5℃，反应压力为0.6±1MPa；氢化釜在投料前加入防脱氯抑制剂，确保反应后加氢脱氯量控制在千分之一以下，解决反应过程中因严重脱氯造成对设备的腐蚀；5m³的氢化釜一次投料量为3m³；氢化过程中，通过陶瓷膜过滤器分离催化剂；其中，所述过滤器的过滤和再生均在微正压下进行，过滤方式为滤管内过滤，使用氢气将过滤器内催化剂反吹到氢化釜底部重新使用，降低氢气消耗。

实现上述方法的装置，包括氟化釜，其特征在于：所述氟化釜底部连接有水洗釜，水洗釜出口上连通粗品槽，粗品槽通过物料泵连接氢化釜，氢化釜上设置有通过管道循环连接的过滤器。

所述过滤器连接加氢液储槽。

所述氟化釜顶端出口连接有物料回收用冷凝器，氟化釜设置有外夹套、取样口和搅拌装置；所述氢化釜设置有外夹套、内盘管、取样口和自吸式搅拌器。搅拌器用以提高氯化反应速度，而外夹套则可以实现对物料的加热和冷却，确保反应安全运行，取样口便于取样分析。

本发明采用相转移催化剂和铂炭催化剂，氟化和氢化反应条件温和，整个工艺流程短，操作简单，自控水平高，产品收率高；反应物中无需添加熔剂，提高了氢化釜的利用率，节省了溶剂精馏装置，降低了生产成本，适于广泛推广应用。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中，1氟化釜，2冷凝器，3水洗釜，4粗品槽，5物料泵，6氢化釜，7过滤器。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括氟化釜1，所述氟化釜1底部连接有水洗釜3，水洗釜3出口上连通粗品槽4，粗品槽4通过物料泵5连接氢化釜6，氢化釜6上设置有通过管道循环连接的过滤器7；所述过滤器7连接加氢液储槽；所述氟化釜1顶端出口连接有物料回收用冷凝器2，氟化釜1设置有外夹套、取样口和搅拌装置；所述氢化釜6设置有外夹套、内盘管、取样口和自吸式搅拌器。

将3,4-二氯硝基苯和无水氟化钾按照质量比1:1.2-1.25，3,4-二氯硝基苯和相转移催化剂用量为质量比1:0.06-0.07加入到氟化釜1内，在无二甲基亚枫作溶剂的情况下，反应温度控制在140-150℃，压力0-0.05MPa条件下3，4-二氯苯胺和氟化钾直接反应生成3-氯-4-氟硝基苯。3-氯-4-氟硝基苯在水洗釜3内经水洗将副产氯化钾和少量的氟化钾溶解在水中全部洗涤，水洗后的氯化钾溶液10-15%用于生成碳酸钾。处理后的粗品含量98%-99%，无需精馏，采用新型的1%Pt/c在5m³的氢化釜6内无甲醇溶剂的条件下直接和氢气反应还原反应生成3-氯-4-氟苯胺粗品，氢化釜6反应釜控制温度70±5℃，反应压力0.6±1MPa，一次投料量3m³。氢化后的粗品经减压精馏采出合格的产品；催化剂通过过滤器7过滤，清液进入到下一工序。催化剂重新返入到氢化釜6中重复使用。整个工艺反应条件温和，无溶剂提纯工序，缩短了工艺流程。