[发明专利]提纯对苯二甲酰氯的工艺方法及设备

说明书

本发明属于有机物提纯技术领域，具体的涉及一种提纯对苯二甲酰氯的工艺方法。具体是以对苯二甲酰氯粗品为原料，通过控制冷却速率实现产品的固化进行初步提纯，再通过在80‑82℃下进行发汗操作进一步提纯，最后通过升温至90‑105℃进行化料获得高纯度的对苯二甲酰氯。本工艺操作条件温和，系统操作安全系数高，生产安全、稳定、纯化后的产品纯度高达99.98％以上，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于有机物提纯技术领域，具体的涉及一种提纯对苯二甲酰氯的工艺方法及设备。

背景技术

对苯二甲酰氯是合成特种纤维的单体，可作芳纶、锦纶增强剂，也是聚酰胺、聚酯等有机合成聚合物常用的原料。2006年中国化纤工业协会化纤投资预警系统将芳纶1414纤维列为双绿灯项目。随着我国航空航天事业的飞速发展，芳纶材料的应用必将有更大突破；而现代国防、消防、化工、冶金、水电、地矿、核工业等行业对具有隔热、透气、阻燃、耐温、耐腐蚀的特种材料的需求也将造就一个潜在的巨大市场，从而推动我国芳纶工业的迅速发展。对苯二甲酰氯单体的纯度影响是下游特种纤维性能的关键指标。

目前，国内外针对对苯二甲酰氯的提纯主要是产品与过量的氯化亚砜和催化剂之间的分离，由于三者存在较大的沸点差，通过精馏能够较容易地实现分离提纯，不足之处在于产品沸点较高，在精馏提纯的前期，体系中存在的氯化亚砜在高温(110-130℃)及催化剂存在的条件下能与产品反应生成一种高沸物杂质，而高沸物杂质在蒸除过程中很容易夹带出来，从而加剧了分离难度，降低了产品纯度，增加了生产成本，并伴随产生一定量难以处理的固体废物，且氯化亚砜易生成二次环境污染。

专利CN109134242中公开了一种对苯二甲酰氯的制备工艺，具体是在LED光源照射下，向对二甲苯中通入过量氯气反应，得到1,4-二(三氯甲基)苯粗品，用碱液吸收多余氯气；取制得的1,4-二(三氯甲基)苯粗品与对苯二甲酸，在催化剂作用下反应，用氮气驱赶反应产生的氯化氢气体，直至无氯化氢气体放出，得到对苯二甲酰氯粗品；对苯二甲酰氯粗品中加入脱色剂，经减压精馏得到对苯二甲酰氯。上述专利中采用硅藻土或者活性炭首先对制备的对苯二甲酰氯粗品进行脱色除杂，然后通过减压蒸馏的方式制备得到纯品，通过色谱检测含量为99.95％，熔点82.3℃，产品总收率为97.9％(按对二甲苯计)；但是对于减压蒸馏的具体操作条件等，上述专利中均未公开。由于采用硅藻土或者活性炭做脱色剂，其多空的结构容易吸附产品，从而影响产品收率，同时，硅藻土或者活性炭不及时放出，则易堵塞管路，对设备要求较高，生产成本高。

专利CN104003868中公开了高纯度对苯二甲酰氯的制备和提纯方法，具体是以对苯二甲酸为原料，在催化剂作用下，用氯化亚砜酰化，在79-89℃加热回流，冷却析出粗品，过滤出的粗品经过熔融结晶或减压蒸馏得到产品。其中，经过过滤后得到的粗品为固体体系，当采用减压蒸馏进行后处理时，减压蒸馏真空度在133-1330Pa，馏分接收温度为105-130℃，蒸馏温度高，易生成高沸物杂质，分离难度大。

从上述专利中可以看出，不管是采用氯化亚砜法还是光气法合成对苯二甲酰氯，对苯二甲酰氯粗品再采用减压蒸馏法进行处理时，都会形成高沸物杂质，加大分离的难度。

当该制备工艺采用固相催化剂时，并采用熔融结晶法进行后处理，在降温固化和升温发汗过程中很难去除固体催化剂杂质，而且发汗终温温度过低，据专利揭示纯化产品的纯度为99.9％，限制了其在特种纤维合成中的广泛应用。

专利CN 104225952中公开了一种高纯度间苯二甲酰氯的提纯装置，采用层式结晶，无搅拌装置，不易将粗品中包裹的杂质裸露出来，另外，它的降温速度0.001-0.05℃/min，升温速度0.001-0.035℃/min，下线比较难控制，对设备要求高，生产成本高。

因此，亟需探究一种提纯对苯二甲酰氯的工艺方法及设备。

发明内容