CN107473973A - 一种6‑氯‑2‑硝基甲苯制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种6‑氯‑2‑硝基甲苯制备方法，包括以下步骤：（1）、向氯化釜中加入邻硝基甲苯、氯化亚砜，搅拌，升温，通入氯气，65~75ºC的条件下反应制得6‑氯‑2‑硝基甲苯初品；（2）、将步骤（1）的产物6‑氯‑2‑硝基甲苯初品转入水洗釜，将氯化亚砜洗出，水洗后的物料进行脱水处理，制得6‑氯‑2‑硝基甲苯粗品；（3）、将步骤（2）得到的6‑氯‑2‑硝基甲苯粗品，转移至精馏塔进行提纯，得到6‑氯‑2‑硝基甲苯纯品；（4）、将步骤（3）得到的6‑氯‑2‑硝基甲苯纯品进行结晶，结晶温度控制在40‑50ºC，得到6‑氯‑2‑硝基甲苯高纯品。本发明的有益效果：采用氯化亚砜作为催化剂，解决氯化生产周期长，低含量的问题，为制备高纯度的6‑氯‑2‑硝基奠定了良好基础。

Description

一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法
技术领域
本发明属于含氯化合物的制备技术领域，具体的说涉及一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法。
背景技术
6-氯-2-硝基甲苯是一种重要的医药、农药、染料中间体，属于高附加值的精细化工产品，目前的制备工艺主要以邻硝基甲苯为原料，通过氯化合成6-氯-2-硝基甲苯，用三氯化铁做催化剂，与氯气进行反应合成6-氯-2-硝基甲苯粗品。在进过水洗，然后进行酸洗、碱洗，静置分层。分出6-氯-2-硝基甲苯进行脱水。在经过蒸馏、结晶提纯，制得6-氯-2-硝基甲苯。该制备方法的缺点：1、氯化反应周期长。2、反应收率低，生产成本高。
发明内容
根据现有工艺技术不足，本发明提供一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，包括以下步骤：
（1）、氯化：向氯化釜中加入邻硝基甲苯、氯化亚砜，63r/min搅拌，升温，通入氯气， 65~75ºC的条件下反应制得6-氯-2-硝基甲苯初品，化学反应式为：
（2）、将步骤（1）的产物6-氯-2-硝基甲苯初品转入水洗釜，将氯化亚砜洗出，水洗后的物料进入脱水釜脱水，温度控制在100~110℃，制得6-氯-2-硝基甲苯粗品。
（3）、将步骤（2）得到的6-氯-2-硝基甲苯粗品，转移至精馏塔进行提纯，控制精馏塔底温度150~160℃，塔顶温度85~95℃，回流，得到6-氯-2-硝基甲苯纯品。
（4）、将步骤（3）得到的6-氯-2-硝基甲苯纯品进行结晶提纯，结晶温度控制在40~50 ºC，得到6-氯-2-硝基甲苯高纯品。
其中，氯化亚砜1~5份，氯气150~170份，邻硝基甲苯95~105份。
作为优化的，所述步骤（2）6-氯-2-硝基甲苯初品进行水洗-酸洗-水洗-碱洗-水洗-脱水进入下一步骤。
作为优化的，步骤（2）所述水：6-氯-2-硝基甲苯初品质量比为1：1.5~2。
作为优化的，步骤（3）所述6-氯-2-硝基甲苯纯品中6-氯-2-硝基甲苯含量≥92%。
作为优化的，步骤（4）所述6-氯-2-硝基甲苯高纯品中6-氯-2-硝基甲苯含量≥99%。
本发明6-氯-2-硝基甲苯的制备方法以氯化亚砜作为催化剂，采用邻硝基甲苯和氯气反应生成6-氯-2-硝基甲苯初品，经过一系列纯化过程，最终得到产品，该方法能够显著减少副反应，提高收率。通过本发明制备的6-氯-2-硝基甲苯纯度可达到99%以上，具有能耗低，自动化程度高，反应副产物少，反应周期短等特点，具有较好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法， 通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件，除非特别说明，比例和百 分比基于重量。
本发明实施例所用原料均为市售。
实施例1
1、氯化步骤：向氯化釜中加入3300kg邻硝基甲苯和32kg氯化亚砜，开启尾气吸收装置，63r/min搅拌。以85kg/h的流量将汽化氯气通入到氯化釜中，控制反应温度为65ºC，反应27小时，取样分析，当邻硝基甲苯含量为10%时，氯化反应结束后，向氯化釜内吹压缩空气约两小时，降低氯化釜中氯气含量，得到6-氯-2-硝基甲苯初品。下次操作时，按规定量加入新物料，开始下一个批次的氯化反应。
2、洗涤步骤：将计量好的6-氯-2-硝基甲苯初品加入洗涤釜，开启洗涤釜搅拌，将计量罐内盐酸加入洗涤釜内，搅拌，静置20min，分层，对下层物料进行水洗，搅拌，静置20min，分层，将水洗后物料进行碱洗，滴加液碱至pH为8，搅拌，静置分层；水洗，分层，得到6-氯-2-硝基甲苯粗品，此步骤中水与6-氯-2-硝基甲苯初品的质量比为1:1.5。
3、脱水步骤：将6-氯-2-硝基甲苯粗品转移至脱水釜，利用真空进行蒸馏，温度控制在100C，少部分水蒸至水接收罐，测定pH为7后，将6-氯-2-硝基甲苯放入储罐内。
4、尾气洗涤步骤：自氯化步骤来的尾气经降膜吸收器吸收成盐酸外售，经碱吸收成次氯酸钠，经二级吸收塔吸收后的尾气进行高空排放。
5、精馏步骤：先启动真空泵，真空度，开始给小塔进料。开夹套升温至150℃，部分物料被汽化，在汽化上升过程中又流回塔底，通过不断升温循环，汽化的物料上升至塔顶，塔顶温度控制在90℃左右，物料通过蒸发管注入塔顶冷凝器后，遇冷液化回流至回流罐内形成塔内循环。温度和回流正常稳定两个小时后，开启大塔转料泵前进行取样分析。
观察大塔内液位，到大塔内指定位置后开启循环泵，塔底升温至160℃，开启塔冷凝器水循环泵，物料通过加热器被汽化至塔顶，通过蒸发管流入塔顶冷凝器，遇冷液化，流入回流罐。控制油温和真空度，稳定一段时间后，取样分析，大塔顶6-氯-2-硝基甲苯含量升到92%时，开启接收阀接收，可根据6-氯-2-硝基甲苯含量的高低控制接收量的大小，含量为92%以上的6-氯-2-硝基甲苯存储在六氯罐中。
1、结晶步骤：开启真空后，检查六氯罐液位是否正常后将料加入结晶器，加料完成后停止加料。
打开冷热水箱加水阀，控制好水温后，将物料快速降温至50℃，然后以2～3℃/h的速度降温至35℃左右后，结晶器内的物料会出现温度回升，观察好各个结晶器的温度，等物料结晶完，温度不上升后，回升结束，再以1～2℃/h的速度降温至30℃后，静置一个小时，抽母液，母液抽至母液罐中。
对母液罐抽真空，开启冷热水箱以3～4℃/h的速度升温至35℃后准备导汗液罐，以1℃/h的升温，升到35℃左右后，再以0.5℃/h的速度升温至38℃左右，取样分析。这时再以0.2～0.3℃/h的速度慢慢升温，观察结晶器内物料的状况及汗液量，控制升温的速度快慢，取样检测6-氯-2-硝基甲苯含量99.5以上为合格。反应结束后，停真空泵电机，开启水箱的蒸汽阀，快速升温至50℃关闭蒸汽阀并停水循环泵，得到6-氯-2-硝基甲苯的纯度≥99.5%。
实施例2
按照实施例1中6-氯-2-硝基甲苯制备方法进行制备，仅改变实施例1以下步骤的以下参数：
1、氯化步骤：向氯化釜中加入3300kg邻硝基甲苯和85kg氯化亚砜，开启尾气吸收装置，63r/min搅拌。以85kg/h的流量将汽化氯气通入到氯化釜中，控制反应温度为70ºC，反应27小时，取样分析，当邻硝基甲苯含量为10%时，氯化反应结束后，向氯化釜内吹压缩空气约两小时，降低氯化釜中氯气含量，得到6-氯-2-硝基甲苯初品。下次操作时，按规定量加入新物料，开始下一个批次的氯化反应。
2、洗涤步骤：将计量好的6-氯-2-硝基甲苯初品加入洗涤釜，开启洗涤釜搅拌，将计量罐内盐酸加入洗涤釜内，搅拌，静置20min，分层，对下层物料进行水洗，，搅拌，静置20min，分层，将水洗后物料进行碱洗，滴加液碱至pH为8，搅拌，静置分层；水洗，分层，得到6-氯-2-硝基甲苯粗品，此步骤中水与6-氯-2-硝基甲苯初品的质量比为1:1.8。
3、脱水步骤：将6-氯-2-硝基甲苯粗品转移至脱水釜，利用真空进行蒸馏，温度控制在105ºC，少部分水蒸至水接收罐，测定pH为7后，将6-氯-2-硝基甲苯放入储罐内。
实验结果表明，最终得到的6-氯-2-硝基甲苯的纯度≥99.5%。
实施例3
按照实施例1中6-氯-2-硝基甲苯制备方法进行制备，仅改变实施例1以下步骤的以下参数：
1、氯化步骤：向氯化釜中加入3300kg邻硝基甲苯和155kg氯化亚砜，开启尾气吸收装置，63r/min搅拌。以85kg/h的流量将汽化氯气通入到氯化釜中，控制反应温度为75ºC，反应27小时，取样分析，当邻硝基甲苯含量为10%时，氯化反应结束后，向氯化釜内吹压缩空气约两小时，降低氯化釜中氯气含量，得到6-氯-2-硝基甲苯初品。下次操作时，按规定量加入新物料，开始下一个批次的氯化反应。
2、洗涤步骤：将计量好的6-氯-2-硝基甲苯初品加入洗涤釜，开启洗涤釜搅拌，将计量罐内盐酸加入洗涤釜内，搅拌，静置20min，分层，对下层物料进行水洗，搅拌，静置20min，分层，将水洗后物料进行碱洗，滴加液碱至pH为8，搅拌，静置分层；水洗，分层，得到6-氯-2-硝基甲苯粗品，此步骤中水与6-氯-2-硝基甲苯初品的质量比为1:2。
3、脱水步骤：将6-氯-2-硝基甲苯粗品转移至脱水釜，利用真空进行蒸馏，温度控制在110ºC，少部分水蒸至水接收罐，测定pH为7后，将6-氯-2-硝基甲苯放入储罐内。
实验结果表明，最终得到的6-氯-2-硝基甲苯的纯度≥99.5%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.本发明提供一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，包括以下步骤：
（1）、氯化：向氯化釜中加入邻硝基甲苯、氯化亚砜，搅拌，升温，通入氯气， 65 ~75ºC的条件下反应制得6-氯-2-硝基甲苯初品；
（2）、将步骤（1）的产物6-氯-2-硝基甲苯初品转入水洗釜，将氯化亚砜洗出，水洗后的物料进入脱水釜脱水，温度控制在100~110℃，制得6-氯-2-硝基甲苯粗品；
（3）、将步骤（2）得到的6-氯-2-硝基甲苯粗品，转移至精馏塔进行提纯，控制精馏塔底温度150~160℃，塔顶温度85~95℃，回流得到6-氯-2-硝基甲苯纯品；
（4）、将步骤（3）得到的92%的6-氯-2-硝基甲苯进行结晶提纯，结晶温度控制在40~50 ºC，得到6-氯-2-硝基甲苯高纯品；
其中，氯化亚砜1~5份，氯气150~170份，邻硝基甲苯95~105份。
2.根据权利要求1所述的一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，其特征在于：所述步骤（2）6-氯-2-硝基甲苯初品进行水洗-酸洗-水洗-碱洗-水洗-脱水进入下一步骤。
3.根据权利要求1和2所述的任一一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，其特征在于：步骤（2）所述水：6-氯-2-硝基甲苯质量比为1：1.5~2。
4.根据权利要求1所述的一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，其特征在于：步骤（3）所述6-氯-2-硝基甲苯纯品中6-氯-2-硝基甲苯含量≥92%。
5.根据权利要求1所述的一种6-氯-2-硝基甲苯制备方法，其特征在于：步骤（4）所述6-氯-2-硝基甲苯高纯品中6-氯-2-硝基甲苯含量≥99.5%。
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