[发明专利]甲苯氯化制备对氯甲苯和邻氯甲苯的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种甲苯氯化生产对氯甲苯和邻氯甲苯的方法，具体涉及甲苯氯化生产混氯甲苯和混氯甲苯分离生产高纯对氯甲苯与邻氯甲苯的方法。

背景技术

对氯甲苯和邻氯甲苯都是非常重要的精细有机化工原料，近年来多种新型医药、农药、染料等中间体的生产都以它们为起始原料，这些中间体展现出非常光明的发展前景，国内外市场一致看好。下游市场巨大的发展空间刺激和推动了氯甲苯的生产与发展。

氯甲苯工业化合成主要有两种方法，一是以甲苯为原料的直接氯化法，二是以甲苯衍生物为原料的间接法。以甲苯衍生物为原料的方法是传统落后的技术，或者用于合成甲苯直接氯化很难得到的间位产品。传统的氯甲苯生产过程中副产品多、三废处理难度大、环境污染严重；目前国外主要采用甲苯直接氯化工艺。甲苯氯化主要得到两种异构体：对氯甲苯和邻氯甲苯，这两种异构体的沸点极其接近，用一般的常规方法无法进行分离，因此分离技术是该合成技术的关键。

近几年，我国氯甲苯的生产与发展取得了长足进步，但同时也带来了环境污染问题。21世纪是绿色环保世纪，发展绿色化工是化学工业的必然趋势。改进工艺、推广普及“清洁工艺”已成为我国氯甲苯产品持续稳定发展和提高竞争能力的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲苯氯化生产混氯甲苯的清洁工艺和高效、节能、产品质量好、无污染的混氯甲苯分离方法。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：甲苯氯化制备对氯甲苯和邻氯甲苯的方法，是原料甲苯进干燥器干燥后与氯气在催化剂的作用下，进行直接氯化得到混氯甲苯、副产盐酸和少量残渣，氯化工艺得到的混氯甲苯作为二次原料送到混氯甲苯分离工艺，经精密分馏得到邻氯甲苯、对氯甲苯和少量的残液；其特征在于：

1、所述的直接氯化法：是以甲苯为原料，经干燥器干燥后与辅助催化剂在配料槽内搅拌均匀，将物料打入氯化塔内，启动氯化循环泵，缓慢开启氯气进料流量计，在催化剂的作用下进行氯化反应，根据反应塔内温度控制氯气流量，塔温控制在25℃-72℃之间，绝压压力为0.06～0.095Mpa，氯化液循环氯化，产生的反应热通过冷却器移出；氯化产生的氯化氢气体通过尾气吸收装置生成盐酸；在取样检测达到指标值后停止氯化，向蒸馏釜出料，蒸馏釜釜温60℃-155℃，釜内绝压0.05～0.085Mpa，氯化液在蒸馏釜内先利用真空抽吸和蒸汽加热进行曝气，脱除溶解的氯化氢气体，然后再经过蒸馏去除催化剂，进入脱甲苯塔，脱除未反应的甲苯和轻组分后得到主要含对氯甲苯和邻氯甲苯的混合物即混氯甲苯。

2、所述的混氯甲苯分离工艺：是将混氯甲苯连续进入塔内温度为70℃-130℃、绝压压力为0.003～0.025Mpa的初分塔顶部，塔顶富含邻氯甲苯的混合物进入邻塔I，邻塔I的汽相直接通入邻塔II底部，邻塔I和邻塔II的塔内温度为70℃-125℃，绝压压力为0.008～0.028Mpa，邻塔II底部物料通过循环泵泵入邻塔I顶部，邻塔II顶部得到产品邻氯甲苯其含量≥99.9％wt，邻塔II塔底馏分进初分塔循环分离；同时初分塔底部富含对氯甲苯的物料进入对塔II顶部，对塔II塔顶得到轻组分进初分塔循环分离，对塔II塔底物料通过循环泵泵入对塔I顶部，对塔I和对塔II的塔内温度为80℃-135℃，绝压压力为0.005～0.020Mpa，对塔I的汽相直接通入对塔II的底部，对塔I底部得到对氯甲苯中间料进入贮槽，对氯甲苯中间料泵入塔内温度为90℃-140℃、绝压压力为0.003～0.015Mpa的对精塔顶部连续精馏，塔顶得到含量≥99.9％wt高纯度的对氯甲苯，塔底为残液(多氯化合物)。

本发明的技术方案还可以通过以下措施来进一步实现：

前述的氯化塔为固定床塔式反应器，在下部堆有催化剂铁环。

前述的甲苯干燥器是一个塔式容器，甲苯从下部进入，上部出来，塔里装有干燥剂或易溶于水的盐。

前述的氯化液蒸馏采用真空蒸馏方式脱除氯化氢和催化剂，通过加热和负压的方式使溶解的氯化氢解析出来。

前述的氯气和甲苯反应摩尔比可以从0.4∶1到1∶1，反应温度从25℃-72℃之间，催化剂的主要成分为三氯化铁，辅助催化剂是硫或硫化物，如S₂Cl₂等，三氯化铁是在氯化过程中由氯气和铁环反应生成的，辅助催化剂硫或二氯化二硫(S₂Cl₂)的含量根据甲苯用量计算在20ppm到200ppm之间。