[发明专利]一种苯胺类中间体的连续氯化方法及系统

说明书

本发明公开了一种苯胺类中间体的连续氯化方法及系统，该方法包括步骤：(1)将苯胺类中间体溶解在硫酸相中得到进料A；将氯气溶解在有机溶剂相中得到进料B；(2)将进料A、B分别连续送入进料混合单元，进料A、B在进料混合单元中经换热器换热至反应温度后在微混合器中混合，启动氯化反应；(3)来自进料混合单元的物料连续流过装有填料的微反应器，而后进入循环分离单元；(4)循环分离单元将有机相和酸相分开，分出的有机相回收用于步骤(1)配制进料B，分出的酸相经减压脱除未反应的氯气和反应中产生的氯化氢气体、经降温结晶分离出固体氯化苯胺类粗产物送后续精制，结晶母液回收用于步骤(1)配制进料A。

技术领域

本发明涉及苯胺类中间体的氯化技术领域，具体涉及一种苯胺类中间体的连续氯化方法及系统。

背景技术

氯代苯胺类化合物，如邻氯苯胺、6-氯-2,4-二硝基苯胺、2-氯-4-硝基苯胺、2,6-二氯-4-硝基苯胺、1,4-二氨基-2,3-二氯蒽醌等是重要的有机中间体，广泛应用于染料、医药、农药等行业。目前工业上现有的苯胺类中间体的氯化工艺主要在间歇搅拌反应釜中进行，采用盐酸为溶剂溶解苯胺，引入氯气、次氯酸钠、高氯酸钠等氯化剂进行氯化反应。然而，现有的间歇釜式搅拌设备较难满足氯化反应在传质、传热上的要求，并且由于气液分散不充分、缺少对氯气溶解的有效控制，存在反应终点难以控制、反应效率低、能耗大、放大困难等问题。

目前文献中报导的氯化反应，大多采用多釜连续反应的方法来提高反应效率。专利CN105461571B公开了一种连续化合成2,6-二氯-4-硝基苯胺的清洁工艺，采用多级串联反应釜，对4-硝基苯胺、盐酸和氯气体系进行连续氯化；专利CN105461572B公开了一种连续化合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，采用多级串联反应釜，对2,4-二硝基苯胺、盐酸和氯气体系进行连续氯化。但上述方法无法从根本上解决现有搅拌混合设备较差的气液两相接触的问题，并且氯化产物2,6-二氯-4-硝基苯胺、2,4-二硝基-6-氯苯胺在盐酸中的溶解度较低，连续反应过程中易出现固体析出的情况，影响连续反应的进行。专利CN104003888B公开了一种2,4-二硝基-6-氯苯胺的制备方法，采用绝热管道反应器进行绝热反应，对4-硝基苯胺、盐酸和次氯酸钠体系进行连续氯化。该过程中盐酸和次氯酸钠生产氯气进而进行氯化反应，降低了整体反应效率，生产成本较高。并且该过程在连续管道反应器中停留时间3-10秒，而后进入熟化釜保温1-2小时，为半连续过程，传统釜式反应器传质传热性能不足的影响仍然存在。因此，开发一种高效、安全、稳定可靠的苯胺类中间体的连续氯化方法仍然是一项有重要意义和挑战性的工作。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种苯胺类中间体的连续氯化方法，安全高效，解决了现有的苯胺类中间体氯化工艺生产效率低、安全性低、产品质量不稳定、设备放大可靠性差等问题。

具体地，本发明选择对氯气有较好溶解性和稳定性的有机溶剂作为氯气的载体，将氯气进料由气相变为液相，避免了使用液氯的安全性问题，以及使用氯气时流动受阻力影响不稳定、仅能在很小的低压、低浓度窗口下操作引起的可控性和效率问题；选择浓硫酸作为苯胺类中间体的载体，在保证以液相稳定进料的同时，通过改善液相扩散性质和对氯气分子的物理溶解提供了有利于氯化反应高效进行的溶剂环境；选择装有特殊填料的微反应器保证反应体系处于微分散状态，抑制在局部形成热点并影响反应体系的选择性和安全性。以上各步骤条件协同优化，解决上述技术问题。

进一步，一种苯胺类中间体的连续氯化方法，其实施包括步骤：

(1)将苯胺类中间体溶解在硫酸相中得到进料A；将氯气溶解在有机溶剂相中得到进料B，所述氯气和有机溶剂相的质量比为1:1～50，所述有机溶剂相中的有机溶剂为正己烷、二氯乙烷、氟苯、氯丁烷、三氯甲烷、三氯乙烷中的至少一种；

(2)将所述进料A、B分别连续送入进料混合单元，所述进料A、B在所述进料混合单元中经换热器换热至反应温度后在微混合器中混合，启动氯化反应；