[發明專利]一種3,4-二氯三氟甲苯的連續化生產方法及連續生產設備

有效

• 申請號: 201910361185.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109970507B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 王德強;于文智;類成存;張綽;宋長明;段升芹;閆雪
• 申請（專利權）人: 山東道可化學有限公司;濰坊科技學院
• 主分類號: C07C17/12
• 分類號: C07C17/12;C07C25/13;B01J19/24
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王偉霞

本發明公開了一種3,4?二氯三氟甲苯的連續化生產方法及連續生產設備,采用氯氣和對氯三氟甲苯為原料，進行多級連續反應，對氯三氟甲苯自第一級管式反應器的頂部進入；氯氣自每一級管式反應器的底部進入進行逆流反應；每一級管式反應器內的物料自管式反應器底部溢流進入下一級管式反應器，與底部進入的氯氣繼續進行逆流反應；多級連續反應采用逐級梯度降溫的反應方式。生產設備包括相互串聯的多級管式反應器；所述相互串聯的多級管式反應器呈階梯狀按一定高度差排列；位于上一級管式反應器的底部和下一級管式反應器的頂部之間設有溢流管道。本發明不僅可實現連續生產，而且降低了反應能耗，反應效果好，反應副產物少，產品收率高。

技術領域

本發明涉及有機化工技術領域，具體設計一種3,4-二氯三氟甲苯的連續生產技術。

背景技術

3,4二氯三氟甲苯是一種無色透明的液體，有鹵代苯氣味，不溶于水，能與苯、甲苯、乙醇、乙醚、鹵代烴等混溶。3,4-二氯三氟甲苯分子結構中的氟原子使得其具有特殊的活性，是重要的農藥、醫藥中間體，可用作殺蟲劑氟蟲腈的中間體，用作合成二苯醚類含氟除草劑的中間體，在醫藥、農藥、染料等精細有機合成領域應用廣泛。

3,4二氯三氟甲苯的合成，可以用甲苯為起始原料，經苯環氯化得到對氯甲苯或3,4-二氯甲苯；對氯甲苯再經側鏈氯化得到對氯三氯甲苯，3,4-二氯甲苯再經側鏈氯化得到3,4-二氯三氯甲苯；對氯三氯甲苯經氟化得到對氯三氟甲苯后再氯化得到目標產物3,4二氯三氟甲苯，3,4-二氯三氯甲苯經氟化后得到目標產物3,4-二氯三氟甲苯。現有的生產3,4二氯三氟甲苯的方法均為間歇法生產，能耗高，污染嚴重。已見公開報道的合成方法有如下幾種：

《農藥》1995年第34卷第4期，刊登的，王秋玲發表的“3,4-二氯三氟甲苯的合成方法”，文中以對氯甲苯為原料，經過氯化反應合成對氯三氯甲苯、然后氟化合成對氯三氟甲苯，對氯三氟甲苯再經氯化合成3,4-二氯三氟甲苯。該方法為間歇生產工藝。

《河南化工》2016年第33卷，刊登的楊明霞，繆立華，張照坡，李霞，司騰飛等人發表的“3,4-二氯三氟甲苯的合成工藝研究”，文中提出以對氯甲苯為原料，經側鏈光氯化、常溫常壓下進行氟化、苯環氯化反應得到目標產品，該方法為間歇生產工藝。

CN103896728A公開了“一種3,4-二氯三氟甲苯的制備方法”，該方法以生產2,4-二氯甲苯時的副產品3,4-二氯甲苯為原料，經側鏈氯化制取3,4-二氯三氯甲苯，然后再氟化制取3,4-二氯三氟甲苯。以生產2,4-二氯甲苯時的副產品3,4-二氯甲苯為原料，原料來源受限制，無法大規模生產，若2,4-二氯甲苯市場低迷導致裝置開工率低，副產品3,4-二氯甲苯產量相應減少，產能將會受到嚴重限制，受市場行情影響嚴重。該方法也為間歇工藝法。

而以對氯甲苯為起始原料經氯化、氟化、氯化步驟生產3,4-二氯三氟甲苯，則原料對氯甲苯可由甲苯氯化制備，原料來源不受限制。

CN102746108A公開了“3,4-二氯三氟甲苯的制備方法”，以對氯三氟甲苯、氯氣為原料，以鐵粉、三氯化鐵為催化劑，進行氯化反應制取3,4-二氯三氟甲苯，由于原料來源不受限制，該方法是目前3,4-二氯三氟甲苯的主要制備方法，但該方法也為間歇工藝法，存在能耗高、污染嚴重的問題。

現有的以對氯三氟甲苯、氯氣為原料，進行氯化反應制取3,4-二氯三氟甲苯的工藝，反應需要在鐵離子的催化下才能進行，現有生產方法以鐵粉、三氯化鐵混合物為催化劑，生產1噸3,4-二氯三氟甲苯需要的催化劑約3kg，固體催化劑非流體，輸送不便，難以實現密閉加料，催化劑加料過程有揮發性物料溢出，對生產場所設備管道有腐蝕，并且對員工健康有害，反應結束還需經沉降過濾分離催化劑，分離出的催化劑鐵泥無法重復使用，并且鐵泥中還殘留有反應物料，儲存和處理困難，不利于清潔生產，環境污染嚴重。

間歇生產工藝，一個生產周期包括進料、反應、出料等步驟，輔助生產時間長，降低了設備利用率，產能低。氯化反應為強放熱反應，間歇法反應前需要對原料進行預熱，需要額外提供熱源，無法有效利用反應熱，能耗高。