[發(fā)明專利]一種2，4-二硝基氯苯的連續(xù)生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112250579B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志華;張馨藝;李磊;王煦;蔣達洪;崔寶臣;孫婧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: C07C201/08
• 分類號: C07C201/08;C07C201/16;C07C205/12;B01J19/00;B01J19/18;B01J4/00
• 代理公司: 廣州潤禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域，更具體地，涉及一種2，4?二硝基氯苯的連續(xù)生產(chǎn)方法。該法以濃硝酸、濃硫酸、氯苯為原料，完成混酸溶液配制后，氯苯從平置的管式反應(yīng)器的一端注入其反應(yīng)腔，混酸溶液分為兩部分分別從平置的管式反應(yīng)器的一端和中部注入其反應(yīng)腔，在垂直管式反應(yīng)器軸向的攪拌柱的攪動下發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明的方法可消除反應(yīng)過程中的局部返混，提供高效的傳質(zhì)優(yōu)勢，以提高2，4?二硝基氯苯的收率，容易實現(xiàn)工業(yè)化放大生產(chǎn)，且提供高效換熱和微量連續(xù)化，實現(xiàn)了硝化工藝的穩(wěn)定控制，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域，更具體地，涉及一種2，4-二硝基氯苯的連續(xù)生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

2，4-二硝基氯苯是一種重要的化工原料，其廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、炸藥、化學(xué)助劑等領(lǐng)域。隨著國內(nèi)化工行業(yè)的不斷發(fā)展，2，4-二硝基氯苯的市場需求也越來越大。2，4-二硝基氯苯的主要生產(chǎn)方式是傳統(tǒng)的釜式硝化合成工藝，這種合成工藝是將氯苯與混酸按照一定的比加入反應(yīng)釜中進行充分反應(yīng)而得到產(chǎn)物，可分為“一步法合成”和“兩步法合成”。“一步法合成”，是指在硝化釜中加入氯苯，然后在持續(xù)攪拌下，按摩爾比緩慢滴加混酸(H₂SO₄-HNO₃)，加料時溫度控制在55℃。加料完畢，逐漸升溫到80～90℃，保持1h左右，待反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，上層有機相用堿液和水洗至PH＝7左右，然后冷卻、結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品的方法。“兩步法合成”，是指在硝化釜中加入氯苯，然后在持續(xù)攪拌下，按摩爾比緩慢滴加混酸(H₂SO₄-HNO₃)，加料時溫度控制在55℃。加料完畢，逐漸升溫到65℃，保持3h，反應(yīng)結(jié)束靜置分層。上層有機相通入到二硝化反應(yīng)釜中，在持續(xù)攪拌下緩慢滴加硝酸(HNO₃)，加料完畢升溫到80℃并維持1h，待反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，上層有機相用堿液和水洗至PH＝7左右然后冷卻、結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品的合成方法。

傳統(tǒng)的間歇式硝化法采用釜式批量生產(chǎn)，生產(chǎn)技術(shù)較落后，反應(yīng)速度慢，周期長，規(guī)模小，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高，反應(yīng)條件控制不穩(wěn)定，副反應(yīng)復(fù)雜，產(chǎn)品品質(zhì)低，混酸用量大，廢酸和有機廢液產(chǎn)量大，嚴重污染環(huán)境，不符合“綠色化學(xué)”的要求，且操作不當(dāng)很容易引發(fā)爆炸事故，因此，硝化工藝的審批和生產(chǎn)受到了嚴重的制約。

為了克服間歇式硝化法的缺點，連續(xù)硝化法的研究逐漸被重視起來。目前連續(xù)硝化反應(yīng)裝置主要有串聯(lián)釜式、靜態(tài)管式和循環(huán)回路式等類型。近幾年備受關(guān)注的微化工技術(shù)，為現(xiàn)代綠色工業(yè)提供了新的方向，也逐漸成為新的研究熱點。微反應(yīng)系統(tǒng)的原理是將反應(yīng)物料微量化、反應(yīng)過程精細化、反應(yīng)生產(chǎn)連續(xù)化，以高效傳熱為依托，保障穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境；反應(yīng)通道微細化的結(jié)構(gòu)，保證高效的傳質(zhì)效率。

中國專利“一種二硝基氯苯的合成方法及微反應(yīng)器”(公開號：CN101544568，公開日2008.03.28)公開了一種二硝基氯苯的合成方法及微反應(yīng)器該法以氯苯和硝酸/硫酸(n/s)的混合酸為起始反應(yīng)物料，物料流由計量泵同步輸入到微反應(yīng)器中，并在反應(yīng)通道內(nèi)完成混合傳質(zhì)及反應(yīng)過程。所用微通道反應(yīng)器采取不銹鋼平板結(jié)構(gòu)，包括：固定壓封板、微通道板、原料入口和產(chǎn)物出口及位于兩塊封板上的溫控孔道與熱偶測控插孔。這種微反應(yīng)器和二硝基氯苯的合成方法基本實現(xiàn)了微反應(yīng)合成二硝基氯苯，但由于這種微反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置多條微通道，在反應(yīng)過程中容易存在混合不均勻，換熱效果相對較差以及容易產(chǎn)生返混現(xiàn)象，導(dǎo)致反應(yīng)器不同位置反應(yīng)速率不一致，令傳質(zhì)速度及產(chǎn)物收率受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷(不足)，提供一種2，4-二硝基氯苯的連續(xù)生產(chǎn)方法，用于消除合成2，4-二硝基氯苯過程中局部返混，提供高效的傳質(zhì)優(yōu)勢，以提高2，4-二硝基氯苯的收率，容易實現(xiàn)工業(yè)化放大生產(chǎn)，且提供高效換熱和微量連續(xù)化，實現(xiàn)了硝化工藝的穩(wěn)定控制，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種2，4-二硝基氯苯的連續(xù)生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

S1混酸配制：邊攪拌邊往硫酸內(nèi)緩慢滴加硝酸，混合均勻后得混酸溶液。