氯苯生产方法
对氯苯酚与邻氯苯酚分别有多种 生产 方法(见下文), 但都不能直接以对氯甲苯或邻氯甲苯为原料来制取。 能够联产对氯苯酚与邻氯苯酚的生产方法有: 苯酚氯化硫酰法、 苯酚氯化法、苯酚氯化铜法。 目前 应用 最多的 工业 化生产方法 是苯酚氯化法, 其最大优点是可以用同一套 设备 生产对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4- 二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、 五氯苯酚等苯酚氯代衍生物,形成系列化,便于 企业 根据市场需求来 调整生产。对氯苯酚、邻氯苯酚的产出比例可通过采取不同的 工艺 条 件(尤其是 催化剂 )来进行调节。 2.1 对氯苯酚的生产方法 目前已开发出的对氯苯酚生产方法有:苯酚氯化硫酰法、 对氨基苯酚法、对氯苯胺法、苯酚直接氯化法、苯酚氯化铜法, 分别介绍如下。 2.1.1 苯酚硫酰氯法 由苯酚与硫酰氯在铁催化剂存在下反应制得对氯苯酚, 同时有25~ 30%的副产物邻氯苯酚生成 。 具体过程如下:将苯酚加热熔化后,降温至40℃, 慢慢加入硫酰氯,约需40~45分钟加完,搅拌4小时, 升温至43~47℃,继续保温4小时,反应完毕后冷却至室温, 依次用水、10%碳酸钠溶液、水洗涤,减压蒸馏收集110~ 11.5℃(20mm汞柱)馏分,得对氯苯酚, 同时有25~ 30%的副产物邻氯苯酚生成。每生产1吨对氯苯酚要消耗苯酚约1 吨、硫酰氯约2吨。 2.1.2 对氨基苯酚法 由对氨基苯酚经重氮化、置换而得。 具体过程如下:在反应釜中加水、对氨基苯酚和盐酸, 搅拌冷却至10℃以下,滴加NaNO3溶液至反应终点,反应 温度 不超过15℃。将此重氮液加至氯化亚铜盐酸溶液中, 慢慢升温至IO5 ~ 108 ℃ 回流1小时,冷却至室温静置, 萃取油层,减压蒸馏,收集130 ~ 14O ℃(10 ~ 20mm 汞柱 )馏分,得对氯苯酚。 2.1.3 对氯苯胺法 由对氯苯胺经重氮化、水解而得。 具体过程如下:在反应釜内加入水和对氯苯胺,然后边搅拌边加入[ wiki] 硫酸 [/wiki],之后升温至90 ℃ 搅拌半小时, 再降至25 ℃ 以下,滴加NaNO2溶液至反应终点, 升温回流2小时,冷却分层,萃取油层,减压蒸馏,收集130 ~ 1 40 ℃ (10 ~ 20mm 汞柱)馏分,即得对氯苯酚。 2.1.4 苯酚直接氯化法 由苯酚通入氯气氯化再减压蒸馏制得。 具体过程如下:将苯酚加热熔化后,降温至45℃,开始通入氯气。 按照由慢到快,最后逐渐减慢的速度,在2.5 ~ 3 小时内通氯完毕 ,然后吹除脱酸,减压蒸馏,收集85~132 ℃ (15mm 汞柱) 馏分, 得对氯苯酚,同时副产邻氯苯酚和2,4-二氯苯酚 。 在反应过程中,由于酚羟基对位效应大于邻位效应, 因此氯原子在对位上取代[wiki]氢[/wiki] 原子的机率大,从而生成的对氯苯酚在产物中所占比例较大, 分别是: 对氯苯酚≥50%;邻氯苯酚在30%左右;2,4- 二氯苯酚在8%左右。 2.1. 5 苯酚氯化铜法 陕西省[wiki] 石油 [/wiki][wiki] 化工 [/ wiki] 研究 设计 院刘江、 蔡耀宗针对传统的氯化硫酰氯化法和苯酚直接氯化法存在的问题, 研究了一种新的合成方法,即苯酚氯化铜法。采用该法, 对位平均收率达70%以上, 对邻比在10:1以上 ; 对氯苯酚纯度可达99.8%以上;氯化铜可反复使用; 反应条件易于控制,苯酚利用率高,易于工业化, 成本低于氯化硫酰法和直接氯化法。 2.2 邻氯苯酚的生产方法 目前已开发出的邻氯苯酚生产方法有:苯酚钠氯化酸析法、 传统苯酚氯化法、苯酚催化氯化法,分别介绍如下。 2.2.1 苯酚钠氯化酸析法 由苯酚钠经氯化、酸析制得。 具体过程如下:搅拌苯酚钠、水及冰的混合物,于20℃ 以下慢慢加入NaClO溶液,控制温度在20℃以下。 氯化完毕后,室温放置过夜,搅拌下加浓盐酸酸析到PH为2, 水洗一次,再用5%碳酸钠液洗至pH值为4~5,冷却后, 分出油层,进行常压分馏,再经减压蒸馏而得。 2.2.2 传统苯酚氯化法 由苯酚在溶剂苯中通入氯气氯化再蒸馏而得。 具体过程如下:在搅拌下,将熔融的苯酚加入苯中,在26±2℃ 下通入氯气,至氯化溶液比重达0.954(23 ~ 25 ℃ ), 排除 氯化氢后将苯蒸出回收,蒸至125℃(160mm汞柱), 冷却至60℃,减压分馏,收集75℃(20 ~ 25mm 汞柱) 馏分,得邻氯苯酚。 氯化反应同时也生成对氯苯酚及2,4- 二氯苯酚,在减压分馏时作为高沸物收集,经分离可作为副产物。 邻氯苯酚(95%以上)收率近50%,对氯苯酚(95%以上) 收率约为25.5%。 2.2.3 苯酚催化氯化法 以苯酚为原料,在溶剂四氯乙烯中,以特定催化剂进行 选择 性氯化, 经 精馏 提纯制得。反应方程式如下: 具体过程如下:搅拌下将熔融的苯酚加入四氯乙烯中, 然后加入催化剂,充分搅拌20分钟,同时升温至110±5 ℃ , 在该温度下通入氯气反应。反应完毕后,脱去氯化氢, 升温将溶剂蒸出,再经减压蒸馏得到邻氯苯酚。 天津大学 化学 工程 研究所冯天扬研制成功了苯酚催化氯化合成邻氯苯 酚的工艺, 青岛胶南化工厂研究所也根据欧洲专利EP0l96260进行了试 制,苯酚转化率达75%,已应用于工业化生产。
甲苯氯化生成对氯甲苯、再和甲基镁试剂反应得到对二甲苯
C6H5-CH3+CL2=CL-C6H4-CH3
CL-C6H4-CH3+CH3MGCL=CH3-C6H4-CH3+MGCL2
我们在不用醋酸作溶剂的情况下,应用新型催化剂的c应速度和收率等关键技术指标都达到或超过了用冰醋酸作溶剂的水准,而且操作稳定方便,生产成本低,无腐蚀性,有利于环境保护。特别应该指出的是:应用新工艺时,原醋酸作溶剂的秤装置不需改动就可以使用,因此,新工艺对原醋酸作溶剂生产取代苯甲酸的工厂,实施更加方便,建立一条生产线,可以生产多种取代苯甲酸产品,对市场的适应性强。
邻氯苯甲酸是一种重要的中间体,有着广泛的用途,国内外市场需求量都较大。邻氯苯甲酸是我们开发的取代苯甲酸系列产品(对氯苯甲酸、邻氯苯甲酸、2,4-二氯苯甲酸、2,6-二氯苯甲酸和对硝基苯甲酸)之一,建立一套生产装置,可以生产多种取代苯甲酸产品,因此,可以根据市场需求的变化,调整生产计划,灵活性较大。建年产100吨工厂,设备投资60万元,生产成本1.1万元/吨,售价2.5万元/吨,年产值250万元,利税约140万元。
还有就是以苯酐为原料与氢氧化钠和氨水进行酰胺化反应,生成邻甲酰氨基苯甲酸钠,再用次氯酸钠进行降解反应,得到邻氨基苯甲酸,然后用亚硝酸钠、盐酸进行重氮化,再用氯化亚铜、盐酸置换制得。
特种作业人员是指直接从事特殊种类作业的从业人员,有:
1、磺化工艺作业人员:指磺化反应岗位的作业人员。适用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亚硫酸盐磺化法等工艺过程的操作作业。
2、胺基化工艺作业人员:指胺基化反应岗位的作业人员。适用于邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺,对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺,间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺,甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺。
1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺,环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应制备氨基乙醇或二胺,甲苯经氨氧化制备苯甲腈,以及丙烯氨氧化制备丙烯腈等工艺过程的操作作业。
3、氧化工艺作业人员:指氧化反应岗位的作业人员。适用于乙烯氧化制环氧乙烷,甲醇氧化制备甲醛,对二甲苯氧化制备对苯二甲酸,异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮,环己烷氧化制环己酮,天然气氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐。
邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸),2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸)。
对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸,甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸,对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸,环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸,环己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工艺过程的操作作业。
4、裂解(裂化)工艺作业人员:指石油系的烃类原料裂解(裂化)岗位的作业人员。适用于热裂解制烯烃工艺,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)工艺过程的操作作业。
5、氯碱电解工艺作业人员:指光气合成以及厂内光气储存、输送和使用岗位的作业人员。适用于一氧化碳与氯气反应得到光气,光气合成双光气、三光气,采用光气作单体合成聚碳酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI)制备,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备等工艺过程的操作作业。
参考资料:百度百科-特种作业人员
废气治理的主要集中方法如下:
1、 吸收或者用水喷淋法:根据废气的组成性质,主要为硫酸雾和硫氧化物,一般情况下酸雾浓度高达10g/m3以上时,以冷凝法清理为主,当浓 度<4000mg/Nm3时采用吸收法治理为主。吸收时的效率与吸收温度有关,10℃时SO2气体在水中的吸收系数为56.65,40℃时SO2在 水中的吸收系数为18.77,由此可知降低温度可以有效的吸收酸雾和硫氧化物,因此酸解废气的治理,最有效、最简便的方法是用水喷淋。
2、 湿法处理:煅烧废气的治理偏钛酸锻烧时废气的特点是具有一定的温度、湿含量较大、有酸雾和硫氧化物、钛白粉粉尘、水蒸汽、不凝性气体等,但排放速度和流量 比较均匀,不像酸解废气集中在数分钟内猛烈排出。每生产1t颜料级钛白粉大约要排放15000~20000m3废气,废气的温度200~400℃、含有酸 雾1000~2000mg/m3、S03约10g/m3、SO2100~500mg/m3、TiO2约0.15g/m3,根据物料平衡计算废气中还含有 N254%、H2O35%、O27%、CO24%。国内某单位曾对1台Φ1800×38000mm的回转窑进行实测,在产量420kg/h时,以焦炉煤气 为燃制,废气排放量为6019.9lNm3/h,含酸雾(以硫酸计)1645.4mg/m3,相当于9.905kg/h;由于上述废气中湿含量大、废气中的粉尘(二氧化钛)具有亲水性,因此一般都先采用湿法处理。
3、 电除尘或静电除雾法:电除尘或静电除雾法先经文丘里喷淋冷却除尘,再进洗涤塔或水浴除尘器后通过风机送全烟囱排放;国内外公认比较理想的方法是采用电除尘或静电除雾,处理效率可达95%以上,在运转效果好时,用肉眼观察几乎看不到白烟。电除雾除了处理效率高外,除雾粒径范围大,最小可“捕集”到 0.01µm的粒子(气溶胶),而且处理过程中压力损失小,仅98~196Pa,虽然电压很高,但电流小所以耗电量少、处理量大,经过特殊设计后可直接处理350~500℃的高温气体。