[发明专利]硝基苯氯化物的分离及综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合物的分离及综合利用方法，具体涉及硝基苯氯化物的分离及综合利用方法。

背景技术

国内间硝基氯苯的生产均以硝基苯、氯气为原料，在催化剂存在下制得。硝基苯的转化率为40％，间硝基氯苯的选择性为72.6％，氯化液中含有60％的硝基苯、29％的间硝基氯苯、4％的对硝基氯苯、6.3％的邻硝基氯苯及1.6％的二氯硝基苯。氯化液经过水洗、中和、精馏等工序分离出硝基苯、间硝基氯苯、硝基苯一氯化物和硝基苯二氯化物。硝基苯一氯化物和二氯化物统称为硝基苯氯化物；硝基苯一氯化物是指邻、对、间硝基氯苯三种异构体的混合物；硝基苯二氯化物是指2，5-二氯硝基苯和3，4-二氯硝基苯两种异构体的混合。硝基苯作为原料回收利用，间硝基氯苯作为产品，硝基苯一氯化物和二氯化物为副产品。

我公司的间二氯苯生产装置采用的是以苯为起始原料，经硝化、氯化、去硝基氯化生产间二氯苯产品，每年将产生大量的硝基苯氯化物。硝基苯氯化物分离相当困难，分离成本很高且分离不彻底，没有经济价值；硝基苯氯化物的混合物直接利用用途极其有限，或者被焚烧，或者干脆积压成废物，造成资源浪费及环境污染。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种硝基苯氯化物的分离及综合利用方法，该方法工艺合理，分离容易，充分利用低价值资源生产高经济价值产品，提高企业经济效益，减少环境污染。

本发明的技术解决方案是：包括硝基苯一氯化物的分离及综合利用方法和硝基苯二氯化物的分离及综合利用方法；其一，一氯化物经过氟代反应，分离出间硝基氯苯、邻、对硝基氟苯，邻、对硝基氟苯作为产品出售，或混合物再经过氯化和氯代反应，生成经济价值较高的2，4-二氯氟苯；其二，二氯化物经过氟代和氯代反应，生成具有高经济价值的2，4-二氯氟苯。

本发明的硝基苯氯化物的分离及综合利用方法的具体内容是：

(1)硝基苯一氯化物的分离及综合利用

硝基苯一氯化物是指邻、对、间硝基氯苯三种异构体的混合物；在同等条件下，一氯化物中的间硝基氯苯不发生氟代反应，而邻、对硝基氯苯经过氟代生成邻、对硝基氟苯，间硝基氯苯沸点为235.6℃，邻、对硝基氟苯的沸点分别为205℃、216℃，利用间硝基氯苯和邻、对硝基氟苯之间的沸点差，通过精馏分离出间硝基氯苯、邻、对硝基氟苯，邻、对硝基氟苯作为产品出售，或其混合物再经过氯化和氯代两步化学反应，最终生成经济价值较高的2，4-二氯氟苯；

反应机理如下：

(2)硝基苯二氯化物的分离及综合利用

硝基苯二氯化物是指2，5-二氯硝基苯和3，4-二氯硝基苯两种异构体的混合，二氯化物经过氟代和氯代两步化学反应，最终生成经济价值较高的2，4-二氯氟苯；

反应机理如下：

本发明的硝基苯氯化物的分离及综合利用方法的具体步骤如下：(1)、硝基苯一氯化物的分离及综合利用：

a、硝基苯一氯化物进行氟代反应，反应后经水蒸汽蒸馏分出有机相，有机相再进行精馏得到间硝基氯苯、邻硝基氟苯和对硝基氟苯；所述的氟代反应的溶剂是DMF，以氟化钾为氟化剂，反应温度为160-180℃，所述的相转移催化剂为十六烷基三甲基溴化铵、四甲基氯化铵中的至少一种；所述的氟代反应得到的邻、对硝基氟苯作为产品出售，或作为中间产物进一步氯化、氯代反应生成2，4-二氯氟苯；

b、将上述所得的邻、对硝基氟苯与氯气进行氯化反应，氯化反应后脱除余氯、氯化氢气体，再经过水洗、精馏得到2-氟-5氯硝基苯和3-氯-4-氟硝基苯混合物；所述的氯化反应是以三氯化铁为催化剂，反应温度为80-95℃；

c、将上述得到的2-氟-5氯硝基苯和3-氯-4-氟硝基苯混合物与氯气发生氯代反应，以氯取代苯环上的硝基，生成2，4-二氯氟苯；所述的氯代反应的反应温度为200-220℃，滴加2-氟-5氯硝基苯和3-氯-4-氟硝基苯混合物的速度与蒸发速度相当；

(2)硝基苯二氯化物的分离及综合利用：

a、将硝基苯二氯化物进行氟代反应，氟代反应结束后，经过滤、精镏得到3-氯-4氟硝基苯和2-氟-5氯硝基苯的混合物；所述的氟代反应溶剂是DMF，以季铵盐含量为70-90％和季磷盐含量为10-30％的混合物为催化剂，以氟化钾为氟化剂，反应温度为175-185℃；