[发明专利]一种高温氯化法生产对氯间二甲酚新工艺

说明书

技术领域

本发明属于基础化工氯化工艺，具体是涉及一种高温氯化法生产对氯间二甲酚的新工艺。

背景技术

对氯间二甲酚(即4-氯-3，5-二甲基苯酚，简称PCMX)是一种被公认为高效、广谱且安全的杀菌剂，经美国FDA认证为首选杀菌剂，广泛使用于化妆品、涂料、皮革中作为杀菌剂、防霉抗菌剂使用。自2002年11月SARS病原爆发以来，造成全球916例的死亡，人们越发对个人的卫生状况关注起来，这为对氯间二甲酚的广泛应用提供了极大的市场。

工业上生成对氯间二甲酚一般采用间二甲酚为原料，以氯化亚铜为催化体系，用氯化剂进行氯化生成对氯间二甲酚。目前工艺中均采用一只反应釜氯化来获得对氯间二甲酚，由于此反应为放热反应且在反应过程中不同阶段的对系统的要求温度不一样，反应开始时可以适当提高温度加快反应的进行，而反应到终点时需降低反应温度，使反应尽可能向正反应方向进行。

太原理工大学魏文珑等在《对氯间二甲酚合成新工艺》中，研究了以间二甲苯酚和氯气为原料，在三氯化铝催化下对合成对氯间二甲酚进行了研究。结果认为最佳工艺条件为：四氯化碳70ml，60℃下通氯气反应120min，收率可以达61.1％。

太原理工大学魏文珑、高志军等在《对氯间二甲酚的合成研究》中，对3，5-二甲基苯酚为原料合成对氯间二甲酚进行了研究，从以氯化亚砜、次氯酸钠、硫酰氯为氯化剂，对投料比、溶剂三方面进行了考察。结果认为：以3，5-二甲酚为原料，硫酰氯为氯化剂、四氯化碳为溶剂，合成对氯间二甲酚效果较为理想。反应收率可达到82.57％，产品含量达97.67％，杀菌性能考察，产物杀菌行与标样相当。

以上两篇文献工艺具有工艺简单，选择性较好，对氯化反应进行了有益试验，但同时存在溶剂的蒸汽压较高，沸点较低在反应过程中溶剂大量挥发对环境影响较大，在工业化过程中有一定困难。

专利200710034241.8《对氯代烷基苯酚的工业化制备方法》、200910044035.4《一种1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的制备方法》和专利201010176713.5《一种1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的绿色工业化制备方法》三篇专利中提出了不同途径制备对氯间二甲酚的方法，均会采用不同种类的催化剂或溶剂，虽然通过加入溶剂或催化剂提高了反应的转化率，但是也存在催化剂回收困难，一般都需要向环境排放，而溶剂的加入特别是有机溶剂的加入对操作人员的危害则更加大，因此他们在工业化生产中存在着极大的环境压力，不符合现有绿色化、清洁生产的产业政策。另外由于PCMX产品属酚类物质本身极易被氧化成其他物质和易与多种金属或非金属络合成其他物质而对产品的外观色泽澄清度产生偏差，因此在反应中加入其他物质会对产品最终质量带来一定的负面影响。

目前PCMX生产领域均存在着使用不同类型的溶剂如氯仿或催化剂如FeCl₃、ZnCl₂、AlCl₃等的情况，由于溶剂在使用过程中不能完全回收、对水质产生污染、对长期操作人员身心健康造成伤害，而催化剂的利用效率较低，会产生金属污染，对环境亦会造成不同程度的损害。因此开发一种氯化化工、清洁生产、自动化生成的生产工艺显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连续化、自动化、无溶剂、无催化剂、清洁生产的工业化生产对氯间二甲酚的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高温氯化法生产对氯间二甲酚新工艺，包括以下步骤：

(1)将氯化剂以一定的流量气化后进入氯化塔下部；

(2)将液态原料以一定的流量打入预热器中升温预热，然后进入氯化塔上部；

(3)经预热的原料自氯化塔上部向下与自氯化塔下部向上的氯化剂气体相接触发生反应；

(4)使用循环泵将氯化塔内的物料进行强制外循环，在循环泵的出口设置换热器调节氯化塔内部的温度，在氯化塔顶部的气相管线经缓冲罐后设置调节阀控制调解氯化塔内的压力。

作为本发明所述新工艺的一种优选方案，其中所述步骤(1)～(4)中氯化塔进料、出料及温度调节均设置调节阀，且采用集散式控制系统和紧急停车系统进行自动化控制。

作为本发明所述新工艺的一种优选方案，其中所述步骤(1)中氯化剂硫酰氯以0.15～0.25m³/h的流量经气化器升温到69.1～75℃。

较佳地，其中所述氯化剂硫酰氯经气化器升温到70℃。