一种连续化生产4-氯-3,5-二甲基苯酚的方法及生产系统技术方案

本发明专利技术涉及一种连续化生产4

【技术实现步骤摘要】
一种连续化生产4
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氯
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3,5
‑
二甲基苯酚的方法及生产系统


[0001]本专利技术属于有机化学品合成
，具体涉及一种连续化生产4
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氯
‑
3,5
‑
二甲基苯酚的 方法及生产系统。

技术介绍

[0002]4‑
氯
‑
3,5
‑
二甲基苯酚(对氯间二甲酚，简称PCMX)是一种高效、广谱的防霉抗菌剂，在 日用、医用、工业用杀菌等领域应用广泛。人们越发对个人的卫生状况关注起来，4
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氯
‑
3,5
‑ꢀ
二甲基苯酚迎来更大的市场。
[0003]4‑
氯
‑
3,5
‑
二甲基苯酚在工业上一般以3,5
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二甲基苯酚/1
‑
羟基
‑
3,5
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二甲基苯为原料，在氯化 剂的作用下进行氯化反应得到，所用的氯化剂可以为硫酰氯或氯气，具体工艺主要有：
[0004]1)反应在无有机溶剂的条件下进行，如中国专利CN102199075A提到4
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氯
‑
3,5
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二甲基苯 酚由二价铜盐作催化剂，在无有机溶剂的条件下，以1
‑
羟基
‑
3,5
‑
二甲基苯、氧化剂和含氯无 机物进行反应得到，但是整个反应过程仅仅依靠加入的少量水或反应原料中所含的水以及反 应生成的与产物等摩尔量的水充当溶剂帮助搅拌。在实际实施结果中发现，此方法不使用有 机溶剂虽然有利于环保，但是整个反应体系很难分散均匀，不利于质子传输，难以控制反应 进度和反应选择性。
[0005]2)反应在高温下进行，如中国专利CN 103351282A由二价铜盐作催化剂，以3,5
‑
二甲基 苯酚(简称MX)为原料，氧气为氧化剂，盐酸为氯化剂，在90～98℃下进行反应合成3,5
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二甲 基
‑4‑
氯苯酚。该方法实际的MX转化率达到99％时，但产品的选择性仅达到80％，产品选择 性低，产物分离难度增加；中国专利CN102675055B中介绍了一种高温氯化法生产对氯间二 甲酚新工艺，通过预热的原料与氯化剂上下对流反应，反应温度110～130℃，虽然实现了连 续反应过程，但实际上由于反应温度较高，副产物选择性会很大程度上升高，另外，由于强 制外循环使整个塔内物料组成相同，当原料转化率较高时，塔内产物浓度较高，再与氯化剂 接触后，二氯代副产物会有明显增加，造成目标产品收率进一步降低。
[0006]3)反应在多段控温条件下进行，如专利CN104326881A中提到一种以3,5
‑
二甲基苯酚为 原料，四氯乙烯为溶剂，苄硫酚和氯化铝为共催化剂，硫酰氯为氯化剂，通过低温氯化、高 温氯化两阶段进行定向氯化反应合成4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法。该方法利用低温氯化保持 产品4
‑
氯
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3,5
‑
二甲基苯酚的选择性，高温氯化提高底物的转化率，从而实现提高产品收率的 目的。但是，在高温氯化阶段，还是会导致产品的选择性降低，并且该方法的催化剂回收困 难，对环境污染严重；专利CN101823941B中提到一种4
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氯
‑
3,5
‑
二甲基苯酚的绿色工业化制 备方法，以水为溶剂，硫酰氯或氯气为氯化剂，将底物3,5
‑
二甲基苯酚通过多段控温的方式 进行氯化反应。该方法的操作较为繁琐，连续化程度低，难以在工业上大规模应用，而且对 4
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氯
‑
3,5
‑
二甲基苯酚水相的处理问题也未提及。
[0007]4)反应在低温下进行，如专利CN102659528A中介绍了一种三个反应釜串联的形式连续 生产PCMX的工艺，通过控制低温25～35℃下反应，反应液连续溢流实现高转化率的连
续反 应过程，但一方面多个反应器的使用会提高投资成本及工艺风险，另一方面由于反应温度较 低，产品在溶剂中溶解度下降，因此不可避免的使用大量的溶剂来维持反应物料为均相溶液， 反应转化率为90～100％，选择性在80％左右，虽然实现了连续化过程，但产品选择性仍较 低。
[0008]上述合成方法，存在目标产物的选择性较低，或者原料的转化率较低的问题。
[0009]为了提高目标产物的选择性及原料的转化率，有人提出利用特定结构的反应精馏塔和精 馏精制塔联用生产4
‑
氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，如专利CN111574329A公开的一种用于生产 4
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氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的反应精馏装置及方法，该反应精馏装置包括通过管道相互连接的反应 精馏塔、第一冷凝器、第一再沸器、精馏精制塔、第二冷凝器、第三冷凝器、第二再沸器及 真空系统，该方法包括如下步骤：以硫酰氯和3,5
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二甲基苯酚作为原料，硫酰氯连续加入反 应精馏塔的反应精馏段上部；3,5
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二甲基苯酚进料连续加入反应精馏塔的反应精馏段下部，反 应精馏塔的塔顶经冷凝后采出二氧化硫和氯化氢气体，溶剂及少量反应原料硫酰氯回流至反 应精馏塔塔顶及反应精馏段底部；反应精馏塔塔底包含反应产物4
‑
氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的粗产 品，其进入精馏精制塔分离得到4
‑
氯
‑
3,5
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二甲基苯酚产品。相比其他方法，该方法可以连续 化生产，且目标产品的选择性和收率均较高。但是该方法需要采用具有特定结构的反应精馏 塔和精馏精制塔，大大增加设备投资成本。同时，生产过程中还需严格控制反应精馏塔、精 馏精制塔内各段的温度及系统压力，原料3,5
‑
二甲基苯酚的进料温度需提高至70～80℃，不仅 操作复杂还增加能耗，进一步增加成本。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高选择性、高收率且低成本的连续 化生产4
‑
氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的方法。
[0011]为达到上述目的，采取的技术方案为：
[0012]一种连续化生产4
‑
氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的方法，采用的反应物料包含3,5
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二甲基苯酚、氯 化剂和溶剂，所述方法包括：
[0013]将所述反应物料连续通入反应器中，并使所述反应物料在所述反应器内发生反应，得到 包含4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，采用的反应物料包含3,5
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二甲基苯酚、氯化剂和溶剂，其特征在于，所述方法包括：将所述反应物料连续通入反应器中，并使所述反应物料在所述反应器内发生反应，得到包含4
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氯
‑
3,5
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二甲基苯酚、3,5
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二甲基苯酚和溶剂的第一混合物，且所述第一混合物中的4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚至少部分为结晶态；将溶剂和所述第一混合物连续通入洗涤设备中，并进行分离，获得包含3,5
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二甲基苯酚和溶剂的第二混合物及包含溶剂和结晶态的4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的第三混合物；将所述第二混合物的部分或全部连续地通入所述反应器内；将所述第三混合物连续地输出所述洗涤设备，进行后处理得到4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚。2.根据权利要求1所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，控制所述反应器内物料的温度为20~40℃；和/或，当所述反应器内出现4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的结晶态时，即将所述反应器内包含结晶态的4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的物料连续地通入所述洗涤设备中。3.根据权利要求1所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，所述方法还包括针对所述第三混合物，取样检测4
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氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的纯度，当取样检测的纯度低于设定纯度，则将从所述洗涤设备输出的第三混合物加热后再回输至所述洗涤设备中；当取样检测的纯度在设定纯度以上，则对所述第三混合物进行后处理，获得所述4
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氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的晶体。4.根据权利要求3所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，所述设定纯度为99.0%。5.根据权利要求1所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，所述后处理包括使所述第三混合物通过蒸馏塔进行减压蒸馏，回收塔顶溶剂，塔底物料经冷却结晶，干燥，得到4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚产品。6.根据权利要求1所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，所述后处理得到的4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的纯度大于等于99.0%。7.根据权利要求1所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，当所述第二混合物中的2,4
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二氯
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3,5
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二甲基苯酚和2
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的总质量含量在设定含量以下时，将全部的第二混合物通入所述的反应器中；当所述第二混合物中的2,4
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二氯
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3,5
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二甲基苯酚和2
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氯
‑
3,5
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二甲基苯酚的总质量含量超过设定含量时，将90%以下的第二混合物通入所述的反应器中，将剩余部分的第二混合物用于进一步分离得到副产物2,4
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二氯
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3,5
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二甲基苯酚。8.根据权利要求7所述的连续化生产4
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的方法，其特征在于，所述方法还包括检测所述第二混合物中的2,4
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二氯
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3,5
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二甲基苯酚和2
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氯
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3,5
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二甲基苯酚的总质量含量的步骤；和/或，所述设定含量在10wt%~20wt%之间；和/或，当2,4
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二氯
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3,5
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二甲基苯酚和2
‑
氯
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3,5
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二甲基苯酚的总质量含量超过设定含量时，将80%~90%的第二混合物通入所述的反应器中。...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建拥，李泉，胡鹏翔，王丰阳，龚琴琴，潘洪，俞宏伟，胡柏剡，
申请(专利权)人：浙江新和成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：