一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法。具体为将二氯甲苯混合液经精馏及结晶分离提纯，分别提纯回收各同分异构体。首先经精馏分离去除二氯甲苯混合液中的氯甲苯和多氯甲苯等轻重组分，然后经精馏进行初步分离，在精馏段不同位置采出各二氯甲苯同分异构体的富集液，此富集液浓度可以保证处于对应二氯甲苯同分异构体的结晶相区，然后分别将采出的五组富集液转入结晶工段，经多级熔融结晶将对应二氯甲苯同分异构体纯度提高到99.5%以上，结晶母液可返回精馏工段循环回收二氯甲苯。本发明专利技术提供的分离工艺具有产品纯度高、分离工艺简单、操作安全、能耗低等优点。能耗低等优点。能耗低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法


[0001]本专利技术属于化工分离
，具体涉及一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法。

技术介绍

[0002]二氯甲苯（Dichlorotoluene，DCT）是重要的化工中间体，其具有六种同分异构体，分别为2，3
‑
DCT、2，4
‑
DCT、2，5
‑
DCT、2，6
‑
DCT、3，4
‑
DCT和3，5
‑
DCT。其中除了3，5
‑
DCT外其余五种同分异构体室温下均为无色透明液体。不同同分异构体往往有不同用途，如可用作染料中间体、医药中间体和农药中间体等。由于二氯甲苯同分异构体间物性十分相似，对其分离难度较大。目前不同二氯甲苯同分异构体主要通过定向氯化进行合成制得。如2，4
‑
DCT通常采用对氯甲苯为起始原料，在催化剂存在的条件下进行氯化反应，生成2，4
‑
DCT和3，4
‑
DCT的混合物，然后再经精馏分离获得2，4
‑
DCT产品。又如2，6
‑
DCT可采用对甲苯磺酰氯定向氯化法制得，或者采用邻、对硝基甲苯经氯化、还原、重氮化反应制得。可以看出，为了获取特定的二氯甲苯构型，对合成原料的基团占位往往有特定的要求，并且在合成过程中由于氯化反应的选择性无法做到100%，因此仍会副产一定量的混合二氯甲苯。这些缺陷均在某种程度上提高了二氯甲苯的生产成本。r/>[0003]从分子结构来看，以甲苯为原料经定向氯化反应制备二氯甲苯应是较为简单的合成路线。但受限于催化剂的选择性，目前甲苯氯化反应生成二氯甲苯的选择性不高，通常生成五种同分异构体的混合物。因此，如果能够以较为经济的方式对混合二氯甲苯进行分离提纯，获取各同分异构体的高纯产品，将彻底改变二氯甲苯的合成工艺，降低生产成本及能耗。
[0004]可以认为CN200810120184.X（中国专利技术专利申请，公开号CN101633601A，公开日期2010年1月27日）为本专利技术最接近的现有技术，其公开了一种2，6
‑
二氯甲苯的工业化生产方法。首先，以2
‑
氯甲苯为原料，经氯化反应得到二氯甲苯的混合液，然后经精馏
‑
熔融结晶分离提纯得到纯度≥99.0%的2，6
‑
二氯甲苯。但其采用2
‑
氯甲苯为原料经氯化反应生成二氯甲苯，合成工艺形成的二氯甲苯混合液组成相对简单，不含3，4
‑
二氯甲苯，也未对各异构体具体组成范围进行限定，并且其需要特定的催化剂使产物中2，6
‑
DCT的含量占比较高，然后在2，6
‑
DCT含量较高的情况下仅通过两步精馏和两步结晶分离回收了2，6
‑
DCT，未对剩余的混合二氯甲苯的分离提纯提出具体方案。另外CN201510864787.0（中国专利技术专利申请，公开号CN105399601A，公开日期2016年3月16日）公开了一种混合二氯甲苯的分离方法。其采用精馏
‑
结晶
‑
吸附分离结合的方式对混合二氯甲苯同分异构体进行分离，工艺与本专利技术相比更为复杂。尤其是吸附工段采用分子筛吸附剂，吸附条件较为苛刻，往往需要高温高压条件，同时吸附剂连续运行时间短，经常需要在高温高压的复杂条件下进行活化再生，整体工艺复杂，能耗较高。另外，还有大量采用分子筛吸附方式分离提纯二氯甲苯的现有技术，如US4254062（美国专利技术专利申请，公开日期1981年3月3日）、EP0249883（欧洲专利技术专利申请，公开日期1987年12月23日）、US4922040（美国专利技术专利申请，公开日期1990年5月1日）等。但
从其技术效果来看均存在分离能耗高，收率低，对进料组成有一定浓度要求，以及分子筛使用寿命等问题。

技术实现思路

[0005]基于二氯甲苯合成领域存在的以上问题，本专利技术提供一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法。首先，经精馏对混合二氯甲苯进行粗分，调整不同同分异构体的浓度占比，在精馏段不同位置采出某一特定分子构型含量较高的二氯甲苯混合液，然后经熔融结晶进一步分离提纯，获取相应的高纯二氯甲苯产品。由于本专利技术涉及的混合二氯甲苯含五种同分异构体，其五元固液平衡相图较为复杂，至今未有文献报道。因此，采用熔融结晶完全分离提纯五种同分异构体的工艺也未见文献报道。
[0006]本专利技术从基本热力学平衡数据开始，根据五元同分异构体体系的气液和固液相平衡特性，创造性的提出采用精馏耦合熔融结晶工艺对二氯甲苯五种同分异构体实现分离提纯，具有工艺路线简单，操作成本低，产品纯度高等优点。采用本专利技术提出的分离工艺可以直接由甲苯氯化合成二氯甲苯，彻底改变传统二氯甲苯的合成工艺。
[0007]本专利技术具体技术方案如下：一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法，其特征在于二氯甲苯混合液中含有2，4
‑
DCT、2，5
‑
DCT、2，6
‑
DCT、2，3
‑
DCT和3，4
‑
DCT五种同分异构体，首先将二氯甲苯混合液导入第一精馏塔进行初分，塔顶采出2，4
‑
DCT、2，5
‑
DCT和2，6
‑
DCT的混合液，塔釜采出2，3
‑
DCT和3，4
‑
DCT的混合液，第一精馏塔塔顶采出进第二精馏塔，在第二精馏塔塔顶采出2，4
‑
DCT和2，6
‑
DCT富集液，在第二精馏塔塔釜采出2，5
‑
DCT富集液，第一精馏塔塔釜采出进第三精馏塔，在第三精馏塔塔顶采出2，3
‑
DCT富集液，在第三精馏塔塔釜采出3，4
‑
DCT富集液，第二精馏塔塔顶采出进第四精馏塔，在第四精馏塔塔顶采出2，6
‑
DCT富集液，在第四精馏塔塔釜采出2，4
‑
DCT富集液，第四精馏塔塔顶采出的2，6
‑
DCT富集液进入第一结晶段结晶分离2，6
‑
DCT，结晶母液返回第四精馏塔，第四精馏塔塔釜采出的2，4
‑
DCT富集液进入第二结晶段结晶分离2，4
‑
DCT，结晶母液返回第二精馏塔，第二精馏塔塔釜采出的2，5
‑
DCT富集液进入第三结晶段结晶分离2，5
‑
DCT，结晶母液返回第二精馏塔，第三精馏塔塔顶采出的2，3
‑
DCT富集液进入第四结晶段结晶分离2，3
‑
DCT，结晶母液返回第三精馏塔，第三精馏塔塔釜采出的3，4
‑
DCT富集液进入第五结晶段结晶分离3，4
‑
DCT，结晶母液返回第三精馏塔。
[0008]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法，其特征在于二氯甲苯混合液中含有2，4
‑
DCT、2，5
‑
DCT、2，6
‑
DCT、2，3
‑
DCT和3，4
‑
DCT五种同分异构体，首先将二氯甲苯混合液导入第一精馏塔进行初分，塔顶采出2，4
‑
DCT、2，5
‑
DCT和2，6
‑
DCT的混合液，塔釜采出2，3
‑
DCT和3，4
‑
DCT的混合液，第一精馏塔塔顶采出进第二精馏塔，在第二精馏塔塔顶采出2，4
‑
DCT和2，6
‑
DCT富集液，在第二精馏塔塔釜采出2，5
‑
DCT富集液，第一精馏塔塔釜采出进第三精馏塔，在第三精馏塔塔顶采出2，3
‑
DCT富集液，在第三精馏塔塔釜采出3，4
‑
DCT富集液，第二精馏塔塔顶采出进第四精馏塔，在第四精馏塔塔顶采出2，6
‑
DCT富集液，在第四精馏塔塔釜采出2，4
‑
DCT富集液，第四精馏塔塔顶采出的2，6
‑
DCT富集液进入第一结晶段结晶分离2，6
‑
DCT，结晶母液返回第四精馏塔，第四精馏塔塔釜采出的2，4
‑
DCT富集液进入第二结晶段结晶分离2，4
‑
DCT，结晶母液返回第二精馏塔，第二精馏塔塔釜采出的2，5
‑
DCT富集液进入第三结晶段结晶分离2，5
‑
DCT，结晶母液返回第二精馏塔，第三精馏塔塔顶采出的2，3
‑
DCT富集液进入第四结晶段结晶分离2，3
‑
DCT，结晶母液返回第三精馏塔，第三精馏塔塔釜采出的3，4
‑
DCT富集液进入第五结晶段结晶分离3，4
‑
DCT，结晶母液返回第三精馏塔。2.根据权利要求1所述的精馏与结晶耦合的混合二氯甲苯分离提纯方法，其特征在于所述第二精馏塔塔釜采出的2，5
‑
DCT富集液中2，5
‑
DCT含量>45%，第三精馏塔塔顶采出的2，3
‑
DCT富集液中2，3
‑
DCT含量>50%，第三精馏塔塔釜采出的3，4
‑
DCT富集液中3，4
‑
DCT含量>70%，第四精馏塔塔顶采出的2，6
‑
DCT富集液中2，6
‑
DCT含量>55%，第四精馏塔塔釜采出的2，4
‑
DCT富集液中2，4
‑
DCT含量>75%。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏君君，于会满，尹海蛟，全晓宇，
申请(专利权)人：江苏乐科节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：