Способ получения метадихлорбензола Советский патент 1992 года по МПК C07C25/08 C07C17/24 

Изобретение относится к органической химии, а именно к получению метадихлор- бензола (МДХБ), который используется в химической промышленности в качестве исходного продукта в производстве ряда красителей, фармацевтических препаратов и средств защиты растений

Известно получение МДХБ из метахло- ранилина 1 или при хлорировании расплавленного метадинитробензола 2. Однако данные способы из-за сложности синтеза метахлоранилина образования больших количеств тяжелых сточных вод, необходимости применения стеклянной аппаратуры и высокой токсичности метадинитробензола нашли применение лишь в лабораторной практике

МДХБ образуется также и при изомеризации орто- и парадихлорбензолов (ОДуВ и ПДХБ) в присутствии гетерогенных катализаторов Известен способ 3 в котором изомеризацию ПДХБ проводят при 70°С и молярном соотношении ПДХБ AlCIa H20 1.0,1:0,1. Однако содержание МДКБ в образующейся при этом смеси ДХБ составляет лишь 57% (наряду с 38,7% ПДХБ и 4 3% ОДХБ) В данном способе изомеризацию ПДХБ проводят как прерывный процесс Поэтому, несмотря на то что конверсия ПДХЬ составляет только 61,3% (38 7% ПДХБ остаVJ

О

о

00

ю со

ются неизменными), отсутствует возможность увеличения степени образования МДХБ за счет более полного превращения в него исходного ПДХБ.

Цель изобретения - повышение выхода МДХБи Цель достигается путем создания непреф ь нЬ гЪ цикла процессов (см, чертеж), состоящих из изомеризации, кристаллизаций и ректификации,

В качестве исходного сырья применяют промышленные отходы производства хлорбензола (Fo) состава: парадихлорбензол 50-60%, МДХБ 2-3%, ОДХБ и другие хлор- бензолы остальное, из них кристаллизацией (Кр) выделяют ПДХБ, который затем изоме- ризуют (И) при 160-170°С в течение 1-4 ч промотированным водой хлоридом алюминия при молярном соотношении ПДХБ:А1С з:Н20 1,0:0,1:0,1. Образующуюся смесь изомеров (Дi) очищают перегонкой (Oi) при 160°С и давлении 2-104Па от смолистых примесей (Bi) и смешивают с исходными отходами производства хлорбензола указанного состава, после чего обогащенную МДХБ фракцию состава: ПДХБ 42- 52%, МДХБ 28-34%, ОДХБ 19-24%, хлорбензол и трихлорбензолы остальное вновь направляют в цикл: подвергают кристаллизации, выделяют ПДХБ, его изомери- зуют и очищают, а из маточного раствора (М) ректификацией (Р) при остаточном давлении 1,33-Ю4 Па, флегмовом числе 30-60 и числе теоретических ступеней 24-28 выделяют целевой продукт(Поб), 32-55% которого возвращают в процесс (поток Пц) на стадию кристаллизации ПДХБ. Кубовые остатки (W) очищают от смолистых веществ (Вг) перегонкой (02), выделяя жидкую фракцию (Д2), содержащую 90%-ный ОДХБ.

В отличие от прототипа предлагаемый способ характеризуется как непрерывный процесс, при коюром часть целевого продукта МДХБ возвращается в цикл на стадию кристаллизации ПДХБ.

Условия проведения разделения и полученные результаты приведены в таблице. Выходы целевого МДХБ при этой составляют: пример 1 - 82,2%, пример 2 - 81,9%, пример 3 - 85,2%, пример 4 (без рецикла дистиллята - потока Пц) - 62,0%. Таким образом, по сравнению с известным способом (содержание МДХБ 57%) выход МДХБ возрастает на 25-28%; кроме того, применение на стадии ректификации колонн с числом теоретических тарелок 24-28 существенно упрощает процесс. Предлагаемым способом удается практически максимально выделять ПДХБ, возвращаемый на изомеризацию (повышая тем самым степень

превращения ПДХБ в МДХБ). Для осуществления на практике предлагаемого способа пригодна современная технология получения хлорбензола и разделения ПДХБ и

ОДХБ.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Исходную смесь (F0), содержащую 3% МДХБ, 57% ПДХБ и 40%

ОДХБ, в количестве 1000 кг/ч смешивают с фракциями Д-i и Пц и подают на стадию кристаллизации Кр, которая осуществляется при температуре минус 30°С (расход и содержание потоков приведены в таблице). В

результате получают кристаллическую фракцию (К) в количестве 857 кг/ч, содержащую 98% ПДХБ, и маточник (М) в количестве 1171 кг/ч, содержащий 53% МДХБ, 10% ПДХБ и 37% ОДХБ.

Кристаллическую фракцию (К) направляют на стадию изомеризации (И) (165°С молярь ;е соотношение ПДХБ АЮз Н20 1,0:0,1:0,1, продолжительность 2 ч, образовавшуюся изомеризационную смесь подают в перегонный куб (Oi), i де при температуре 160°С и давлении 2-10 Па отделяют ее от смолистых примесей Вт 43 кг/ч). Полученный дистиллят (Дч 808 кг/ч), содержащий 50% МДХБ, 45%

ПДХБ и 5% ОДХБ, смешивают с исходной смесью (Fo) и отправляют на стадию кристаллизации (Кр).

Маточник (М) в количестве 1171 кг/ч поступает на стадию ректификации (Р) (остаточное давление 1,33104 Па, флэгмовое число 60, число теоретических ступеней 281 в результате чего получают дистиллят (П06 643 кг/ч), содержит 90% МДХБ, 8% ПДХБ и 2% ОДХБ), и кубовый остаток (W

528 кг/ч). Последний в перегонном кубе (Оа) отделяют от смолистых вещее в (Вг 61 кг/ч) и выделяют ОДХБ (дистиллятор Д2 467 кг/ч) с содержанием основного вещества не менее 90%.

Дистиллят (Поб) разделяют на два потока (Пц)и(П). Поток (Пц) в количестве 214 ю /ч смешивают с исходной смесью (F0) и возвращают на стадию кристаллизации (К0) поток (П) в количестве 429 кг/ч отбирают и качестве готового продукта

Примеры 2-4. Работу проводят с той же исходной смесью (F0), что в примере 1 Отличия от примера 1: в примерах 2 и 3 содержание МДХБ в изомеризованной смеси (Д-i) составляет соответственно 40 и 60 мас. примере 3 температура ристал- лизации минус 35°С. Для сравнен ля влияния рецикла дистиллята (поток Пц) на процесс разделения в примере 4 приведены

результаты опыта, проведенного без рецикла этого потока.

Формула изобретения Способ получения метадихлорбензола, включающий изомеризацию парадихлор- бензола при 160-170°С в присутствии про- мотированного водой хлорида алюминия и молярном соотношении парадихлорбензол: хлорид алюминия : вода 1: 0,1 : 0,1, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, отходы производства хлорбензола состава, %: парадихлорбензол - 50-60; метадихлорбензол 2-3; ортодихлорбензол и другие хлорбензолы - остальное, подвергают кристаллизации и выделяют парадихлорбензол, который затем изомеризуют до метадихлорбензола, образующуюся смесь изомеров очищают перегонкой от смолистых примесей и смешивают исходными отходами производства

хлорбензола указанного состава и обогащенную метадихлорбензолом фракцию состава, %: парадихлорбензол - 42-52; метадихлорбензол - 28-34; ортодихларбен- зол - 19-24, хлорбензол и трихлорбензолы

- остальное, подвергают кристаллизации с целью выделения парадихлорбензола, после чего парадихлорбензол направляют на стадию изомеризации, а из маточного раствора ректификацией выделяют целевой

продукт, 32-55% от которого возвращают в процесс на стадию кристаллизации парадихлорбензола.

Использование получение полупродуктов производства фармацевтических препаратов и красителей Сущность изобретения отходы производства хлорбензи- ла состава: парадихлорбензол (БФ CeH/iCh) 50-60%, метадихлорбензол(БФ )2- 3%, ортодихлорбензол (БФ ) и другие хлорбензолы остальное, объединяют с продуктом изомеризации паради лорбен- зола (условия - 160-170°С присутствие , молярное соотношение СбН4С12 AlClj Н20 1 : 0,1 0,1) состава: метадихлорбен- зол 40-60%, парадихлорбензол г 6-33% ортодихлорбензол остальное и с метадих- лорбензолом для получения реакц1лсиной массы состава парадихлорбензол 42-52% метадихлорбензол 28-34%, ортодихлорбензол 19-24%, хлорбензол и трихлорбензол остальное, из нее путем кристаллизации выделяют парадихлорбензол, его направляют на стадию изомеризации (условия см выше), а целевой метадихлорбензол выделяют из маточного раствора путем ректиоикации 32-55% его возвращают в процесс на ста дню кристаллизации парадихлорг;ензола 1 табл 00 С

Расходы и содержание основных потоков