專利名稱：利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法。
背景技術：
1，2-二苯乙烷，是一種重要的精細化學中間體，也是一種重要的有機化工產(chǎn)品。其磺化產(chǎn)物是皮革加工工業(yè)中的一種優(yōu)良鞣劑；脫氫產(chǎn)物是熒光增白劑和染料的重要原料； 由于其熱穩(wěn)定性高，載熱能力大，也作為導熱油應用；另外，它還是一種硝基纖維素的重要溶劑。近幾年來，由于新型環(huán)保型高效阻燃劑十溴二苯乙烷的開發(fā)成功，使其應用范圍更加廣泛，市場需求量不斷擴大。目前，大都通過芐基氯反應(鐵粉偶聯(lián))法制得二苯乙烷粗品、然后用甲醇或乙醇提純后重結晶的生產(chǎn)方法來實現(xiàn)二苯乙烷的工業(yè)化生產(chǎn)。上述方法雖然有原料易得、生產(chǎn)工藝比較簡單、投資較少的優(yōu)點。但是也有以下缺點1. 一方面，二苯乙烷反應合成體系中物料成分比較復雜，體系內(nèi)部往往含有未完全反應的氯化芐(沸點179°c)、水解產(chǎn)生的苯甲醇(沸點205. 3°C)、以及因發(fā)生副反應而生成的1，2-二苯甲烷(沸點6°C)、1，2-二苯乙烯(沸點306°C )以及其它未知的高沸點物質(zhì)。用乙醇或甲醇提純時，上述有機雜質(zhì)與二苯乙烷一同溶于乙醇或甲醇中，重結晶時二苯乙烷中會含有1，2-二苯甲烷等有機雜質(zhì)，致使二苯乙烷的純度不高。另一方面，根據(jù)相似者相溶原理，有機溶劑重結晶處理方法，產(chǎn)品本身也易受到有機溶劑和反應體系中副產(chǎn)物的污染，一般情況下，經(jīng)過有機溶劑重結晶處理后， 二苯乙烷產(chǎn)品中會含有3-5%的有機溶劑，也造成二苯乙烷的純度不高。第三方面，采用溶劑重結晶提純方法，由于有機溶劑的循環(huán)套用，使得產(chǎn)品批與批之間存在質(zhì)量不穩(wěn)定現(xiàn)象。 上述三方面原因?qū)е碌漠a(chǎn)品純度不高以及不同批次產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，極大的制約了二苯乙烷在下游產(chǎn)品中的應用。2.由于乙醇或甲醇屬易燃、易爆和易揮發(fā)產(chǎn)品，不但容易污染環(huán)境，而且也容易引起安全事故。3.生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢液，在實際生產(chǎn)過程中難以處理，基本都將其作為廢物直接排放，不僅對環(huán)境造成污染，而且是一種資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，該方法同時實現(xiàn)了二苯乙烷和氯化鐵溶液的生產(chǎn)，不但提高了二苯乙烷的純度，而且將生產(chǎn)二苯乙烷的廢液變廢為寶，節(jié)約了資源和減少了對環(huán)境的污染。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特點在于包括以下步驟
(1)在保持由工藝水、銅粉和鐵粉組成的混合體系的溫度87-96°C的條件下，向混合體系中滴加氯化芐，進行合成反應，氯化芐滴加完成后，在溫度95-102°C條件下，保溫回流反應1-3小時，制得中間料液；
(2)向中間料液中加入鹽酸，攪拌反應后，制得產(chǎn)物料液；
(3)過濾產(chǎn)物料液，取濾液，靜置使之分層，分離出上層液體，下層液體待用；上層液體經(jīng)兩次精餾后，便制得液體二苯乙烷；
(4)將液體二苯乙烷經(jīng)制片機，制成固體二苯乙烷；
(5)濃縮步驟(3)中得到的下層液體至濃度為35-39%，然后通入氯氣進行氯化，制得濃度為35-40%的氯化鐵溶液。所述工藝水、銅粉、鐵粉和氯化芐質(zhì)量比依次為 3. 25-5. 5 0. 03-0. 07 0. 205-0. 3:1。所述氯化芐的滴加時間為5-6小時。所述鹽酸的濃度為30%，用量為氯化芐質(zhì)量的0. 15-0. 65倍。所述兩次精餾均為減壓精餾，兩次精餾的壓力條件均為-0. 07至-0. 098MPa, 一次精餾收集185-235 溫度范圍的餾分，二次精餾收集190-235 溫度范圍的餾分。所述氯氣的通入速度為l-4L/min。本發(fā)明具有以下優(yōu)點效果(1)本發(fā)明利用二苯乙烷與其生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的其它有機物(雜質(zhì))的沸點的不同，采用精餾的方法提純二苯乙烷，可以極大地提高二苯乙烷的純度；避免現(xiàn)有技術使用乙醇或甲醇重結晶，而帶來的產(chǎn)品雜質(zhì)多，不同批次的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定以及容易污染環(huán)境和易引起安全生產(chǎn)事故的缺陷。(2)本發(fā)明所得產(chǎn)品為固體，有利于儲運。(3)利用生產(chǎn)二苯乙烷產(chǎn)生的廢液，實現(xiàn)了氯化鐵溶液的生產(chǎn)，節(jié)約了資源，減少了環(huán)境污染，實現(xiàn)了二苯乙烷的清潔生產(chǎn)。


圖1是重結晶法制得的二苯乙烷產(chǎn)品主含量氣相色譜圖； 圖2本發(fā)明實施例3制得的二苯乙烷產(chǎn)品主含量氣相色譜圖； 圖3本發(fā)明實施例4制得的二苯乙烷產(chǎn)品主含量氣相色譜圖。
具體實施例方式以下通過實施例進一步說明利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而對本發(fā)明沒有限制。實施例1
向反應釜中加入1300L工藝水、12Kg銅粉和82Kg工業(yè)還原鐵粉，升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在87-92°C范圍，然后滴加400Kg氯化芐進行合成反應，滴加反應時間5小時。再升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在95-100°C范圍，保溫回流反應1小時，制得中間料液。向上述中間料液中加入60Kg濃度為30%的鹽酸，攪拌1. 5小時，制得產(chǎn)物料液。過濾產(chǎn)物料液，濾餅即催化劑銅粉回收備用，濾液送入分液器中進行靜置分層，分離出上層液體，下層液體留在分液器中待用。將上述上層液體送入一級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 07至-0. 098MPa 范圍，收集200-225 范圍的餾分作為液體二苯乙烷粗品，再將液體二苯乙烷粗品送入二級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 07至-0. 098MPa范圍，收集200_225°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷精品。將上述液體二苯乙烷精品通過制片機在20-25°C冷卻水冷卻下制片處理，制得片狀白色固體二苯乙烷產(chǎn)品224. 41Kg，收率78%。將分液器中的下層液體即氯化亞鐵溶液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮使之濃度達到35%，然后再送入氯化塔中進行循環(huán)，按IL/ min的速度通入氯氣進行氯化處理，當氯化鐵濃度達到35%時，停止氯化反應，從而制得濃度為35%的氯化鐵溶液。實施例2
向反應釜中加入1400L工藝水、18Kg銅粉和92Kg工業(yè)還原鐵粉，升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在92-95°C范圍，然后滴加400Kg氯化芐進行合成反應，滴加反應時間6小時。再升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在96-101°C范圍，保溫回流反應2小時，制得中間料液。向上述中間料液中加入IlOKg濃度為30%的鹽酸，攪拌2小時，制得產(chǎn)物料液。過濾產(chǎn)物料液，濾餅即催化劑銅粉回收備用，濾液送入分液器中進行靜置分層，分離出上層液體，下層液體留在分液器中待用。將上述上層液體送入一級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa 范圍，收集198-230°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷粗品，再將液體二苯乙烷粗品送入二級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa范圍，收集198_230°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷精品。將上述液體二苯乙烷精品通過制片機在20-25°C冷卻水冷卻下制片處理，制得片狀白色固體二苯乙烷產(chǎn)品228. 7Ig，收率79. 5%。將分液器中的下層液體即氯化亞鐵溶液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮使之濃度達到36%，然后再送入氯化塔中進行循環(huán)，按 2. 5L/min的速度通入氯氣進行氯化處理，當氯化鐵濃度達到38%時，停止氯化反應，從而制得濃度為38%的氯化鐵溶液。實施例3
向反應釜中加入1600L工藝水、2Ig銅粉和IOOKg工業(yè)還原鐵粉，升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在92-951范圍，然后滴加4001^氯化芐進行合成反應，滴加反應時間5.5小時。再升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在96-101°C范圍，保溫回流反應3小時，制得中間料液。向上述中間料液中加入160Kg濃度為30%的鹽酸，攪拌2小時，制得產(chǎn)物料液。過濾產(chǎn)物料液，濾餅即催化劑銅粉回收備用，濾液送入分液器中進行靜置分層，分離出上層液體，下層液體留在分液器中待用。將上述上層液體送入一級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa 范圍，收集198-233 范圍的餾分作為液體二苯乙烷粗品，再將液體二苯乙烷粗品送入二級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa范圍，收集198-233°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷精品。將上述液體二苯乙烷精品通過制片機在20-25°C冷卻水冷卻下制片處理，制得片狀白色固體二苯乙烷產(chǎn)品233. 04Kg，收率81%。將分液器中的下層液體即氯化亞鐵溶液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮使之濃度達到37%，然后再送入氯化塔中進行循環(huán)，按2L/ min的速度通入氯氣進行氯化處理，當氯化鐵濃度達到39%時，停止氯化反應，從而制得濃度為39%的氯化鐵溶液。實施例4
向反應釜中加入1900L工藝水、銅粉和IlOKg工業(yè)還原鐵粉，升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在92-95°C范圍，然后滴加400Kg氯化芐進行合成反應，滴加反應時間6小時。再升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在96-102°C范圍，保溫回流反應3小時，制得中間料液。向上述中間料液中加入200Kg濃度為30%的鹽酸，攪拌2. 5小時，制得產(chǎn)物料液。過濾產(chǎn)物料液，濾餅即催化劑銅粉回收備用，濾液送入分液器中進行靜置分層，分離出上層液體，下層液體留在分液器中待用。將上述上層液體送入一級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa 范圍，收集198-235 范圍的餾分作為液體二苯乙烷粗品，再將液體二苯乙烷粗品送入二級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MI^范圍，收集198-235°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷精品。將上述液體二苯乙烷精品通過制片機在20-25°C冷卻水冷卻下制片
5處理，制得片狀白色固體二苯乙烷產(chǎn)品232. 46Kg，收率80. 8%。將分液器中的下層液體即氯化亞鐵溶液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮使之濃度達到38%，然后再送入氯化塔中進行循環(huán)，按3L/ min的速度通入氯氣進行氯化處理，當氯化鐵濃度達到40%時，停止氯化反應，從而制得濃度為40%的氯化鐵溶液。實施例5
向反應釜中加入2200L工藝水、28Kg銅粉和120Kg工業(yè)還原鐵粉，升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在92-96°C范圍，然后滴加400Kg氯化芐進行合成反應，滴加反應時間6小時。再升溫并維持反應釜內(nèi)溫度在96-102°C范圍，保溫回流反應3小時，制得中間料液。向上述中間料液中加入260Kg濃度為30%的鹽酸，攪拌3小時，制得產(chǎn)物料液。過濾產(chǎn)物料液，濾餅即催化劑銅粉回收備用，濾液送入分液器中進行靜置分層，分離出上層液體，下層液體留在分液器中待用。將上述上層液體送入一級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MPa 范圍，收集198-235 范圍的餾分作為液體二苯乙烷粗品，再將液體二苯乙烷粗品送入二級精餾塔進行減壓精餾，維持真空度在-0. 08至-0. 09MI^范圍，收集198-235°C范圍的餾分作為液體二苯乙烷精品。將上述液體二苯乙烷精品通過制片機在20-25°C冷卻水冷卻下制片處理，制得片狀白色固體二苯乙烷產(chǎn)品233. 61Kg，收率81. 2%。將分液器中的下層液體即氯化亞鐵溶液送入蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮使之濃度達到39%，然后再送入氯化塔中進行循環(huán)，按4L/ min的速度通入氯氣進行氯化處理，當氯化鐵濃度達到40%時，停止氯化反應，從而制得濃度為40%的氯化鐵溶液。上述實施例制得的二苯乙烷的理化性能指標參數(shù)，見表1。表1 二苯乙烷的理化性能指標參數(shù)表
權利要求
1.利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于包括以下步驟(1)在保持由工藝水、銅粉和鐵粉組成的混合體系的溫度87-96°C的條件下，向混合體系中滴加氯化芐，進行合成反應，氯化芐滴加完成后，在溫度95-102°C條件下，保溫回流反應1-3小時，制得中間料液；(2)向中間料液中加入鹽酸，攪拌反應后，制得產(chǎn)物料液；(3)過濾產(chǎn)物料液，取濾液，靜置使之分層，分離出上層液體，下層液體待用；上層液體經(jīng)兩次精餾后，便制得液體二苯乙烷；(4)將液體二苯乙烷經(jīng)制片機，制成固體二苯乙烷；(5)濃縮步驟(3)中得到的下層液體至濃度為35-39%，然后通入氯氣進行氯化，制得濃度為35-40%的氯化鐵溶液。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于所述工藝水、銅粉、鐵粉和氯化芐質(zhì)量比依次為3. 25-5. 5 0. 03-0. 07 0. 205-0. 3 1。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于所述氯化芐的滴加時間為5-6小時。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于所述鹽酸的濃度為30%，用量為氯化芐質(zhì)量的0. 15-0. 65倍。
5.根據(jù)權利要求1所述的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于所述兩次精餾均為減壓精餾，兩次精餾的壓力條件均為-0. 07至-0. 098MPa，一次精餾收集 185-235 °C溫度范圍的餾分，二次精餾收集190-235 °C溫度范圍的餾分。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一權利要求所述的利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，其特征在于所述氯氣的通入速度為l-4L/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用氯化芐生產(chǎn)二苯乙烷和氯化鐵溶液的方法，步驟如下(1)向由工藝水、銅粉和鐵粉組成的混合體系中滴加氯化芐，制得中間料液；(2)向中間料液中加入鹽酸，制得產(chǎn)物料液；(3)過濾產(chǎn)物料液，靜置濾液使之分層，分離出上層液體，下層液體待用；上層液體經(jīng)兩次精餾后，制得液體二苯乙烷；(4)將液體二苯乙烷精品經(jīng)制片機，制成固體二苯乙烷；(5)濃縮下層液體至濃度為35-39%，然后通入氯氣進行氯化，制得濃度為35-40%的氯化鐵溶液。該法生產(chǎn)的二苯乙烷純度高，利用生產(chǎn)二苯乙烷產(chǎn)生的廢液，實現(xiàn)了氯化鐵溶液的生產(chǎn)，節(jié)約了資源，減少了環(huán)境污染，實現(xiàn)了二苯乙烷的清潔生產(chǎn)。
文檔編號C01G49/10GK102432424SQ20111029262
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者唐星三, 婁玉峰, 孟燁, 張勇, 李世祥, 王善華, 董永 申請人:山東天一化學股份有限公司