一種連續(xù)化生產2,5-二氯苯酚的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種連續(xù)化生產2, 5-二氯苯酪的方法及連續(xù)化生產系統(tǒng)，屬于 2, 5-二氯苯酪生產技術領域。
【背景技術】
[0002] 2, 5-二氯苯酪，英文名稱：2, 5-dichlorophenol，簡稱 2, 5-DCP，分子式：CeH4Cl2〇， 分子量：163。2, 5-二氯苯酪是除草劑麥草畏的中間體，麥草畏屬安息香酸系除草劑，具有 內吸傳導作用，對于一年生和多年生闊葉雜草有顯著的防除效果，在農業(yè)上獲得了廣泛的 應用。目前，國內外麥草畏市場廣闊，亟需新的麥草畏生產工藝滿足市場需求，對此，作為中 間體的2, 5-二氯苯酪的合成方法和合成工藝也成為研究熱點。目前已經工業(yè)化的相對成 熟的2, 5-二氯苯酪工藝方法為：W2, 5-二氯苯胺為原料，采用間歇蓋式工藝，通過苯胺成 鹽反應、苯胺鹽重氮化反應、重氮液水解反應、降溫析晶得到2, 5-二氯苯酪成品。該方法中 重氮化和水解均為蓋式反應，過程緩慢，系統(tǒng)中重氮液積存量大，同時，因為重氮鹽穩(wěn)定性 差，容易分解，因此需要在l-l〇°C的低溫環(huán)境下進行重氮化反應。該2, 5-二氯苯酪合成工 藝存在著耗時長、能耗高、生產成本高、危險系數(shù)高等缺點，研發(fā)新的合成工藝勢在必行。 W03] 目前，也有相關工藝對2, 5-二氯苯酪的制備進行了研究和改進。例如， CN104591973A公開了一種2, 5-二氯苯酪的制備方法，該方法W對二氯苯為起始原料，與乙 酷氯在Ξ氯化侶存在下經FiedeShafts酷基化反應制得2, 5-二氯苯乙酬，然后室溫下 再與過氧化物在催化劑存在下經Baeyer-Vi11iger氧化反應制得乙酸2, 5-二氯苯醋，最后 乙酸2, 5-二氯苯醋與無機堿溶液在回流條件下經水解反應制得2, 5-二氯苯酪。本實用新 型具有生產成本低和收率高的特點，并且=廢產生量少，環(huán)保性強，更適合大規(guī)模工業(yè)化生 產。但是，該方法存在工藝路線長，設備投入量大等不足。
[0004] 專利US4246171中公開了一種利用兩只串聯(lián)反應蓋進行連續(xù)重氮化的反應流程， 第一反應蓋采用外置換熱器、第二反應蓋通過夾套通入冷凍鹽水控制反應溫度，芳胺與無 機酸攬拌打漿后與水經計量加入第一反應蓋，同時計量加入亞硝酸鹽溶液。第一反應蓋出 料經粗過濾器過濾后，未反應大顆粒介質被截留在第一反應蓋中繼續(xù)反應，濾過液進入第 二反應蓋，補加亞硝酸鹽溶液進行重氮化反應，第二反應蓋出料設置循環(huán)回路。兩蓋中亞硝 酸鋼溶液的加入量通過電位系統(tǒng)控制，反應物料中過量亞硝酸鹽的存在會使電位系統(tǒng)電壓 迅速降低，通過電壓變化控制亞硝酸鹽加入量，保證重氮蓋內反應物料中亞硝酸鹽稍過量。 但是，該方法存在控制精確度低，收率低等不足。 【實用新型內容】 陽〇化]本實用新型的另一目的在于提供一種連續(xù)化生產2, 5-二氯苯酪的系統(tǒng)，該系統(tǒng) 可W實現(xiàn)2, 5-二氯苯酪的連續(xù)化生產，并且通過對各設備連接方式的搭配，節(jié)省了能耗、 降低了危險系數(shù)、提高了生產效率。
[0006] 本實用新型的目的還在于提供一種連續(xù)化生產2, 5-二氯苯酪的方法，該方法采 用上述連續(xù)化生產2, 5-二氯苯酪的系統(tǒng)，該方法旨在解決現(xiàn)今工業(yè)化生產方法中耗時長， 危險系數(shù)高等問題，實現(xiàn)了 2, 5-二氯苯酪的安全連續(xù)化生產。
[0007] 目前，W苯胺鹽和亞硝酸鋼生產2, 5-二氯苯酪時的重氮化反應大多都是在 o-io°c的低溫下進行，且反應原料大多采用滴加的方式進行混合，運主要是因為重氮鹽是 一種十分不穩(wěn)定的鹽，而重氮化反應所需時間較長，如果溫度過高重氮鹽易于分解，產生副 反應，因此為了防止生成的重氮鹽的分解，反應一直保持在低溫下進行，且重氮化反應為放 熱反應，為了防止劇烈反應造成溫度驟升或局部過熱使產生的重氮鹽分解，一般采用攬拌 滴加的方式。雖然攬拌滴加可W-定程度上防止溫度驟升、局部過熱，但是滴加的操作方 式使反應持續(xù)時間長，長時間的低溫反應耗時、耗能大。發(fā)明人在研究時發(fā)現(xiàn)，苯胺鹽與亞 硝酸鋼在較高的溫度下也能進行反應，且生成的重氮鹽在較高的溫度下短時間內會比較穩(wěn) 定。因此，為了提高生產效率，發(fā)明人得出了將重氮化反應在強混下連續(xù)化進行、同時反應 過程中通過低溫重氮液的返混移除反應產生的熱能、反應后快速移出重氮鹽的方案，使重 氮化反應能夠快速進行，且減少重氮鹽的分解。
[0008] 具體的，本實用新型連續(xù)化生產2, 5-二氯苯酪的方法，包括苯胺鹽重氮化和重氮 液水解的過程，苯胺鹽重氮化過程包括如下步驟：將苯胺鹽與亞硝酸鹽連續(xù)化進入重氮強 混裝置，在強烈混合下進行重氮化反應，反應生成的重氮液進入重氮液儲罐，重氮液儲罐中 的部分重氮液降溫后返混，進入重氮強混裝置，重氮化反應產生的熱量通過返混的低溫重 氮液全部或部分移除，另一部分重氮液直接進行連續(xù)化水解。
[0009] 進一步的，本實用新型的重氮液水解過程包括W下步驟：重氮液與水解所用酸連 續(xù)化進入水解強混裝置，在強烈混合下發(fā)生初步水解，放出氮氣，初步水解液進入水解蓋， 在水解蓋中進一步水解，得到含2, 5-二氯苯酪的水解液，水解蓋保持蒸饋所需溫度，生成 的2, 5-二氯苯酪W蒸饋的方式獲得；同時，提取2, 5-二氯苯酪后的一部分水解液從水解蓋 的底部流出，升溫后返混，進入水解強混裝置，返混的水解液代替水解所用酸使后續(xù)的重氮 液發(fā)生初步水解，同時通過水解液的返混使水解強混裝置的溫度滿足初步水解的要求。
[0010] 本實用新型中，水解分兩步進行，第一步為初步水解，為重氮鹽的氮氣解離，為快 反應，在水解強混裝置內完成，重氮液在水解強混裝置內停留較短時間即可完成氮氣解離； 第二步為進一步水解形成最終的2, 5-二氯苯酪的過程，此反應為慢反應，在水解蓋中完 成。本實用新型使水解在兩個設備內完成，通過返混使熱量更為充分的利用，降低了能耗。
[0011] 進一步的，水解蓋設有溢流口，過多的水解液從溢流口流出進入水解液儲罐。因為 水解蓋一直保持蒸饋溫度，因此進入水解蓋的初步水解液一旦生成2, 5-二氯苯酪就被蒸 出，也進一步加快水解反應的進行。2, 5-二氯苯酪在水解蓋中不斷的被蒸出、收集，剩余的 一部分水解液從水解蓋的底部流出，經過升溫后返混進入水解強混裝置，多余的水解液從 水解蓋的溢流口流出，實現(xiàn)了連續(xù)化。因為2, 5-二氯苯酪不斷被蒸出，因此從水解蓋中返 混回水解強混裝置的水解液僅含少量的2, 5-二氯苯酪，主要成分為酸和水解產生的鹽。
[0012] 本實用新型方法中，將返混和強混理念應用于2, 5-二氯苯酪生產中。本實用新型 在重氮化過程和水解過程中都采用返混理念，重氮液返混指的是將重氮化產生的一部分重 氮液經降溫后重新回到發(fā)生重氮化反應的重氮強混裝置中的過程，水解液返混指的是將水 解蓋中的一部分水解液經升溫后重新回到水解強混裝置中的過程。因為本實用新型采用返 混設計，可W將重氮化產生的熱量迅速移除，避免局部過熱、溫度驟升，也可W為水解提供 所需熱量，節(jié)省了能耗。所謂強混，就是指強烈混合，也即強烈攬拌、劇烈攬拌，強混使物料 之間的熱傳遞方式主要為熱對流，而非僅熱傳導或熱福射，熱量的傳遞和轉移迅速，本實用 新型重氮強混裝置和水解強混裝置中都采用強混方式（即強烈混合)，通過強混，可W使物 料迅速完成傳質，熱量的傳遞和轉移迅速，保證了物料的濃度均勻，熱量均勻，溫度均勻，無 過濃或過熱現(xiàn)象。
[0013] 本實用新型連續(xù)化方法，整個工藝可W包括W下步驟：
[0014] (1)將苯胺鹽與亞硝酸鹽連續(xù)化進入重氮強混裝置，在強烈混合下進行重氮化反 應，反應生成的重氮液進入重氮液儲罐，重氮液儲罐中的部分重氮液降溫后返混，進入重氮 強混裝置，重氮化反應產生的熱量通過返混的低溫重氮液全部或部分移除，另一部分重氮 液按照下述步驟（2)直接進行連續(xù)化水解；
[0015] (2)重氮液與水解所用酸連續(xù)化進入水解強混裝置，在強烈混合下發(fā)生初步水解， 放出氮氣，初步水解液進入水解蓋，在水解蓋中進一步水解，得到含2, 5-二氯苯酪的水解 液，水解蓋保持蒸饋所需溫度，生成的2, 5-二氯苯酪W蒸饋的方式獲??；同時，提取2, 5-二 氯苯酪后的一部分水解液從水解蓋的底部流出，升溫后返混，進入水解強混裝置，返混的水 解液代替水解所用酸使后續(xù)的重氮液發(fā)生初步水解，同時通過水解液的返混使水解強混裝 置的溫度滿足初步水解的要求；
[0016] (3 )水解液返混的同時，水解蓋設有溢流口，過多的水解液從溢流口流出進入水解 液儲値。
[0017] 本實用新型方法中，本實用新型通過強混和返混的方式進行重氮化反應，返混重 氮液進入重氮強混裝置后，低溫重氮液與反應原料的強混可W實現(xiàn)反應產成的熱量與低溫 重氮液的熱量的迅速傳遞，可W將反應生成的熱量迅速移除，防止局部過熱，防止體系溫度 快速升高，從而使重氮強混裝置中物料溫度均勻恒定。并且通過連續(xù)化反應，使生成的重氮 液可從陜速進入后續(xù)的水解工序，避免了重氮液的長時間儲藏，因此重氮液分解率低、副反 應少。同時，因為重氮化產生熱量被迅速移除，因此重氮化反應不需低溫進行。
[0018] 本實用新型方法中，返混的重氮液的目的是將部分或全部反應生成的熱移除，使 體系溫度局部過熱，也不會急速升溫。運一目的通過控制返混的重氮液的量和重氮液的