本文作者:kaifamei

一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置及制备方法与流程

更新时间:2024-12-22 23:28:42 0条评论

一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置及制备方法与流程



1.本发明属于合成技术领域,涉及一种二氯苯胺的制备方法,尤其涉及一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置及制备方法。


背景技术:



2.2,5-二氯苯胺是一种重要的精细化工中间体,能够用于多种农药、染料以及颜料的制备。在农药工业上,其是一种氮肥增效剂,还能够用于制备除草剂麦草畏。在染料以及颜料行业,2,5-二氯苯胺常用于合成冰染染料大红基g、印染大红布显剂以及有机颜料等。
3.目前工业制备2,5-二氯苯胺的主流方法为催化加氢法,例如cn112479900a公开了一种釜式连续化加氢合成2,5-二氯苯胺的方法,包括进料泵、预热器、反应器、气液分离器以及采出泵,所述进料泵、预热器、反应器、气液分离器以及采出泵依次串联,反应器内设置有多根氢气分布管,氢气分布管的侧面开设有多个通孔,其内设置有催化剂;2,5-二氯硝基苯溶液由进料泵输入反应器中,向反应器中输入氢气,氢气经催化剂吸附后,与2,5-二氯硝基苯溶液反应生成2,5-二氯苯胺。该方法以2,5-二氯硝基苯为原料,氢气为还原剂,醇类/水为溶剂,在催化剂的存在下进行氢化反应,反应物料经分离精制后得到2,5-二氯苯胺。
4.催化加氢法制备2,5-二氯苯胺的反应过程中,会生成少量邻氯苯胺、间氯苯胺以及苯胺等加氢脱氯副产物,而常规的加氢反应物需要经过脱溶、干燥脱水、脱轻、除焦脱重以及精馏等步骤才能获得纯度较高的产品,后处理流程较长,而且设备投资大。
5.除此之外,2,5-二氯苯胺的取代基较为活泼,在后处理精制过程中易受到光、热、空气等外界因素的影响,导致部分产品出现度加深的现象,进而影响产品的下游使用。
6.us4409386a公开了一种从2,3-二氯苯胺和2,5-二氯苯胺中分离3,4-二氯苯胺的酸萃取工艺,该工艺在多级萃取装置中选择性形成3,4-二氯苯胺盐酸盐,并于3,4-二氯苯胺形成不混溶混合物,分离后得到不同类型的二氯苯胺。但该工艺额外引入酸碱试剂,生成的副产盐较多,同时多级萃取装置的占地面积较大,投资成本高,工业化实施难度高。
7.cn108033885a公开了一种利用减压连续精馏提纯2,5-二氯苯胺的方法,该方法提升了2,5-二氯苯胺后处理的自动化程度和生产效率,但连续精馏设备较多,投资较大,同时该工艺实施例采出产品纯度仅为99.69%,不能达到国际优等品的产品质量要求。
8.综上,现有技术无法获得度与形态规则稳定的高纯度2,5-二氯苯胺,若能提供一种高纯度粒装2,5-二氯苯胺的制备方法,对于获得产品性能稳定的2,5-二氯苯胺具有重要的工业意义。


技术实现要素:



9.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置及制备方法,所述制备装置结构简单,能够实现2,5-二氯苯胺加氢反应液中各物质的分离,得到纯度≥99.8wt%的2,5-二氯苯胺;且其球形度≥0.96,外观良好;本发明
所述“高纯度”是指纯度≥99.8wt%。
10.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
11.第一方面,本发明提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置,所述制备装置包括混合单元、保护气体供给单元、干燥单元、造粒单元以及分离单元;
12.所述混合单元包括2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置、抗氧剂溶液供给装置以及混合装置;所述2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置以及抗氧剂溶液供给装置分别独立地与混合装置连接;
13.所述干燥单元包括干燥塔;所述干燥塔的顶部设置有第一雾化装置;所述干燥塔的底部为放料区域;所述放料区域与雾化装置之间设置有气体分布装置;所述混合装置的出料口与第一雾化装置连接;
14.所述造粒单元包括风冷造粒塔与气固分离装置;所述风冷造粒塔的顶部设置有第二雾化装置,第二雾化装置与所述放料区域连接;所述风冷造粒塔的底部出料口与气固分离装置连接;
15.所述分离单元包括至少2级分离装置以及溶剂捕集装置,所述干燥塔的顶部出气口与至少2级分离装置连接;所述至少2级分离装置的气体出口与溶剂捕集装置连接;
16.所述保护气体供给单元为混合装置、干燥塔以及风冷造粒塔提供保护气体。
17.本发明所述分离装置包括至少2级,例如可以是2级、3级、4级或5级,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。分离装置的级数增多,有利于回收干燥塔中气体夹带的2,5-二氯苯胺粗料,但会极大地增加装置成本;因此,从兼顾装置成本以及2,5-二氯苯胺回收率的角度考虑,所述分离装置的级数优选为2-3级。
18.本发明所述分离装置为本领域常规分离装置,只要能够实现气固分离即可。示例性的,所述分离装置包括旋风分离器。
19.本发明所述分离装置使用时,分离装置的温度为25-45℃,例如可以是25℃、30℃、35℃、40℃或45℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20.本技术控制分离装置的温度为25-45℃,可使被气体夹带的部分2,5-二氯苯胺在分离器中与气体分离,然后与干燥塔得到的大批量产品混合,从而降低了干燥塔的干燥损失,提高了产品收率。
21.本发明所述溶剂捕集装置通过捕集液对分离装置流出的气液混合物中的溶剂进行回收。示例性的,所述捕集液包括水和/或醇类溶剂;所述捕集液的温度为15-30℃,例如可以是15℃、18℃、20℃、21℃、24℃、25℃、27℃、28℃或30℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
22.本发明中,溶剂捕集装置中的捕集液与2,5-二氯苯胺加氢反应液中的溶剂相同。
23.本发明所述保护气体供给单元还包括必要的辅助装置。示例性的,当保护气体供给单元输出的保护气体需要升温时,所述辅助装置包括加热装置。
24.优选地,所述溶剂捕集装置与抗氧剂溶液供给装置连接。
25.本发明通过使溶剂捕集装置与抗氧剂溶液供给装置连接,将溶剂捕集装置捕集到的溶剂回用于抗氧剂溶液供给装置,从而有利于减少溶剂的消耗量。
26.优选地,所述至少2级分离装置的底部出口与第二雾化装置连接。
27.本发明通过使至少2级分离装置的底部出口与第二雾化装置连接,将分离装置回
收到的2,5-二氯苯胺粗料输送至造粒单元,有利于提高2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺的回收率。
28.优选地,所述溶剂捕集装置以及气固分离装置的气体出口分别独立地与风冷造粒塔连接。
29.本发明通过使溶剂捕集装置以及气固分离装置的气体出口分别独立地与风冷造粒塔连接,将溶剂捕集装置分离得到的保护气体,以及气固分离装置得到的保护气体回用于风冷造粒塔,从而减少了保护气体的消耗量。示例性的,所述气固分离装置包括旋风分离器。
30.第二方面,本发明提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
31.(1)保护气氛下,均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;
32.(2)保护气氛下,喷雾干燥步骤(1)所得混合液,得到2,5-二氯苯胺粗料;
33.(3)步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料经降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
34.本发明提供的制备方法利用喷雾干燥能够快速有效地分离2,5-二氯苯胺加氢反应液中的2,5-二氯苯胺、溶剂、苯胺、邻氯苯胺以及间氯苯胺等组分,减少了后处理物料的受热时间,有效减少了焦油以及高沸物的生成;同时,抗氧剂溶液的使用能够保证最终所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的度稳定;经过降温造粒得到的2,5-二氯苯胺具有均一形貌,有利于对其后续利用。
35.作为本发明第二方面所述制备方法的优选技术方案,所述制备方法在如第一方面所述制备装置中进行。
36.优选地,步骤(1)所述2,5-二氯苯胺加氢反应液中溶剂的含量为50-95wt%,例如可以是50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%或95wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,余量为加氢反应产物。
37.所述加氢反应产物包括苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、2,5-二氯苯胺与高沸物。
38.本发明所述高沸物是指沸点≥251℃的物质。
39.优选地,所述溶剂包括水和/或醇类溶剂。
40.本发明所述醇类溶剂包括无水乙醇和/或无水甲醇。
41.优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述苯胺的质量分数为0.01-0.2wt%,例如可以是0.01wt%、0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%或0.2wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
42.优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述邻氯苯胺的质量分数为0.1-0.6wt%,例如可以是0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%或0.6wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
43.优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述间氯苯胺的质量分数为0.05-0.5wt%,例如可以是0.05wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%或0.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
44.优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述2,5-二氯苯胺的质量分
数为98-99.3wt%,例如可以是98wt%、98.2wt%、98.5wt%、98.8wt%、99wt%或99.3wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
45.优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述高沸物的质量分数≤0.01wt%。
46.优选地,步骤(1)所述抗氧剂溶液所用抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂bht或三苯基膦中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括抗氧剂1010与抗氧剂264的组合,抗氧剂bht与三苯基膦的组合,抗氧剂1010、抗氧剂264与抗氧剂bht的组合,抗氧剂264、抗氧剂bht与三苯基膦的组合,或抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂bht与三苯基膦的组合。
47.优选地,步骤(1)所述抗氧剂溶液的浓度为5-15wt%,例如可以是5wt%、8wt%、10wt%、12wt%或15wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
48.本发明采用抗氧剂溶液进行反应,能够保证抗氧剂均相进料,使其能够与2,5-二氯苯胺加氢反应液均匀混合。
49.优选地,所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的100-1000ppm,例如可以是100ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm或1000ppm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
50.优选地,步骤(1)所述均匀混合的温度为55-60℃,例如可以是55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
51.优选地,步骤(2)所述喷雾干燥的方法包括:雾化后的加氢混合液与热保护气体对流接触,得到2,5-二氯苯胺粗料。
52.本发明所述对流接触的方法包括但不限于流化对流、喷雾对流或离心式对流,本发明在此不做具体限定,只要能够实现加氢混合液与热保护气体充分接触即可。
53.优选地,所述热保护气体的温度为100-240℃,例如可以是100℃、120℃、150℃、160℃、180℃、200℃、210℃或240℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
54.优选地,所得2,5-二氯苯胺粗料的温度为55-125℃,例如可以是55℃、65℃、75℃、85℃、95℃、105℃、115℃或125℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
55.优选地,本发明通过控制放料区域的温度,使2,5-二氯苯胺粗料的温度为55-125℃。
56.优选地,以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%。
57.优选地,本发明还包括对分离装置所得2,5-二氯苯胺粗料进行回收,然后进行降温造粒的步骤。
58.以分离装置所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯
苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%。
59.优选地,步骤(3)所述降温造粒的降温速率为20-50℃/min,例如可以是20℃/min、25℃/min、30℃/min、35℃/min、40℃/min、45℃/min或50℃/min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
60.优选地,步骤(3)所述降温造粒的方法包括:保护性气体与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换。
61.本发明所述保护性气体的温度为常温,本发明不对保护性气体的流量做进一步限定,只要能够使降温造粒的降温速率为20-50℃/min即可。
62.本发明所述保护气体包括氮气和/或惰性气体,所述惰性气体包括氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括氦气与氖气的组合,氖气与氩气的组合,氦气与氩气的组合,或氦气、氖气与氩气的组合。
63.作为本发明第二方面所述制备方法的优选技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
64.(1)保护气氛下,55-60℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂bht或三苯基膦中的任意一种或至少两种的组合;所述抗氧剂溶液的浓度为5-15wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的100-1000ppm;
65.(2)保护气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为100-240℃的热保护气体对流接触,得到温度为55-125℃的2,5-二氯苯胺粗料;
66.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
67.(3)保护性气体与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为20-50℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
68.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
69.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
70.(1)本发明提供的制备方法利用喷雾干燥能够快速有效地分离2,5-二氯苯胺加氢反应液中的2,5-二氯苯胺、溶剂、苯胺、邻氯苯胺以及间氯苯胺等组分,使所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的纯度≥99.9wt%;同时,抗氧剂溶液的使用能够保证最终所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的度稳定;经过降温造粒得到的2,5-二氯苯胺具有均一形貌,有利于对其后续利用;
71.(2)本发明提供的制备方法通过喷雾干燥与降温造粒,使物料在干燥塔中的停留时间≤300s,风冷造粒塔中的停留时间≤180s,从而有效控制了物料后处理的时间,有效减少了焦油以及高沸物的生成,进一步保证所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的纯度≥99.9wt%。
附图说明
72.图1为本发明提供的高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置的结构示意图。
73.其中:1-1,2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置;1-2,抗氧剂溶液供给装置;1-3,混合装置;2-1,干燥塔;2-2,第一雾化装置;2-3,放料区域;2-4,气体分布装置;3-1,风冷造粒塔;3-2,第二雾化装置;3-3,气固分离装置;4-1,分离装置;4-2,溶剂捕集装置;5-1,保护气体供给单元;5-2,加热装置。
具体实施方式
74.本发明提供了一种如图1所示的高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置,所述制备装置包括混合单元、保护气体供给单元5-1、干燥单元、造粒单元以及分离单元;本发明所述制备装置中的必要阀门与连接管件不再做具体限定,本领域技术人员能够根据需要进行合理选择。
75.所述混合单元包括2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置1-1、抗氧剂溶液供给装置1-2以及混合装置1-3;所述2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置1-1以及抗氧剂溶液供给装置1-2分别独立地与混合装置1-3连接;
76.所述干燥单元包括干燥塔2-1;所述干燥塔2-1的顶部设置有第一雾化装置2-2;所述干燥塔2-1的底部为放料区域2-3;所述放料区域2-3与雾化装置之间设置有气体分布装置2-4;所述混合装置1-3的出料口与第一雾化装置2-2连接;
77.所述造粒单元包括风冷造粒塔3-1与气固分离装置3-3;所述风冷造粒塔3-1的顶部设置有第二雾化装置3-2,第二雾化装置3-2与所述放料区域2-3连接;所述风冷造粒塔3-1的底部出料口与气固分离装置3-3连接;
78.所述分离单元包括至少2级分离装置4-1以及溶剂捕集装置4-2,所述干燥塔2-1的顶部出气口与至少2级分离装置4-1连接;所述至少2级分离装置4-1的气体出口与溶剂捕集装置4-2连接;
79.所述保护气体供给单元5-1为混合装置1-3、干燥塔2-1以及风冷造粒塔3-1提供保护气体。
80.应用本发明提供的制备装置时,应用2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置1-1向混合装置1-3中投加2,5-二氯苯胺加氢反应液,同时利用抗氧剂溶液供给装置1-2向混合装置1-3中投加抗氧剂溶液,使2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液在混合装置1-3中均匀混合。
81.保护气体供给单元5-1提供的热保护气体由气体分布装置2-4进入干燥塔2-1,对干燥塔2-1内喷雾干燥的温度以及放料区域2-3的温度进行调节,使对应区域的温度稳定。然后将混合装置1-3内的加氢混合液由第一雾化装置2-2通入干燥塔2-1顶部,加氢混合液与热保护气体充分对流接触,得到的2,5-二氯苯胺粗料由干燥塔2-1的放料区域2-3进入风冷造粒塔3-1,并经第二雾化装置3-2雾化。
82.在某些实施例中,所述保护气体供给单元5-1还包括加热装置5-2。
83.风冷造粒塔3-1中的气体与雾化后的2,5-二氯苯胺粗料接触进行快速热交换,迅速凝结为规则均一的颗粒,然后经过气固分离装置3-3的螺旋式下沉分离得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
84.干燥塔2-1的顶部出气口与至少2级分离装置4-1连接,其中的至少2级分离装置4-1连接对干燥塔2-1顶部出气内的2,5-二氯苯胺粗料进行回收。至少2级分离装置4-1流出的尾气则进入溶剂捕集装置4-2,使用溶剂捕集装置4-2收集尾气中夹带的溶剂。
85.在某些实施例中,所述溶剂捕集装置4-2与抗氧剂溶液供给装置1-2连接。
86.在某些实施例中,所述至少2级分离装置4-1的底部出口与第二雾化装置3-2连接。
87.通过是至少2级分离装置4-1的底部出口与第二雾化装置3-2连接,能够将分离装置4-1回收的到的2,5-二氯苯胺粗料与放料区域2-3放出的2,5-二氯苯胺粗料一同进入风冷造粒塔3-1。
88.在某些实施例中,所述溶剂捕集装置4-2以及气固分离装置3-3的气体出口分别独立地与风冷造粒塔3-1连接。
89.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
90.实施例1
91.本实施例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置,所述制备装置包括混合单元、保护气体供给单元5-1、干燥单元、造粒单元以及分离单元。
92.所述混合单元包括2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置1-1、抗氧剂溶液供给装置1-2以及混合装置1-3;所述2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置1-1以及抗氧剂溶液供给装置1-2分别独立地与混合装置1-3连接;所述混合装置1-3为搅拌釜。
93.所述干燥单元包括干燥塔2-1;所述干燥塔2-1的顶部设置有第一雾化装置2-2;所述干燥塔2-1的底部为放料区域2-3;所述放料区域2-3与雾化装置之间设置有气体分布装置2-4;所述混合装置1-3的出料口与第一雾化装置2-2连接。
94.所述造粒单元包括风冷造粒塔3-1与气固分离装置3-3;所述风冷造粒塔3-1的顶部设置有第二雾化装置3-2,第二雾化装置3-2与所述放料区域2-3连接;所述风冷造粒塔3-1的底部出料口与气固分离装置3-3连接;所述气固分离装置3-3为旋风分离器。
95.所述分离单元包括两级分离装置4-1以及溶剂捕集装置4-2,所述干燥塔2-1的顶部出气口与两级分离装置4-1连接;所述两级分离装置4-1的气体出口与溶剂捕集装置4-2连接。所述溶剂捕集装置4-2通过捕集液对分离装置4-1流出的气液混合物中的溶剂进行回收。所述两级分离装置4-1为两级旋风分离器。
96.所述保护气体供给单元5-1为混合装置1-3、干燥塔2-1以及风冷造粒塔3-1提供保护气体。
97.所述溶剂捕集装置4-2与抗氧剂溶液供给装置1-2连接。
98.所述两级分离装置4-1的底部出口与第二雾化装置3-2连接。
99.所述溶剂捕集装置4-2以及气固分离装置3-3的气体出口分别独立地与风冷造粒塔3-1连接。
100.本发明所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液中溶剂的含量为50-95wt%,余量为加氢反应产物;所述加氢反应产物包括苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、2,5-二氯苯胺与高沸物;所述溶剂包括水和/或醇类溶剂;以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述苯胺的质量分数为0.01-0.2wt%,邻氯苯胺的质量分数为0.1-0.6wt%,所述间氯苯胺的质量分数为0.05-0.5wt%,所述2,5-二氯苯胺的质量分数为98-99.3wt%,所述高沸物的质量分数≤0.01wt%。
101.由于篇幅限制,也为了便于说明本发明技术方案,如下应用例中,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,苯胺的质量分数为0.2wt%,邻氯苯胺的质量分数为0.6wt%,间氯苯胺的质量分数为0.5wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数为98.69wt%,高沸物的质量分数为0.01wt%。
102.应用例1
103.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法在实施例1所述制备装置中进行,包括如下步骤:
104.(1)氮气气氛下,58℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂为抗氧剂1010;所述抗氧剂溶液的浓度为10wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的500ppm;
105.(2)氮气气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为100℃的热氮气对流接触,得到温度为55℃的2,5-二氯苯胺粗料;
106.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
107.对雾化尾气中的2,5-二氯苯胺粗料进行回收,回收温度为35℃;溶剂捕集装置的温度为25℃;以雾化尾气所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
108.(3)氮气与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为20℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
109.本应用例所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液的溶剂含量为70wt%,溶剂为水。
110.应用例2
111.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法在实施例1所述制备装置中进行,包括如下步骤:
112.(1)氮气气氛下,55℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂为抗氧剂264;所述抗氧剂溶液的浓度为5wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的200ppm;
113.(2)氮气气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为150℃的热氮气对流接触,得到温度为70℃的2,5-二氯苯胺粗料;
114.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
115.对雾化尾气中的2,5-二氯苯胺粗料进行回收,回收温度为30℃;溶剂捕集装置的温度为30℃;以雾化尾气所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
116.(3)氮气与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为25℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
117.本应用例所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液的组成与应用例1相同。
118.应用例3
119.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法在实施例1所述制备装置中进行,包括如下步骤:
120.(1)氮气气氛下,60℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂为质量比1:1的抗氧剂264与三苯基膦;所述抗氧剂溶液的浓度为15wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的200ppm;
121.(2)氮气气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为200℃的热氮气对流接触,得到温度为80℃的2,5-二氯苯胺粗料;
122.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
123.对雾化尾气中的2,5-二氯苯胺粗料进行回收,回收温度为45℃;溶剂捕集装置的温度为20℃;以雾化尾气所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
124.(3)氮气与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为30℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
125.本应用例所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液的组成与应用例1相同。
126.应用例4
127.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法在实施例1所述制备装置中进行,包括如下步骤:
128.(1)氮气气氛下,58℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂为抗氧剂bht;所述抗氧剂溶液的浓度为10wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的1000ppm;
129.(2)氮气气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为240℃的热氮气对流接触,得到温度为85℃的2,5-二氯苯胺粗料;
130.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
131.对雾化尾气中的2,5-二氯苯胺粗料进行回收,回收温度为25℃;溶剂捕集装置的温度为25℃;以雾化尾气所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
132.(3)氮气与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为40℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
133.本应用例所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液的组成与应用例1相同。
134.应用例5
135.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,所述制备方法在实施例1所述制备装置中进行,包括如下步骤:
136.(1)氮气气氛下,58℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂为质量比1:1的抗氧剂1010与三苯基膦;所述抗氧剂溶液的浓度为10wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的100ppm;
137.(2)氮气气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为180℃的热氮气对流接触,得到温度为125℃的2,5-二氯苯胺粗料;
138.以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
139.对雾化尾气中的2,5-二氯苯胺粗料进行回收,回收温度为45℃;溶剂捕集装置的温度为25℃;以雾化尾气所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.05wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;
140.(3)氮气与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为50℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。
141.本应用例所处理2,5-二氯苯胺加氢反应液的组成与应用例1相同。
142.应用例6
143.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除了2,5-二氯苯胺加氢反应液中的溶剂,以及溶剂捕集装置的捕集液为乙醇外,其余均与应用例1相同。
144.应用例7
145.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除了抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的80ppm外,其余均与应用例1相同。
146.应用例8
147.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除了抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的1200ppm外,其余均与应用例1相同。
148.应用例9
149.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除雾化所得2,5-二氯苯胺粗料的温度为45℃外,其余均与应用例1相同。
150.应用例10
151.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除雾化所得2,5-二氯苯胺粗料的温度为135℃外,其余均与应用例1相同。
152.应用例11
153.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除热氮气的温度为80℃外,其余均与应用例1相同。
154.应用例12
155.本应用例提供了一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,除热氮气的温度为250℃外,其余均与应用例1相同。
156.对比应用例1
157.本对比应用例提供了一种2,5-二氯苯胺的制备方法,除将步骤(1)所述抗氧剂溶液替换为等体积的溶剂水外,其余均与应用例1相同。
158.性能表征
159.对应用例1-12所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺以及对比应用例1所得2,5-二氯苯胺的组成进行测试,组成测试方法为气相谱法。
160.所得结果如表1所示。
161.表1
[0162][0163][0164]
对应用例1-12所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺以及对比应用例1所得2,5-二氯苯胺的球形度以及颜稳定性进行测试;颜稳定性的测试方法为:将应用例1-12所得高纯度
粒状2,5-二氯苯胺以及对比应用例1所得2,5-二氯苯胺储存30天,观测颜变化;所得结果如表2所示。
[0165]
表2
[0166][0167][0168]
综上所述,本发明提供的制备方法利用喷雾干燥能够快速有效地分离2,5-二氯苯胺加氢反应液中的2,5-二氯苯胺、溶剂、苯胺、邻氯苯胺以及间氯苯胺等组分,控制物料后处理的时间在15min之内,有效减少了焦油以及高沸物的生成,使所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的纯度≥99.9wt%;同时,抗氧剂溶液的使用能够保证最终所得高纯度粒状2,5-二氯苯胺的度稳定;经过降温造粒得到的2,5-二氯苯胺具有均一形貌,有利于对其后续利用。
[0169]
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置,其特征在于,所述制备装置包括混合单元、保护气体供给单元、干燥单元、造粒单元以及分离单元;所述混合单元包括2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置、抗氧剂溶液供给装置以及混合装置;所述2,5-二氯苯胺加氢反应液供给装置以及抗氧剂溶液供给装置分别独立地与混合装置连接;所述干燥单元包括干燥塔;所述干燥塔的顶部设置有第一雾化装置;所述干燥塔的底部为放料区域;所述放料区域与雾化装置之间设置有气体分布装置;所述混合装置的出料口与第一雾化装置连接;所述造粒单元包括风冷造粒塔与气固分离装置;所述风冷造粒塔的顶部设置有第二雾化装置,第二雾化装置与所述放料区域连接;所述风冷造粒塔的底部出料口与气固分离装置连接;所述分离单元包括至少2级分离装置以及溶剂捕集装置,所述干燥塔的顶部出气口与至少2级分离装置连接;所述至少2级分离装置的气体出口与溶剂捕集装置连接;所述保护气体供给单元为混合装置、干燥塔以及风冷造粒塔提供保护气体。2.根据权利要求1所述的制备装置,其特征在于,所述溶剂捕集装置与抗氧剂溶液供给装置连接。3.根据权利要求1或2所述的制备装置,其特征在于,所述至少2级分离装置的底部出口与第二雾化装置连接;优选地,所述溶剂捕集装置以及气固分离装置的气体出口分别独立地与风冷造粒塔连接。4.一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)保护气氛下,均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;(2)保护气氛下,喷雾干燥步骤(1)所得加氢混合液,得到2,5-二氯苯胺粗料;(3)步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料经降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述2,5-二氯苯胺加氢反应液中溶剂的含量为50-95wt%,余量为加氢反应产物;所述加氢反应产物包括苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、2,5-二氯苯胺与高沸物;优选地,所述溶剂包括水和/或醇类溶剂;优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述苯胺的质量分数为0.01-0.2wt%;优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述邻氯苯胺的质量分数为0.1-0.6wt%;优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述间氯苯胺的质量分数为0.05-0.5wt%;优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述2,5-二氯苯胺的质量分数为98-99.3wt%;优选地,以所述加氢反应产物的总质量为100wt%计,所述高沸物的质量分数≤0.01wt%。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述抗氧剂溶液所用抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂bht或三苯基膦中的任意一种或至少两种的组合;优选地,步骤(1)所述抗氧剂溶液的浓度为5-15wt%;优选地,所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的100-1000ppm。7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述均匀混合的温度为55-60℃。8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述喷雾干燥的方法包括:雾化后的加氢混合液与热保护气体对流接触,得到2,5-二氯苯胺粗料;优选地,所述热保护气体的温度为100-240℃;优选地,所得2,5-二氯苯胺粗料的温度为55-125℃;优选地,以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%。9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述降温造粒的降温速率为20-50℃/min;优选地,步骤(3)所述降温造粒的方法包括:保护性气体与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换。10.根据权利要求4-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)保护气氛下,55-60℃的条件下均匀混合2,5-二氯苯胺加氢反应液与抗氧剂溶液,得到加氢混合液;所述抗氧剂溶液所用抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂bht或三苯基膦中的任意一种或至少两种的组合;所述抗氧剂溶液的浓度为5-15wt%;所述抗氧剂的用量为2,5-二氯苯胺加氢反应液中2,5-二氯苯胺质量的100-1000ppm;(2)保护气氛下,步骤(1)所得加氢混合液雾化,然后与温度为100-240℃的热保护气体对流接触,得到温度为55-125℃的2,5-二氯苯胺粗料;以所得2,5-二氯苯胺粗料的总质量为100wt%计,其中苯胺的质量分数≤0.03wt%,邻氯苯胺的质量分数≤0.05wt%,间氯苯胺的质量分数≤0.03wt%,2,5-二氯苯胺的质量分数≥99.8wt%,高沸物的质量分数≤0.01wt%,溶剂的质量分数≤0.1wt%;(3)保护性气体与步骤(2)所得2,5-二氯苯胺粗料对流接触进行热交换,进行降温速率为20-50℃/min的降温造粒,得到所述高纯度粒状2,5-二氯苯胺。

技术总结


本发明涉及一种高纯度粒状2,5-二氯苯胺的制备装置及制备方法,所述制备方法利用喷雾干燥快速有效地分离2,5-二氯苯胺加氢反应液中的2,5-二氯苯胺与溶剂、苯胺、邻氯苯胺以及间氯苯胺等组分,同时采用了抗氧剂保护产品的度稳定。本发明制备得到的高纯度粒状2,5-二氯苯胺具有99.8%以上的纯度,且长期储存后,依然具有白外观,具有良好的产品质量。具有良好的产品质量。具有良好的产品质量。


技术研发人员:

王怡明 申高忠 仲恩奎 张巍伟 崔向勇 严明 刘霞 高秋敏

受保护的技术使用者:

江苏扬农化工集团有限公司

技术研发日:

2022.10.20

技术公布日:

2023/1/23


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-88841-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-30 06:51:41

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