甲苯定向氯化催化剂的制造方法及用途的制作方法

专利名称：甲苯定向氯化催化剂的制造方法及用途的制作方法技术领域：本发明涉及甲苯定向氯化催化剂的制造方法及用途，它属于形成或引入含杂原子官能团的卤化反应类。在以甲苯氯化法生产-氯甲苯(甲苯基氯)的过程中使用定向催化剂已有多年历史，但一般都存在这样那样的问题，其中较为突出的问题包括原材料有的难于得到，制造工艺较为复杂，操作性不理想，尤其是产品中邻氯甲苯/对氯甲苯之值波动范围较大，且二氯甲苯及蒸馏残液量也偏高。本发明的目的是提供一种以方便易得的原料制造所述定向催化剂的方法，它在使用中具有易于操作的优点，面且定向效果颇佳。本发明的甲苯氯化定向催化剂的制造方法包括采用的原料有甲苯基氯(邻氯甲苯或对氯甲苯，纯度≥98%)100重量份，二氯化二硫(一氯化硫，活性氯含量50～53%)3.5～5重量份，液氯(含氯量99.6%，V/V)60～90重量份和FeCl3(纯度≥96%，FeCl2≤2%，水不溶物≤2%)0.5～0.6重量份。制备条件是投料温度50～60℃，2小时，反应温度70±20，10～12小时，反应终了测液态产物比重为1.220～1.250(d204);所得催化剂用途是在间歇式氯化装置上依下述方法用于甲苯氯化控制-投料配比为甲苯∶氯气∶甲苯氯化定向催化剂∶助催化剂SbCl5(纯度≥97%)＝1∶0.6～0.7∶0.005～0.015∶0～0.0005，反应温度10～15℃，时间16～19小时，氯气通量60～80kg/h，催化剂加入次数3次。在连续式氯化装置上依下述条件用于控制甲苯氯化反应-甲苯流量200～2501/h，氯气流量10～20m3/h，(压力0.10～0.18MPa)，定向催化剂添加量为甲苯用量的1%，而助催化剂SbCl5的用量是甲苯用量的0～0.05%反应温度为25±5℃。本发明的定向催化剂是一种液体，制造它的原材料来源广，制造方法也不复杂，使用起来也很方便，在一名技术人员指导下普通工人也能操作。使用该催化剂从甲苯和氯气生产邻氯甲苯、对氯甲苯，转化率可达90%，选择性可达96%以上;产物中邻氯甲苯与对氯甲苯比例为0.85～1.40/1，并可定向调节，其中2.4-二氯甲苯含量低于0.5%，精馏残液量<3%;经精馏分离后所得邻、对氯甲苯纯度均高于98%。实施例1(催化剂的制备)取邻氯甲苯200kg，FeCl3 1.2kg，S2Cl2 10kg，通氯量5m3/h，投料温度50～60℃，反应温度70±2℃;12小时后应终了，所得液体比重d204＝1.250;产物重240kg。实施例2(催化剂的制备)取对氯甲苯200kg，FeCl3 1kg，S2Cl2 7kg，通氯量8m3/h×8h，反应温度同实施例1;测得液体比重d204＝1.220后停止通氯，得产物230kg。实施例3(催化剂的应用)在带搅拌的搪瓷反应釜中投入甲苯1.5m3，实施例1中所得定向催化剂13kg和纯度97%以上的SbCl5助催化剂0.65kg分三次加入，反应温度10～15℃，在19小时内的通氯总量为900kg;所得产物容积1.6m3，邻对比0.86，2.4-二氯甲苯0.4%，蒸馏残液量110%。实施例4(催化剂的应用)在连续氯化装置上依下述条件操作甲苯流量240 1/h，通氯量19m3/h，反应温度25±5℃，定向催化剂加入量为甲苯加入量的1%;所得产物比重1.080，邻对比1.39，2.4-二氯甲苯占0.38%，蒸馏残液量为总量的2.6%。权利要求1.甲苯定向氯化催化剂的制造方法，其特征在于(1)它是采用下述原料-(a)甲苯基氯(邻氯甲苯或对氯甲苯，其纯度≥98%)100重量份；(b)二氯化二硫(一氯化硫)，(活性氯含量50～53%)3.5～5重量份；(c)液氯(含氯量99.6%，V/V)60～90重量份和(d)Fec13(纯度≥96%，Fecl2≤2%，水不溶物≤2%)0.5～0.6重量份；(2)依下述条件制备-(a)投料温度50～60℃，2小时，(b)反应温度70±2℃，10～12小时，(c)反应终了测液态产物比重为1.220～1.250(d420)。2.权利要求1所述甲苯定向氯化催化剂的用途，其特征是(1)在间歇式氯化装置上依下述方法用于甲苯氯化控制-(a)投料配比为甲苯∶氯气∶定向氯化催化剂∶助催化剂sbcl5(含量≥97%)＝1∶0.6～0.7∶0.005～0.015∶0～0.0005，(b)反应温度10～15℃，时间16～19小时，(c)氯气通量60～80kg/h，(d)催化剂加入次数，3次;(2)在连续式氯化装置上依下述条件用于控制甲苯氯化反应-(a)甲苯流量200～250l/h，氯气流量10～20M3/h(压力0.10～0.18MPa)，定向氯化催化剂用量为甲苯用量的0.5～1.5%，助催化剂sbcl5的用量为甲苯用量的0～0.05%，(b)反应温度25±5℃。全文摘要本发明涉及甲苯定向氯化催化剂的制法及其应用。其制造是以甲苯基氯、二氯化二硫、液氯和三氯化铁为原料，于50～60℃下投料，反应温度70±2℃，经6～8小时而成，该催化剂可用于在不同类型装置上控制甲苯的氯化过程使生成甲苯基氯(一氯甲苯)，且邻对比为0.85～1.40自由调节精馏后邻、对氯甲苯的纯度都高于98％；产物中2，4-二氯甲苯含量＜0.5％，蒸馏残液量＜3％。文档编号C07C47/14GK1100342SQ9311550公开日1995年3月22日 申请日期1993年9月14日 优先权日1993年9月14日发明者于求是, 陈德彬, 王建良, 袁志明, 谢桂平, 罗文芳 申请人:湖南省株洲化学工业集团公司农药厂