连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法转让专利
申请号 : CN201510001030.9
文献号 : CN104529757B
文献日 : 2016-04-13
发明人 : 徐德锋 , 杜剑萍
申请人 : 南京慧博生物科技有限公司
摘要 :
本发明公开了一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，以苯酚和氯气为原料，通过微通道反应器进行连续氯化反应制备2,4-二氯苯酚，再采用串连缩合反应釜进行缩合反应制得2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再采用串连酸化反应釜进行连续酸化反应制备2,4-二氯苯氧乙酸；三步反应均实现连续化操作，该工艺流程高效，环保，可持续，适合工业化生产；具有节能降耗、减少污染物的排放等特点，实现安全连续化工业生产。
权利要求 :
1.一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：采用微通道反应器，通过计量泵连续通入苯酚94 kg/h、1.00kmol/h和氯气
156.2 kg/h、2.20kmol/h，反应温度控制在100℃，在线跟踪2，4-二氯苯酚含量，控制2,4-二氯苯酚含量大于90.0%，回收氯化氢气体；
步骤B：将2,4-二氯苯酚和氢氧化钠配制成2,4-二氯苯酚钠溶液，氯乙酸和氢氧化钠配制成氯乙酸钠水溶液，采用3-5级串连连续反应器，通入2，4-二氯酚钠溶液185kg/h、1.00 kmol/h和氯乙酸钠溶液140kg/h、1.20 kmol/h，反应温度控制在100℃，反应液从最后一级反应釜中溢流至冷却釜，降温至50℃，冷却后的物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸钠盐；
步骤C：采用2-3级串连续反应器，通入2,4-二氯苯氧乙酸钠盐水溶液243 kg/h、1.00 kmol/h和36.5%盐酸110 kg/h、1.10 mol/h，调节Ph值，物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸。
说明书 :
连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的生产方法，具体涉及到一种利用连续化工艺生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，属于除草剂的制备技术领域。
背景技术
[0002] 2，4-二氯苯氧乙酸是一种广泛应用的一类内吸性传导型除草剂，具有植物激素作用和除草选择效果，在浓度较低时能刺激植物的生长；在浓度较高时能破坏植物新陈代谢过程而杀死植物。目前广泛用于麦田、玉米、果树、蔬菜等农作物的杂草防除。
[0003] 2，4-二氯苯氧乙酸世界屋年需求量达50000吨上，国内主要生产企业有常州永泰丰化工有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等。目前2，4-二氯苯氧乙酸的制备方法主要二种：(一)、先缩合后氯化工艺，即将苯酚和氯乙酸在碱性条件下缩合生成苯氧乙酸钠，再酸化后进行氯化反应，生成2，4-二氯苯氧乙酸成品，该工艺目前还没有实现大规模工业化生产的报道，(1.陈艳辉等，优化2,4-二氯苯氧乙酸合成的工艺研究，当代化工，2011，5：457-459；2.贺干武等，2,4-D的无氯合成，邵阳学院学报(自然科学版)，2005，2(1)：66-68)；
(二)、先氯化后缩合工艺，即用苯酚进行氯化制得2,4-二氯苯酚，再在氢氧化钠作用下与氯乙酸进行缩合反应，生成2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再酸化成2，4-二氯苯氧乙酸。(1.刘国平等，一种除草剂2，4-D酸的连续化制备方法，CN102659565A；2.李宗成等，一种制备高品质2,
4-二氯苯氧乙酸的工艺，CN102911039)。目前国内生产2，4-二氯苯氧乙酸均采用先氯化后缩合工艺，并且极大部分企业采用间歇化生产方法制备2，4-二氯苯氧乙酸，即使中国发明专利CN102911039报道的2，4-D酸的连续化制备方法，也是半连续化制备方法。间歇化生产
2，4-二氯苯氧乙酸有许多技术缺点，如：(1)、氯化工段采用传统的间歇法操作，增加了人为操作控制因素，对氯化成品质量有很大的影响；(2)、缩合工段生产工艺控制不稳定，增加了人为操作因素，造成缩合工段转化率的浮动；(3)、由于缩合工段转化率的浮动引起钠盐含量的变化，对缩合废水水量和循环物料量都会产生影响；(4)、酸化工段增加了人为操作因素，造成酸化工段废水的酸度变化，影响后期环保工段的稳定性。
(二)、先氯化后缩合工艺，即用苯酚进行氯化制得2,4-二氯苯酚，再在氢氧化钠作用下与氯乙酸进行缩合反应，生成2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再酸化成2，4-二氯苯氧乙酸。(1.刘国平等，一种除草剂2，4-D酸的连续化制备方法，CN102659565A；2.李宗成等，一种制备高品质2,
4-二氯苯氧乙酸的工艺，CN102911039)。目前国内生产2，4-二氯苯氧乙酸均采用先氯化后缩合工艺，并且极大部分企业采用间歇化生产方法制备2，4-二氯苯氧乙酸，即使中国发明专利CN102911039报道的2，4-D酸的连续化制备方法，也是半连续化制备方法。间歇化生产
2，4-二氯苯氧乙酸有许多技术缺点，如：(1)、氯化工段采用传统的间歇法操作，增加了人为操作控制因素，对氯化成品质量有很大的影响；(2)、缩合工段生产工艺控制不稳定，增加了人为操作因素，造成缩合工段转化率的浮动；(3)、由于缩合工段转化率的浮动引起钠盐含量的变化，对缩合废水水量和循环物料量都会产生影响；(4)、酸化工段增加了人为操作因素，造成酸化工段废水的酸度变化，影响后期环保工段的稳定性。
[0004] 本发明涉及到的除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的化学结构如下：
[0005]
发明内容
[0006] 目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，以苯酚和氯气为原料，通过微通道反应器进行连续氯化反应制备2,4-二氯苯酚，再采用串连反应釜进行缩合反应制2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再进行连续酸化反应制备2,4-二氯苯氧乙酸，三步反应均实现连续化操，该工艺流程高效、环保、可持续，可用于工业化生产。
[0007] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0008] 一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] 步骤A：以苯酚和氯气为原料，苯酚和氯气按摩尔比在50-100℃下通入一级微通道反应器，进行连续氯化得2,4-二氯苯酚，并回收氯化氢气体；
[0010] 步骤B：将2,4-二氯苯酚和氢氧化钠配制成2,4-二氯苯酚钠溶液，氯乙酸和氢氧化钠配制成氯乙酸钠水溶液，2,4-二氯苯酚钠溶液和氯乙酸钠水溶液在30-60℃下加入串连缩合反应釜进行缩合反应，控制制备过程中串连缩合反应釜中的反应温度，反应结束物料真空压滤，得2,4-二氯苯氧乙酸钠盐；
[0011] 步骤C：将2,4-二氯苯氧乙酸钠加水配制成2,4-二氯苯氧乙氯乙酸钠水溶液，加入到串连酸化反应釜中与盐酸进行酸化反应，在线调节PH值，反应结束物料真空压滤，洗涤，烘干得白色的2,4-二氯苯氧乙酸产品；酸化废水送污水处理中心。
[0012] 作为优选方案，所述的连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于：所述步骤A中苯酚和氯气按摩尔比1:2.0-1:2.2通入微通道反应器反应。
[0013] 作为优选方案，所述的连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于：所述步骤A中苯酚和氯气通过计量泵连续通入微通道反应器反应。
[0014] 作为优选方案，所述的一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于：所述步骤B中2,4-二氯苯酚钠溶液和氯乙酸钠水溶液摩尔比为1:1-1:1.2。
[0015] 作为优选方案，所述的连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，其特征在于：所述步骤B中串连缩合反应釜反应温度控制在80-100℃。
[0016] 有益效果：本发明提供的一种连续化生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，即以苯酚和氯气为原料，通过微通道反应器进行连续氯化反应制备2,4-二氯苯酚，再采用串连反应釜进行缩合反应制得2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再进行连续酸化反应制备2,4-二氯苯氧乙酸，三步反应均实现连续化操作，实现安生高效生产2，4-二氯苯氧乙酸，适宜2，4-二氯苯氧乙酸的工业化生产。通过采用微通道反应器、串连缩合反应釜和串连缩合反应釜，重点解决2,4-D生产过程中的质量稳定控制和尾气的集中管理控制等实际生产问题，具有节能降耗、减少污染物的排放、实现安全连续化工业生产的特点。
附图说明
[0017] 图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
[0018] 下面结合实例对本发明做具体说明：
[0019]
[0020] 实例一：
[0021] 采用微通道反应器，通过计量泵连续通入苯酚(94kg/h，1.00kmol/h)氯气(142kg/h，2.00kmol/h)反应温度投控制在50℃，在线跟踪2，4-二氯酚含量，控制2,4-二氯苯酚含量大于90.0％，回收氯化氢气体，合成收率为96.9％。
[0022] 实例二：
[0023] 采用3-5级串连连续反应器，通入2，4-二氯酚钠溶液(185kg/h，1.00kmol/h)，氯乙酸钠溶液(118kg/h，1.00kmol/h)，反应温度在80℃，反应液从最后一级反应釜中溢流至冷却釜，降温至50℃，冷却后的物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸钠盐。
[0024] 实例三：
[0025] 采用2-3级串连连续反应器，通入2,4-二氯苯氧乙酸钠盐水溶液(243kg/h，1.00kmol/h)，36.5％盐酸(100kg/h，1.00mol/h)，调节PH值，物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸，含量98.2％，收率97.1％。
[0026] 实例四：
[0027] 采用微通道反应器，通过计量泵连续通入苯酚(94kg/h，1.00kmol/h)氯气(156.2kg/h，2.20kmol/h)反应温度投控制在100℃，在线跟踪2，4-二氯酚含量，控制2,4-二氯苯酚含量大于90.0％，回收氯化氢气体,合成收率为98.8％。
[0028] 实例五：
[0029] 采用3-5级串连连续反应器，通入2，4-二氯酚钠溶液(185kg/h，1.00kmol/h)，氯乙酸钠溶液(140kg/h，1.20kmol/h)，反应温度在100℃，反应液从最后一级反应釜中溢流至冷却釜，降温至50℃，冷却后的物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸钠盐。
[0030] 实例六：
[0031] 采用2-3级串连连续反应器，通入2,4-二氯苯氧乙酸钠盐水溶液(243kg/h，1.00kmol/h)，36.5％盐酸(110kg/h，1.10mol/h)，调节PH值，物料进入抽滤洗涤一体机，制得2,4-二氯苯氧乙酸，含量98.6％，收率98.3％。
[0032] 本发明采用连续化工艺生产除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的方法，即以苯酚和氯气为原料，通过微通道反应器进行连续氯化反应制备2,4-二氯苯酚，再采用串连反应釜进行缩合反应制2，4-二氯苯氧乙酸钠盐，再进行连续酸化反应制备2,4-二氯苯氧乙酸，三步反应均实现连续化操作，该工艺流程高效，环保，可持续，适合工业化生产。具体来说具有节能降耗、减少污染物的排放等特点，实现安全连续化工业生产。
[0033] 以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。