专利名称：四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于化工领域，涉及一种化工产品的工业化生产方法和装置。
背景技术：
苯甲酰苯又名二苯甲酮，是一种多用途的化工产品，可用作紫外线吸收剂和引发齐U、薄膜涂层的光敏剂，是极为重要的药物中间体，在医药工业中可用于生产双环己哌啶、苯甲托品氢溴酸盐、苯海拉明盐酸盐等，同时也是有机颜料、香料、杀虫剂等的重要中间体，还是苯乙烯聚合抑制剂和香料定香剂，能赋予香料以甜的气味，用在许多香水和皂用香精中。随着近年来苯甲酰苯的应用范围和需求量不断扩大，苯甲酰苯的合成研究显得日益重要。苯甲酰苯的合成方法很多，有光气法、苯甲酰氯法、氯化苄法、四氯化碳法、铁试剂 催化合成法、低压法、NH4VO3催化法等。其中，四氯化碳法是将苯和四氯化碳在无水三氯化铝催化下进行缩合反应制得二苯二氯甲烷，后者再水解制得苯甲酰苯。该方法对工艺设备、原料要求不高，能很好地解决四氯化碳的出路问题，在产生经济效益的同时又具有重要的环保意义。文献(黄伟等.苯甲酰苯的合成研究.上海化工，2008，33 (3): 4-6)报道了一种采用四氯化碳法合成苯甲酰苯的具体方法，是将无水三氯化铝和部分四氯化碳冷至1(T15°C，滴加苯与剩余四氯化碳的混合液，40°C反应，反应完毕后，加水，回收过量的四氯化碳后，进行水蒸气蒸馏，除尽四氯化碳，同时将二苯二氯甲烷水解为苯甲酰苯，再取油层结晶，过滤得苯甲酰苯，减压蒸馏，收集157 176°C (1.33^2. 67 kPa)馏分得苯甲酰苯精品，收率为90%左右，产品纯度达到99. 9%以上。但上述文献报道方法是在实验室中进行的小试，将其应用到工业化生产时，收率和产品纯度均有所降低，因此，需要对四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法作进一步研究和优化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，目的之二在于提供一种四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，工艺简单，收率和产品纯度高，设备投资少，能耗低，易于操作。为达到上述目的，本发明经研究，提供如下技术方案
I.四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，包括以下步骤
a.缩合将四氯化碳和无水三氯化铝混匀并冷却，再以9(Tl30kg/h的速度滴加苯，控温1(T2(TC搅拌反应；
b.水解在步骤a缩合反应完毕后，向反应产物中加入水，控温1(T40°C搅拌反应，反应完毕后，静置分层，分别收集水相和有机相；
c.碱洗向步骤b收集的有机相中加入水和固体碳酸钠，控制溶液pH为7 9，搅拌，静置分层，分别收集水相和有机相；
d.脱溶剂将步骤c收集的有机相在温度9(T10(TC条件下进行水蒸气蒸馏，脱去四氯化碳得粗产物；
e.精馏将步骤d所得粗产物进行精馏，在真空度大于-O. 093MPa、温度20(T24(TC条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品。优选的，所述四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法包括以下步骤
a.缩合将四氯化碳和无水三氯化铝混匀并冷却，再以9(Tl30kg/h的速度滴加苯，控温15°C搅拌反应；
b.水解在步骤a缩合反应完毕后，向反应产物中加入水，控温40°C搅拌反应，反应完毕后，静置分层，分别收集水相和有机相；
c.碱洗向步骤b收集的有机相中加入水和固体碳酸钠，控制溶液pH为7，搅拌，静置分层，分别收集水相和有机相；
d.脱溶剂将步骤c收集的有机相在温度100°C条件下进行水蒸气蒸馏，脱去溶剂四氯化碳得粗产物；
e.精馏将步骤d所得粗产物进行精馏，在真空度为-O. 093MPa、塔顶温度为210°C条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品。优选的，所述步骤a中四氯化碳、无水三氯化铝和苯的投料比为3000L =IOOOkg 2950L。优选的，所述步骤a缩合反应和步骤b水解反应过程中生成的氯化氢气体回收后用于制备副产品盐酸；所述步骤b收集的水相用于制备副产品聚合氯化铝；所述步骤c收集的水相作为水解用水供下批水解用。.四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，包括缩合釜、水解釜、水解沉降槽、碱洗釜、碱洗沉降槽、脱溶剂蒸馏釜、精馏塔、铝盐水贮槽和碱洗水贮槽，所述缩合釜的出料口与水解釜的进料口连通，水解釜的出料口与水解沉降槽的进料口连通，水解沉降槽的出料口通过三通开关阀分别与铝盐水贮槽的进料口和碱洗釜的进料口连通，碱洗釜的出料口与碱洗沉降槽的进料口连通，碱洗沉降槽的出料口通过三通开关阀分别与碱洗水贮槽的进料口和脱溶剂蒸馏釜的进料口连通，脱溶剂蒸馏釜的出料口与精馏塔的进料口连通。进一步，所述水解釜中设置有搅拌轴，所述搅拌轴的材质为碳钢衬氟。由于水解反应是在酸性条件下进行，对现有的铜合金搅拌轴具有较大的腐蚀性，将搅拌轴的材质改为碳钢衬氟，可以减少腐蚀，延长设备使用寿命，降低维修成本，提高生产效率。进一步，所述精馏塔为采用不锈钢鲍尔环填料的填料式精馏塔，对粗产物的分离效果更好，产品纯度更高。进一步，所述精馏塔的塔顶内置回流器。精馏时上升的气相与塔顶冷凝的部分液相接触，传热传质效果更好，产品纯度更高。本发明的有益效果在于本发明提供了一种四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，工艺简单，收率提高至92%以上，产品纯度提高至99. 9%以上，还提供了一种四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，设备投资少，能耗低，易于操作。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的描述，其中图I为本发明方法的工艺流程图。图2为本发明装置的结构示意图。图3为塔顶内置回流器的精馏塔结构示意图。
具体实施例方式下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。本发明装置的结构示意图如图2所示，包括缩合釜、水解釜、水解沉降槽、碱洗釜、碱洗沉降槽、脱溶剂蒸馏釜、精馏塔、铝盐水贮槽和碱洗水贮槽，所述缩合釜的出料口与水解釜的进料口连通，水解釜的出料口与水解沉降槽的进料口连通，水解沉降槽的出料口通
过三通开关阀分别与铝盐水贮槽的进料口和碱洗釜的进料口连通，碱洗釜的出料口与碱洗沉降槽的进料口连通，碱洗沉降槽的出料口通过三通开关阀分别与碱洗水贮槽的进料口和脱溶剂蒸馏釜的进料口连通，脱溶剂蒸馏釜的出料口与精馏塔的进料口连通。作为一种优选方式，所述水解釜中搅拌轴的材质采用碳钢衬氟；所述精馏塔采用以不锈钢鲍尔环为填料的填料式精馏塔，并在塔顶增加I个内置回流器(如图3所示)。本发明方法的工艺流程图如图I所示，具体实施例如下
实施例I缩合反应温度对苯甲酰苯产品纯度、收率和溶剂损耗的影响
a.缩合在计量槽中加入2950L苯；在缩合釜中加入3000L四氯化碳和IOOOkg无水三氯化铝，开启5°C冷却水进出口阀，开动搅拌，使四氯化碳和无水三氯化铝混匀并将釜内温度降至10°C以下，再开启计量槽阀门，以9(Tl30kg/h的速度将苯滴加至缩合釜中，滴加过程中控制釜内温度为1(T40°C，滴加完毕后，继续控温15 4(TC搅拌反应，回收反应过程中生成的氯化氢气体用于制备副产品盐酸；反应完毕后，缩合产物被送入水解釜；
b.水解向水解釜中加入4000L水，控温40°C搅拌反应2小时，回收反应过程中生成的氯化氢气体用于制备副产品盐酸；反应完毕后，水解产物被送入水解沉降槽，静置分层，水相收集入铝盐水贮槽用于制备副产品聚合氯化铝，有机相被送入碱洗釜；
c.碱洗向碱洗釜中加入700L水和IOkg碳酸钠，控制溶液pH为7，搅拌20分钟，处理后的物料被送入碱洗沉降槽，静置分层，水相收集入碱洗水贮槽作为水解用水供下批水解用，有机相被送入脱溶剂蒸馏釜；
d.脱溶剂将脱溶剂蒸馏釜升温，待釜内温度升至50°C时，向釜内通入水蒸气，待釜内温度升至100°C时，停止通入水蒸气，控制釜内温度为100°C进行水蒸气蒸馏，回收四氯化碳至四氯化碳贮槽作为缩合反应的原料；蒸馏完毕后，脱溶剂蒸馏釜中的剩余物即粗产物被送入精馏塔；
e.精馏将粗产物进行精馏，在真空度为-O.093MPa、塔顶温度为210°C条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品。步骤a缩合反应温度对苯甲酰苯产品纯度、收率和溶剂损耗的影响见表I。从表I可以看出，缩合反应温度对苯甲酰苯产品收率和溶剂四氯化碳损耗的影响较大，而对苯甲酰苯产品纯度的影响较小。当缩合反应温度较低时，苯甲酰苯产品的收率较高，溶剂四氯化碳的损耗较小，但反应速度较慢，反应时间较长；当缩合反应温度较高时，反应速度较快，反应时间较短，但苯甲酰苯产品的收率较低，溶剂四氯化碳的损耗较大。从确保收率、减少溶剂损耗、缩短反应时间的角度考虑，缩合反应温度优选为1(T20°C。
表I缩合反应温度对苯甲酰苯产品纯度、收率和溶剂损耗的影响
权利要求
1.四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，其特征在于，包括以下步骤 a.缩合将四氯化碳和无水三氯化铝混匀并冷却，再以9(Tl30kg/h的速度滴加苯，控温1(T2(TC搅拌反应； b.水解在步骤a缩合反应完毕后，向反应产物中加入水，控温1(T40°C搅拌反应，反应完毕后，静置分层，分别收集水相和有机相； c.碱洗向步骤b收集的有机相中加入水和固体碳酸钠，控制溶液pH为7 9，搅拌，静置分层，分别收集水相和有机相； d.脱溶剂将步骤c收集的有机相在温度9(T10(TC条件下进行水蒸气蒸馏，脱去溶剂四氯化碳得粗产物； e.精馏将步骤d所得粗产物进行精馏，在真空度不低于-0. 085MPa、塔顶温度为200^230 V条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品。
2.根据权利要求I所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，其特征在于，包括以下步骤 a.缩合将四氯化碳和无水三氯化铝混匀并冷却，再以9(Tl30kg/h的速度滴加苯，控温15°C搅拌反应； b.水解在步骤a缩合反应完毕后，向反应产物中加入水，控温40°C搅拌反应，反应完毕后，静置分层，分别收集水相和有机相； c.碱洗向步骤b收集的有机相中加入水和固体碳酸钠，控制溶液pH为7，搅拌，静置分层，分别收集水相和有机相； d.脱溶剂将步骤c收集的有机相在温度100°C条件下进行水蒸气蒸馏，脱去溶剂四氯化碳得粗产物； e.精馏将步骤d所得粗产物进行精馏，在真空度为-0. 093MPa、塔顶温度为210°C条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品。
3.根据权利要求I或2所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，其特征在于，所述步骤a中四氯化碳、无水三氯化铝和苯的投料比为3000L 1000kg :2950L。
4.根据权利要求I或2所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法，其特征在于，所述步骤a缩合反应和步骤b水解反应过程中生成的氯化氢气体回收后用于制备副产品盐酸；所述步骤b收集的水相用于制备副产品聚合氯化铝；所述步骤c收集的水相作为水解用水供下批水解用。
5.四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，其特征在于，包括缩合釜、水解釜、水解沉降槽、碱洗釜、碱洗沉降槽、脱溶剂蒸馏釜、精馏塔、铝盐水贮槽和碱洗水贮槽，所述缩合釜的出料口与水解釜的进料口连通，水解釜的出料口与水解沉降槽的进料口连通，水解沉降槽的出料口通过三通开关阀分别与铝盐水贮槽的进料口和碱洗釜的进料口连通，碱洗釜的出料口与碱洗沉降槽的进料口连通，碱洗沉降槽的出料口通过三通开关阀分别与碱洗水贮槽的进料口和脱溶剂蒸馏釜的进料口连通，脱溶剂蒸馏釜的出料口与精馏塔的进料口连通。
6.根据权利要求5所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，其特征在于，所述水解釜中设置有搅拌轴，所述搅拌轴的材质为碳钢衬氟。
7.根据权利要求5或6所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，其特征在于，所述精馏塔为采用不锈钢鲍尔环填料的填料式精馏塔。
8.根据权利要求7所述的四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的装置，其特征在于，所述精馏塔的塔顶内置回流器。
全文摘要
本发明公开了一种四氯化碳法工业化生产苯甲酰苯的方法和装置，该方法是将四氯化碳和无水三氯化铝混匀并冷却，再以90~130kg/h的速度滴加苯，控温10~20℃搅拌反应，反应完毕后，加水，控温10~40℃搅拌反应，静置分层，收集有机相，加入水和固体碳酸钠，控制溶液pH为7~9，搅拌，静置分层，收集有机相，控温90~100℃水蒸气蒸馏脱去四氯化碳得粗产物，粗产物精馏，在真空度不低于-0.085MPa、塔顶温度为200~230℃条件下收集馏分，即得苯甲酰苯产品；该装置包括缩合釜、水解釜、水解沉降槽、碱洗釜、碱洗沉降槽、脱溶剂蒸馏釜、精馏塔、铝盐水贮槽和碱洗水贮槽；本发明方法工艺简单，收率提高至92%以上，产品纯度提高至99.9%以上，装置投资少、能耗低、易于操作。
文档编号C07C49/786GK102795982SQ201210322650
公开日2012年11月28日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者郭汝轩 申请人:重庆海洲化学品有限公司