一种间苯二甲酰氯的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种间苯二甲酰氯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 间苯二甲酰氯可用于芳纶、聚丙烯酸酯、耐高温树脂、绝缘材料、医药、农药等的中 间体，主要用作合成芳纶1313(N〇max)、聚酰胺、聚酯、聚芳酯、聚芳酰胺、液晶高分子等的 单体，同时可作为高聚物的改性剂。
[0003] 目前，制备间苯二甲酰氯的常用方法有光气法、氯化亚砜法、三氯化磷法、五氯化 磷法、酯氯化法、对二甲苯氯化法，但目前所使用的方法，由于所选用的脱色剂存在沉积、残 留，以致影响制备的间苯二甲酰氯的纯度，产品含量低、杂质多，颜色不稳定。比如向含有间 苯二甲酰氯的溶液中加入脱色剂活性炭、N，N-二甲基甲酰胺盐酸盐，活性炭作为脱色剂工 艺复杂，操作环境差，过滤易漏碳，影响脱色效果，N，N-二甲基甲酰胺盐酸盐作为脱色剂 使用量大，使间苯二甲酰氯的溶液中存在微量催化剂残余物，催化剂残余物为粘稠状物质， 悬浮在溶液中，导致间苯二甲酰氯产品品质差，容易变色。而且，制备操作繁琐、工艺复杂、 废渣量大，回收处理困难，成本高。
【发明内容】
[0004] 本发明提供的间苯二甲酰氯的制备方法，是以N-苯基-N-甲基苯甲酰胺或4-二 甲氨基吡啶为催化剂，以二氯乙烷或甲苯、氯苯、二甲苯为反应溶剂，以光气COCl2为氯化 剂，与间苯二甲酸原料进行反应，然后用氮气驱赶反应产生的氯化氢气体和未反应完全的 氯化剂气体，经减压精馏后制得质量百分含量大于99. 95%的高品质间苯二甲酰氯。
[0005] 本发明所述间苯二甲酸与催化剂的投料摩尔比为1 : 0.005-0. 02;间苯二甲酸与 氯化剂的投料摩尔比为1 : 2.0-2. 5;间苯二甲酸与反应溶剂的质量比为1 : 1.5-2. 6。所 述反应时间为3-7小时，反应温度为70-120°C;精馏真空度为10_50kpa，塔顶温度40-90°C， 釜液温度120-150 °C。
[0006] 具体操作步骤如下： 3)加料：室温下，在反应器中加入惰性溶剂，再加入原料、催化剂，搅拌均匀； if反应：逐步升温至70-120°C，加入氯化剂反应3-7小时，得到反应液； ③废气处理：向反应液内通入氮气，以赶出残存在反应液内的氯化剂气体和氯化氢气 体； 相分离：通过相分离分离出含有间苯二甲酰氯的反应液和含催化剂的残液，得分离 后的反应液； @精馏：将过滤后的反应液在20-50kpa真空度和40-90°C塔顶温度下分离回收溶剂 和其它轻组分物质；再在10_30kpa真空度和120-150°C釜液温度下得到含量大于99. 95% 的高品质间苯二甲酰氯。
[0007] 本发明由于采用N-苯基-N-甲基苯甲酰胺或4-二甲氨基吡啶为催化剂，与光气 形成的中间体稳定，不会残留在溶液中，对间苯二甲酰氯的颜色没有影响，解决了现有技术 催化剂残余物在产品精馏时极易与产品同时蒸出，使得产品间苯二甲酰氯变色的主要难 题，而且工艺简单，原料易得，成本低，操作方便，产品品质高，质量稳定，完全满足下游产品 的生产要求。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0009] 实施例1 在室温下，先将300千克二氯乙烷、160千克间苯二甲酸和2千克4-二甲氨基吡啶加入 到配料器内，开动搅拌进行混合原料液，用抽料泵将混合好的混合料原料输送至1000 L反 应器中，关闭抽料泵和进料阀门；开启反应器的搅拌装置，将混合料原料液加热至50°C，打 开反应器上部用-5°C冷冻水冷却的冷凝器，打开尾气阀，再打开光气阀，调节气态0)(：1 2流 量为35L/h，料液温度逐渐升至75°C，并保持到反应结束，反应时间为4小时，反应过程中， 反应液中的原料越来越少，溶液的颜色逐渐变为淡黄色，待反应液基本没有固体颗粒和絮 状物时，关闭COCl 2进料阀，打开氮气阀，向反应液内通入氮气，以赶出残存在反应液内的光 气和HCl等气体，位于反应器底层的催化剂相是淡黄色固体块状物的混合物；关闭氮气阀， 通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液。
[0010] 将通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液投入精馏塔内，精馏塔内装有玻 璃填料，塔顶冷凝器直接接有真空泵，塔内压力保持一定的范围内，真空泵排出的尾气直接 去尾气吸收系统，在50kpa的蒸馏压力和40°C的塔顶温度下分离出溶剂等轻组分物质，再 在IOkpa的精馏压力和140°C的釜液温度下得到高品质的间苯二甲酰氯，经液相色谱分析， 产品中的间苯二甲酰氯的含量大于99. 95%。
[0011] 实施例2 在室温下，先将300千克甲苯、160千克间苯二甲酸和2千克N-苯基-N-甲基苯甲 酰胺加入到配料器内，开动搅拌进行混合原料液，用抽料泵将混合好的混合料原料输送至 1000 L反应器中，关闭抽料泵和进料阀门；开启反应器的搅拌装置，将混合料原料液加热至 50°C，打开反应器上部用_5°C冷冻水冷却的排气冷凝器，打开尾气阀，再打开光气阀，调节 气态COCl 2流量为35L/h，料液温度逐渐升至100°C，并保持到反应结束，反应时间为4小时， 反应过程中，反应液中的原料越来越少，溶液的颜色逐渐变为淡黄色，待反应液基本没有固 体颗粒和絮状物时，关闭COCl 2进料阀，打开氮气阀，向反应液内通入氮气，以赶出残存在反 应液内的光气和HCl等气体，位于反应器底层的催化剂相是淡黄色固体块状物的混合物； 关闭氮气阀，通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液。
[0012] 将通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液投入精馏塔内，精馏塔内装有玻 璃填料，塔顶冷凝器直接接有真空泵，塔内压力保持一定的范围内，真空泵排出的尾气直接 去尾气吸收系统，在50kpa的蒸馏压力和40°C的塔顶温度下分离出溶剂等轻组分物质，再 在IOkpa的精馏压力和140°C的釜液温度下得到高品质的间苯二甲酰氯，经液相色谱分析， 产品中的间苯二甲酰氯的含量大于99. 95%。
[0013] 实施例3 在室温下，先将300千克氯苯、160千克间苯二甲酸和2千克N-苯基-N-甲基苯甲 酰胺加入到配料器内，开动搅拌进行混合原料液，用抽料泵将混合好的混合料原料输送至 1000 L反应器中，关闭抽料泵和进料阀门；开启反应器的搅拌装置，将混合料原料液加热至 50°C，打开反应器上部用_5°C冷冻水冷却的排气冷凝器，打开尾气阀，再打开光气阀，调节 气态COCl 2流量为35L/h，料液温度逐渐升至100°C，并保持到反应结束，反应时间为5小时， 反应过程中，反应液中的原料越来越少，溶液的颜色逐渐变为淡黄色，待反应液基本没有固 体颗粒和絮状物时，关闭COCl 2进料阀，打开氮气阀，向反应液内通入氮气，以赶出残存在反 应液内的光气和HCl等气体，位于反应器底层的催化剂相是淡黄色固体块状物的混合物； 关闭氮气阀，通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液。
[0014] 将通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液投入精馏塔内，精馏塔内装有玻 璃填料，塔顶冷凝器直接接有真空泵，塔内压力保持一定的范围内，真空泵排出的尾气直接 去尾气吸收系统，在50kpa的蒸馏压力和40°C的塔顶温度下分离出溶剂等轻组分物质，再 在IOkpa的精馏压力和140°C的釜液温度下得到高品质的间苯二甲酰氯，经液相色谱分析， 产品中的间苯二甲酰氯的含量大于99. 95%。
[0015] 实施例4 在室温下，先将300千克二甲苯、160千克间苯二甲酸和2千克N-苯基-N-甲基苯甲 酰胺加入到配料器内，开动搅拌进行混合原料液，用抽料泵将混合好的混合料原料输送至 1000 L反应器中，关闭抽料泵和进料阀门；开启反应器的搅拌装置，将混合料原料液加热至 50°C，打开反应器上部用_5°C冷冻水冷却的排气冷凝器，打开尾气阀，再打开光气阀，调节 气态COCl 2流量为35L/h，料液温度逐渐升至100°C，并保持到反应结束，反应时间为5小时， 反应过程中，反应液中的原料越来越少，溶液的颜色逐渐变为淡黄色，待反应液基本没有固 体颗粒和絮状物时，关闭COCl 2进料阀，打开氮气阀，向反应液内通入氮气，以赶出残存在反 应液内的光气和HCl等气体，位于反应器底层的催化剂相是淡黄色固体块状物的混合物； 关闭氮气阀，通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液。
[0016] 将通过相分离过程得到含有间苯二甲酰氯的溶液投入精馏塔内，精馏塔内装有玻 璃填料，塔顶冷凝器直接接有真空泵，塔内压力保持一定的范围内，真空泵排出的尾气直接 去尾气吸收系统，在50kpa的蒸馏压力和40°C的塔顶温度下分离出溶剂等轻组分物质，再 在IOkpa的精馏压力和140°C的釜液温度下得到高品质的间苯二甲酰氯，经液相色谱分析， 产品中的间苯二甲酰氯的含量大于99. 95%。
【主权项】
1. 一种间苯二甲酰氯的制备方法，其特征在于以N-苯基-N-甲基苯甲酰胺或4-二甲 氨基吡啶为催化剂，以二氯乙烷或甲苯、氯苯、二甲苯为反应溶剂，以光气COCl 2为氯化剂， 与间苯二甲酸原料进行反应，然后用氮气驱赶反应产生的氯化氢气体和未反应完全的氯化 剂气体，经减压精馏后制得质量百分含量大于99. 95%的高品质间苯二甲酰氯。
2. 根据权利要求1所述间苯二甲酰氯的制备方法，其特征在于间苯二甲酸与催化剂的 投料摩尔比为1 : 0.005-0. 02,间苯二甲酸与氯化剂的投料摩尔比为1 : 2. 0-2. 5,间苯二 甲酸与反应溶剂的质量比为I : 1. 5-2. 6,反应时间为3-7小时，反应温度为70-120°C，精 馏真空度为10_50kpa，塔顶温度40-90°C，釜液温度120-150°C。
【专利摘要】本发明公开了以间苯二甲酸为原料，以N-苯基-N-甲基苯甲酰胺或4-二甲氨基吡啶为催化剂，以二氯乙烷或甲苯、氯苯、二甲苯为反应溶剂，以光气COC12为氯化剂，与间苯二甲酸原料进行反应，然后用氮气驱赶反应产生的氯化氢气体和未反应完全的氯化剂气体，经减压精馏后制得质量百分含量大于99.95%的高品质间苯二甲酰氯。本发明由于采用N-苯基-N-甲基苯甲酰胺或4-二甲氨基吡啶为催化剂，与光气形成的中间体稳定，不会残留在溶液中，对间苯二甲酰氯的颜色没有影响，解决了现有技术催化剂残余物在产品精馏时极易与产品同时蒸出，使得产品间苯二甲酰氯变色的主要难题，而且工艺简单，原料易得，成本低，操作方便，产品品质高，质量稳定，完全满足下游产品的生产要求。
【IPC分类】C07C51-60, C07C63-24
【公开号】CN104744232
【申请号】CN201510118684
【发明人】刘国文, 周锦萍, 王燕, 臧阳陵
【申请人】湖南海利常德农药化工有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月18日