专利名称：一种生产五氯酚钠的方法
技术领域：
本发明属于一种涉及生产五氯酚钠的方法。
背景技术：
血吸虫病、肝吸虫病都是严重危害广大人民身体健康的地方性流行性疾病，我国有一亿人患有血吸虫病，有4500万人患有肝吸虫病，严重影响了疫区人们的身体健康和生命安全，严重阻碍了疫区经济发展，而血吸虫病的中间宿主是——钉螺，消灭了钉螺，也就等于消灭了血吸虫病，肝吸虫病的中间宿主是——豆螺，消灭了豆螺，也就消灭了肝吸虫病。
福寿螺是70年代引进的一个外来物种，由于福寿螺在我国南方水稻种植区大量啃食水稻，给农民造成了严重经济损失，已被我国环保总局列为16种危害最大的外来物种之一。
血吸虫病、肝吸虫病不仅在我国流行，在东南亚各国也有广泛流行，福寿螺也同样肆略，且均成曼延之势。
五氯酚钠是一种除草、杀虫、杀菌剂，是世界上公认的灭螺的首选药物之一，我国大量用于防治血吸虫病杀钉螺和杀福寿螺，全国只有天津、大沽化工股份有限公司一家生产。现有工艺为三步法，即“甲乙体→三氯苯→六氯苯→五氯酚钠”，参见图1。现有工艺生产存在的问题1、生产原料无效体是生产林丹后的副产物，最终产品中难免带有“六六六”成份。
2、生产三氯苯过程中会产生大量有毒有害气体排放在空气中，对当地空气造成污染。
3、生产六氯苯和五氯酚钠时都有废水，每生产1吨五氯酚钠成品，要向环境中排放2.5吨难降解的工业废水。
4、整个生产工艺都在280℃高温，26kg高压下进行，对生产环境危险性较大，在高温高压条件极易产生二恶英。
尽快研发出一种安全、高效、低毒的灭螺药物是当务之急，如何保存提高现五氯酚钠的杀螺效果，削减现工艺生产对环境的影响和不安全等四个问题。是研发者研发本技术的主要目的。
技术内容本发明的目的是提供一种新的生产五氯酚钠的方法，该方法具有安全、高效、低毒、环保的特点。
本发明方法包括以下步骤1、将所需苯酚加入氯化反应釜内，在铝催化剂存在下，通入氯气进行氯化反应，经水萃后得五氯酚；2、在碱化罐中投入烧碱，再投入五氯苯酚进行碱化反应后得五氯酚钠。
进一步的方法是步骤1中，所述铝催化剂为三氯化铝或纯铝，催化剂加入氯化釜时的温度为80-85℃，加入量为苯酚的0.2-1％；用氯总量以苯酚为基准为1∶3.0-3.8，即每吨苯酚通入液氯3000Kg-3800Kg，每釜反应总时间为18-20小时，反应温度为70-195℃；步骤2中，在碱化罐80-90℃的温度下投入五氯酚，投料后将温度控制在90-95℃，碱化反应1-2小时后进行蒸发浓缩脱水得五氯酚钠。
所述方法步骤1中优选的条件分别是苯酚选用石油苯酚；
加入铝催化剂的比例为1％；用氯总量为1∶3.1；每釜反应总时间为20小时，并分为三个阶段在70-90℃的温度下，反应11小时，用氯流量150Kg/小时，用氯量为1∶1.65；在90-160℃的温度下，反应8小时，用氯流量170Kg/小时，用氯量为1∶1.36；在160-195℃的温度下，反应1小时，用氯流量190Kg/小时，用氯量为1∶0.19。
所述方法步骤2中优选的条件分别是五氯酚在80℃的温度下分次，如三次，每次间隔10分钟，投入碱化罐，投料后将温度控制在90-95℃，碱化反应2小时后在负压条件下进行真空蒸发浓缩、脱水得五氯酚钠。
再进一步的方法是所述氯化反应中从氯化釜产生的尾气可经吸收塔吸收后得副产酸盐酸；所述五氯酚是在氯化反应后，经水萃获得。
本生产方法由现有工艺的三步法“甲乙体→三氯苯→六氯苯→五氯酚钠”改为“苯酚→五氯酚→五氯酚钠”二步法，将现工艺的无效体原料更换为苯酚。化学反应式如下
以苯酚氯化法生产五氯酚的过程实际上就是苯环上的亲电取代反应，其反应机理和定位规律与苯环上亲电取代反应理论基本一致。整个反应过程分两个阶段进行，在现有装置及配料比的情况下，第一阶段约需10～12小时；第二阶段约需8～10小时。
在第一阶段由于-OH的诱导和共轭效应，使苯环的电子云密度增加，使苯环活化，特别是邻、对位。因此，-OH作为邻、对位定位基，氯化反应首先发生在邻、对位上，形成两个系列的共振结构，也就是我们直观认为的邻氯苯酚和对氯苯酚，随着氯化反应的进一步深入，会生成一系列的苯酚氯化物2，4-二氯苯酚，2，6-二氯苯酚，2，4，6-三氯苯酚。这一过程所需能量较低，比较容易完成。反应进入第二阶段，随着苯环上氯原子的增多，一方面空间位阻增大，一方面由于卤素的钝化作用，使得反应难度增加，反应速度减慢，反应所需的活化能较高；另一方面，由于CL原子上的未共用的p电子对和苯环的大л键的共轭效应，CL原子的邻位仍具一定的活性，亲电试剂可进攻其邻位，在路易斯酸的催化下，也可在较低的能量下完成反应。在整个结构中，就是3和5位上的氯化。
以上是微观理论的分析，从宏观动力学上看苯酚氯化反应是气液相反应，苯酚及其系列氯化物都具有一定的凝固点，要使气液反应顺利进行，反应温度应保持在反应物和生成物的熔点之上，根据物料特性，第一阶段的应在70℃以上，考虑到另一产物HCL的逸出以及物料的粘度、搅拌动力的优化，这一阶段的温度控制在70-90℃为宜。随着多氯酚的生成及其含量的增加，物料的粘度和熔点不断上升，反应温度也应相应提高，从100℃逐渐升高到180℃左右，反应温度以高于对应的生成物熔点10℃为最佳。
考虑到环保和安全，反应的全过程均可设计在常压状态下进行，采用微负压较好，以水为冷却剂进行循环冷却，在正常情况下，本反应是安全和平稳的。
本发明方法采用“苯酚直接氯化法”取代传统的“六氯苯路线法”，有效的控制了产品中的杂质和残留物，提高了产品质量，且生产过程中产生的“三废”得到了有效治理。通过下表可以看出本方法与现有技术相比具有明显的优点。
本方法与现有工艺技术相比的优势表
此外，本发明方法还有以下特点1、废水排放现有技术提取五氯酚钠时采用混筒抽滤法，这种方法水份少了就无法将母液中的药物粘在滤布上，因而用水量很大，不能全部二次利用。本技术采用蒸发浓缩法，将物料中水分先变为蒸汽，经冷凝器冷凝，使蒸汽变为蒸馏水，清洁的蒸馏水完全参与循环水使用，而不向环境排放工业废水，也不会影响产品质量。
2、由于更换了清洁的石油苯酚为原料，最终产品中不可能含六六六成份，降低了产品毒性。
3、本技术生产的产品经广西、湖南省疾病预防控制中心做杀螺药效试验，结果表明用药5g/m3浸杀钉螺，24小时钉螺死亡率百分百，比现有产品10g/m3浸杀钉螺，48小时死亡达百分之九十八，提高了一倍。
4、本工艺产品于2005年9月送样给中国科院生态环境研究院做二恶英分析，结果表明，本工艺生产的五氯酚钠拆合每百吨含二恶英1.25g，比该院包志成等(1995年)检测现有工艺生产的五氯酚钠拆合每百吨含二恶英量为3.02kg，减少了2400多倍。
5、本工艺生产不会给当地带来环境压力的现实，已被当地环保部门认同。
图1是现有五氯酚钠的生产工艺流程图。
图2是本发明五氯酚钠的生产工艺流程图。
具体实施例方式
实施例1本发明方法包括以下步骤(1)、将1000Kg苯酚加入氯化反应釜内，在三氯化铝存在下，通入氯气进行氯化反应，经水萃后得五氯酚；(2)、在碱化罐中投入片碱，再投入五氯酚进行碱化反应后得五氯酚钠。
实施例2本发明方法包括以下步骤(1)、将1000Kg石油苯酚加入氯化反应釜内，向氯化反应釜夹套内通入蒸气，使釜内温度快速上升到80℃时，按1％的比例加入纯铝作为催化剂，再通入氯气进行氯化反应，用氯总量为3100Kg，每釜反应总时间为20小时，并分为三个阶段在70-90℃的温度下，反应11小时，用氯流量150Kg/小时，用氯量为1650Kg；在90-160℃的温度下，反应8小时，用氯流量170Kg/小时，用氯量为1360Kg；在160-195℃的温度下，反应1小时，用氯流量190Kg/小时，用氯量为170Kg；
经上述反应后得五氯酚；(2)、在碱化罐中投入片碱，在80℃的温度下分三次，每次间隔10分钟，投入五氯酚，投料后将温度控制在90-95℃，碱化2小时后，将蒸汽压力控制在0.4Mpa左右，釜温90℃左右，真空压力控制在-0.02至-0.03Mpa，进行蒸发浓缩、脱水得五氯酚钠。
实施例3本发明方法为所述实施例2的方法中，用氯总量为3700Kg，在三个阶段的用氯量分别为1870Kg、1600Kg、230Kg，其余相同。
实施例4本发明方法为所述实施例2的方法中，从氯化釜产生的尾气经吸收塔吸收后得盐酸，五氯酚是在氯化反应后，经水萃获得，其余相同。生产工艺流程参见图2。
权利要求
1.一种生产五氯酚钠的方法，其特征是包括以下步骤(1)、将所需苯酚加入氯化反应釜内，在铝催化剂存在下，通入氯气进行氯化反应后得五氯酚；(2)、在碱化罐中投入烧碱，再投入五氯苯酚进行碱化反应后得五氯酚钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(1)中，所述铝催化剂为三氯化铝或纯铝，催化剂加入氯化釜时的温度为80-85℃，加入量为苯酚的0.2-1％；用氯总量以苯酚为基准为1∶3.0-3.8，每釜反应总时间为18-20小时，反应温度为70-195℃。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是步骤(2)中，在碱化罐80-90℃的温度下投入五氯酚，投料后将温度控制在90-95℃，碱化反应1-2小时后进行蒸发浓缩脱水得五氯酚钠。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是苯酚选用石油苯酚。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是加入铝催化剂的比例为1％。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征是用氯总量为1∶3.1。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征是氯化釜每釜反应总时间为20小时，并分为三个阶段在70-90℃的温度下，反应11小时，用氯流量150公斤/小时，用氯量为1∶1.65；在90-160℃的温度下，反应8小时，用氯流量170公斤/小时，用氯量为1∶1.36；在160-195℃的温度下，反应1小时，用氯流量190公斤/小时，用氯量为1∶0.19。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征是五氯酚在80℃的温度下分三次，每次间隔10分钟，投入碱化罐，投料后将温度控制在90-95℃，碱化反应2小时后在负压条件下进行真空蒸发浓缩、脱水得五氯酚钠。
9.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是所述氯化反应中从氯化釜产生的尾气经吸收塔吸收后得副产酸。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是所述五氯酚是在氯化反应后，经水萃获得。
全文摘要
本发明公开了一种生产五氯酚钠的方法，包括以下步骤(1)将所需苯酚加入氯化反应釜内，在铝催化剂存在下，通入氯气进行氯化反应得五氯酚；(2)在碱化罐中投入烧碱，再投入五氯苯酚进行碱化反应后得五氯酚钠。本发明方法采用“苯酚直接氯化法”，—“苯酚→五氯酚→五氯酚钠”二步法，取代传统的“六氯苯路线法”—“甲乙体→三氯苯→六氯苯→五氯酚钠”三步法，可以有效的控制产品中的杂质和残留物，提高产品质量，且有效治理生产过程中产生的“三废”。
文档编号C07C39/00GK1923779SQ20061003227
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者杨雪清, 杨春, 何光明 申请人:杨雪清