专利名称：多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法
技术领域：
本发明涉及一种多股侧线出料精馏和连续结晶集成法分离混合硝基氯化苯的工艺，具体涉及一种多股侧线出料精馏和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的工艺方法，是一种通过单个侧线精馏塔和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的工艺。
背景技术：
传统技术中对于混合硝基氯化苯中提取对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯，较为普遍的方法主要是切除部分轻组分作为硝化反应原料，然后分别提取其中的对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯馏分，剩下的二硝基氯化苯作为提取二硝基氯化苯原料。在混合硝基氯化苯精馏过程中，一般都采用间歇精馏，切割成氯化苯、对硝基氯化苯富集液、邻硝基氯化苯富集液不同馏分。即使有部分生产采用连续精馏，但是几乎都是运用2～3座精馏塔切取不同沸点下馏分，所得的馏分中将对硝基氯化苯富集液和邻硝基氯化苯富集液通过单级、间歇结晶后提纯对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯。显然，传统工艺为得到不同沸点的馏分需要相应的2～3座精馏塔，设备投资较大、能耗大、得率低，生产成本相应较高，同时采用间隙结晶，对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯纯度和得率较低。
发明内容
为了弥补现有生产的上述不足，本发明将提供一种多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，该方法能够实现从混合硝基氯化苯中提取对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯馏分工业化。通过一座塔，不仅得到对硝基氯化苯馏分，同时得到邻硝基氯化苯馏分，所得对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯集液馏分中对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯含量都比较高，尤其是该过程操作简单、能耗低、收率高。而且连续结晶后对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯晶体纯度高、得率高，原料液可以循环利用。
完成上述发明任务的方案是一种多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，步骤如下， (1).采用连续中间进料方式，原料从混合硝基氯化苯储罐打入精馏塔釜，当液位达1/3处开始加热； (2).当塔顶、塔釜温度开始稳定，装置达到全回流时，塔顶温为131～133℃，侧线D-2处温度为235.5～241℃，侧线D-3处温度为246～247℃，塔釜温度为251～257℃； (3).分离后，塔顶组分为氯化苯轻组分，侧线D-2组分为对硝基氯化苯富集液；含量92％以上，收率为92％以上，侧线D-3组分为邻硝基氯化苯富集液；含量85％以上，收率为83.9％以上，塔釜D-4为二硝基氯化苯部分； (4).侧线D-2组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐中，原料储罐2中为富含92％以上对硝基氯化苯富集液，经泵打入连续结晶装置一次结晶，结晶温度控制在-6℃，结晶时间为3h； (5).晶体经刮刀刮出，从漏斗采出后抽滤烘干进入成品罐，得到99％以上对硝基氯化苯； (6).侧线D-3组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐3中，经泵打入结晶装置中，一次结晶温度控制在-3℃，结晶时间为1h； (7).一次结晶装置剩余母液进入二次结晶装置，结晶温度控制在-6～7℃，结晶时间为2h； (8).晶体经刮刀刮出，从结晶器底部采出滤液进入邻硝基氯化苯成品罐，邻硝基氯化苯质量含量可以达到99％以上，收率达到98％以上。
本发明是以上方案中， 所述步骤(3)分离后，侧线D-2组分的对硝基氯化苯富集液重量百分比含量92％以上，收率为92％以上；所述侧线D-3组分的邻硝基氯化苯富集液含量85％以上，收率为83.9％以上； 所述步骤(4)，原料储罐2中的对硝基氯化苯富集液重量百分比为92％以上。
以上方案中，所述原料中对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的含量分别为63.12％和34.72％，多股侧线精馏塔塔顶、侧线D-2、侧线D-3、塔釜D-4的出料量与原料进料量之比分别为0.005∶1、0.626∶1、0.34∶1、0.0276∶1。
本发明推荐所述的混合硝基氯化苯原料在多股侧线精馏塔第27块板进料，内部设规整填料，侧线出料口内部隔板接有导气管和溢流管用于汽液流动，上、下端采用法兰片连接，D-2采出口为第15块板，D-3采出口为第45块板。
多股侧线出料精馏和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯工艺详细流程见图1、图2、图3所示，多股侧线出料精馏和连续结晶生产工艺条件如表1、2所示。
多股侧线出料精馏装置如图1所示，装置主要包括原料储罐14、多股侧线出料精馏塔15、塔顶产品采出口16、侧线D-2采出口17、侧线D-3采出口18、塔釜采出口19、冷凝系统20以及泵P-1，P-2。多股侧线出料精馏塔从下到上顺序连接有提馏段、第二精馏段、第一精馏段、塔顶封头及冷凝器。原料从14处由泵打入塔釜，当液位达1/3处，开始加热待全回流，回流比为4，塔顶温为131～133℃，侧线D-2处温度为235.5～241℃，侧线D-3处温度为246～247℃，塔釜温度为251～257℃；控制转子流量计以30Kg/h连续进料，16、17、18及19处连续出料量见表3所示。
连续结晶装置如图2所示，原料储罐9、一次结晶装置10、再结晶装置11、母液储罐12、晶体储罐13。结晶原料储罐9来自于17处对硝基氯化苯富集液，经泵打入10。10内部结构如图3所示，冷冻液进料口1、驱动系统2、转鼓3、冷却系统4、冷冻液出口5、刮刀系统6、机架7、料盘8。原料进入后，驱动系统2带动转鼓3旋转，氯化钠冷冻液进入1，经过冷却系统4，冷却料液后由5放出，料盘8上晶体由转鼓带出，经刮刀系统6刮出后从漏斗采出抽滤烘干后到成品罐，剩余母液从装置底部出料孔进入11中再结晶，最后剩余母液进入12。10处结晶温度控制在-3℃，结晶时间为1h，11处结晶温度控制在-6～7℃，结晶时间为2h。多股侧线出料精馏和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯工艺分离结果如表3所示。
本发明的多股侧线出料精馏和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯工艺，周期短、操作简单、能耗低、相对收率高。在多股侧线出料精馏塔温度、进出料速率、回流比一定条件下，对硝基氯化苯富集液中对硝基氯化苯含量一次性可以提高到92％(wt％)以上，收率达到92％以上，连续结晶后对硝基氯化苯晶体纯度为99％以上，收率为89％以上，邻硝基氯化苯富集液中邻硝基氯化苯含量一次性可以提高到85％(wt％)以上，收率达到83％以上，连续结晶后邻硝基氯化苯晶体纯度为99.2％以上，收率为98％以上。
图1为多股侧线出料精馏装置图； 图2为连续结晶装置图； 图3为结晶装置结构图。
具体实施例方式 实施例1，多股侧线出料精馏和连续结晶法从混合硝基氯化苯中提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯工艺，参照图1、图2 (1).采用连续中间进料方式，将原料打入15中塔釜液位1/3处开始加热； (2)当塔顶、釜温度开始稳定，装置达到全回流时，塔顶温为131～133℃，侧线D-2处温度为235.5～241℃，侧线D-3处温度为246～247℃，塔釜温度为251～257℃； (3)分离后，16处组分为氯化苯轻组分，17处组分为对硝基氯化苯富集液，质量含量92％以上，收率为92％以上，18处组分为邻硝基氯化苯富集液，质量含量85％，19处为混合二硝基氯化苯部分； (4)侧线D-2组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐中，原料储罐2中为富含92％以上对硝基氯化苯富集液，经泵打入连续结晶装置一次结晶，结晶温度控制在-6℃，结晶时间为3h，晶体经刮刀刮出，从漏斗采出后抽滤烘干进入成品罐，得到99％以上对硝基氯化苯，收率达到89％以上； (6)侧线D-3组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐3中，经泵打入结晶装置中，一次结晶温度控制在-3℃，结晶时间为1h，一次结晶装置剩余母液进入二次结晶装置，结晶温度控制在-6～7℃，结晶时间为2h，晶体经刮刀刮出，从结晶器底部采出滤液进入邻硝基氯化苯成品罐，邻硝基氯化苯纯度可以达到99％以上，收率达到98％以上。
表1多股侧线出料精馏工艺条件
表2连续结晶工艺条件
表3多股侧线出料精馏和连续结晶从混合硝基氯化苯中提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝 基氯化苯结果
权利要求
1.一种多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，步骤如下，
(1).采用连续中间进料方式，原料从混合硝基氯化苯储罐打入精馏塔釜，当液位达1/3处开始加热；
(2).当塔顶、塔釜温度开始稳定，装置达到全回流时，塔顶温为131～133℃，侧线D-2处温度为235.5～241℃，侧线D-3处温度为246～247℃，塔釜温度为251～257℃；
(3).分离后，塔顶组分为氯化苯轻组分，侧线D-2组分为对硝基氯化苯富集液；质量含量92％以上，收率为92％以上，侧线D-3组分为邻硝基氯化苯富集液；质量含量85％以上，收率为83.9％以上，塔釜D-4为二硝基氯化苯部分；
(4).侧线D-2组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐中，原料储罐2中为富含质量92％以上对硝基氯化苯富集液，经泵打入连续结晶装置一次结晶，结晶温度控制在-6℃，结晶时间为3h；
(5).晶体经刮刀刮出，从漏斗采出后抽滤烘干进入成品罐，得到重量百分比99％以上对硝基氯化苯；
(6).侧线D-3组分经冷凝后打入连续结晶装置原料储罐3中，经泵打入结晶装置中，一次结晶温度控制在-3℃，结晶时间为1h；
(7).一次结晶装置剩余母液进入二次结晶装置，结晶温度控制在-6～7℃，结晶时间为2h；
(8).晶体经刮刀刮出，从结晶器底部采出滤液进入邻硝基氯化苯成品罐，邻硝基氯化苯纯度达到重量百分比99％以上，收率达到98％以上。
2.根据权利要求1所述的多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，
所述步骤(3)分离后，侧线D-2组分的对硝基氯化苯富集液重量百分比含量92％以上，收率为92％以上；所述侧线D-3组分的邻硝基氯化苯富集液含量85％以上，收率为83.9％以上；
所述步骤(4)，原料储罐2中的对硝基氯化苯富集液重量百分比为92％以上。
3.根据权利要求1所述的多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，所述原料中对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的含量分别为63.12％和34.72％，多股侧线精馏塔塔顶、侧线D-2、侧线D-3、塔釜D-4的出料量与原料进料量之比分别为0.005∶1、0.626∶1、0.34∶1、0.0276∶1。
4.根据权利要求1所述的多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，所述混合硝基氯化苯原料在多股侧线精馏塔第27块板进料，内部设规整填料，侧线出料口内部隔板接有导气管和溢流管用于汽液流动，上、下端采用法兰片连接，D-2采出口为第15块板，D-3采出口为第45块板。
5.根据权利要求1～4之一所述的多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法，其特征在于，具体工艺参数如下表
表多股侧线出料精馏和连续结晶从混合硝基氯化苯中提取高纯度的硝基氯化苯和邻硝基氯化苯结果
全文摘要
多股侧线出料精馏和连续结晶集成法提取高纯度对硝基氯化苯和邻硝基氯化苯的方法(1).连续中间进料原料入精馏塔釜，液位达1/3处开始加热；(2).温度稳定全回流时塔顶131～133℃，侧线D-2处235.5～241℃、D-3处246～247℃，塔釜251～257℃；(3).分离后塔顶为氯化苯轻组分，侧线D-2为对硝基氯化苯富集液；侧线D-3为邻硝基氯化苯富集液；塔釜D-4为二硝基氯化苯；(4).D-2组分冷凝后一次结晶；(5).晶体刮出得到99％以上对硝基氯化苯；(6).侧线D-3组分一次结晶；(7).剩余母液二次结晶；(8).晶体刮出邻硝基氯化苯纯度99％以上，收率98％以上。本发明周期短、操作简单、能耗低。
文档编号C07C201/16GK101759569SQ201010017689
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者顾正桂, 刘俊华, 林军 申请人:南京师范大学