本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2,4-二氯苯酚用作溶劑、農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體，用于合成除草醚、2,4-D、伊比磷(EPBP)、毒克散、格螨酯以及藥物硫雙二氯酚，年需求量數(shù)萬噸。

2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)方法主要有：苯酚直接氯化法、混合酚氯化法，鄰氯苯酚選擇氯化法、對氯苯酚氯化法和苯酚催化氯化法五種。

苯酚直接氯化法是國內(nèi)外傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，工藝簡單，成本低，但是由于其中副產(chǎn)的2,6-二氯苯酚物理性質(zhì)同2,4-二氯苯酚由于非常接近而難以分離導(dǎo)致產(chǎn)品純度低，無法生產(chǎn)出純度較高的2,4-二氯苯酚。

現(xiàn)有報(bào)道中選擇性最高及最易工業(yè)化實(shí)施的包括如下方法：

山東大學(xué)化學(xué)系以工業(yè)上生產(chǎn)對氯苯酚過程中的副產(chǎn)物鄰氯苯酚為原料，用無水三氯化鋁和二苯硫醚做催化劑，用硫酰氯做氯化劑，在15±2℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行氯化反應(yīng)，產(chǎn)品中2,4-二氯苯酚的含量達(dá)95％以上，其余為2,6-二氯苯酚。

苯酚在鐵催化下通氯氣，在80℃～100℃氯化而制得，但反應(yīng)溫度過高。反應(yīng)式如下：

根據(jù)資料介紹，銅的存在，特別是復(fù)合銅鹽的存在能顯著地提高對位的收率。青島天元化工股份有限公司研究所根據(jù)上述資料進(jìn)行了催化劑和反應(yīng)條件的選擇，已取得了階段性成果，其直接合成純度已達(dá)到94％左右。

公開號為CN105777499A的中國專利公開了一種以硫酰氯加復(fù)合催化劑定向合成2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的方法，提到可氯化得到98％的2,4-二氯苯酚，但是由于使用昂貴的硫酰氯，同時在后面使用融融結(jié)晶分離，必然導(dǎo)致低熔點(diǎn)催化劑類物質(zhì)以及氯化時氧化變色的物質(zhì)混合到目標(biāo)產(chǎn)物中，導(dǎo)致產(chǎn)物外觀差，并含有一定雜質(zhì)，影響后續(xù)使用，使工業(yè)化實(shí)施時存在一定難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)系統(tǒng)可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。

本實(shí)用新型還提供了一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：

苯酚氯化反應(yīng)裝置，所述苯酚氯化反應(yīng)裝置設(shè)置有硫酰氯進(jìn)料口、苯酚氯化尾氣出口與產(chǎn)物出口；

硫酰氯合成裝置，所述硫酰氯合成裝置設(shè)置有尾氣進(jìn)料口、氯氣進(jìn)料口與出料口；所述尾氣進(jìn)料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的苯酚尾氣出口相連通；所述出料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的硫酰氯進(jìn)料口相連通。

優(yōu)選的，還包括氣體凈化裝置；所述苯酚氯化反應(yīng)裝置的苯酚氯化尾氣出口通過氣體凈化裝置與所述硫酰氯合成裝置的尾氣進(jìn)料口相連通。

優(yōu)選的，還包括精餾塔，所述苯酚氯化反應(yīng)裝置的產(chǎn)物出口與所述精餾塔相連通。

優(yōu)選的，還包括與所述苯酚氯化反應(yīng)裝置相連通的抽真空裝置。

本實(shí)用新型提供了一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：苯酚氯化反應(yīng)裝置，所述苯酚氯化反應(yīng)裝置設(shè)置有硫酰氯進(jìn)料口、苯酚氯化尾氣出口與產(chǎn)物出口；硫酰氯合成裝置，所述硫酰氯合成裝置設(shè)置有尾氣進(jìn)料口、氯氣進(jìn)料口與出料口；所述尾氣進(jìn)料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的苯酚尾氣出口相連通；所述出料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的硫酰氯進(jìn)料口相連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用連續(xù)反應(yīng)及尾氣回用流程，高選擇性、低成本、高收率的制備2,4-二氯苯酚，且流程簡單，可用于工業(yè)化生產(chǎn)，有較大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型提供了一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：苯酚氯化反應(yīng)裝置，所述苯酚氯化反應(yīng)裝置設(shè)置有硫酰氯進(jìn)料口、苯酚氯化尾氣出口與產(chǎn)物出口；硫酰氯合成裝置，所述硫酰氯合成裝置設(shè)置有尾氣進(jìn)料口、氯氣進(jìn)料口與出料口；所述尾氣進(jìn)料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的苯酚尾氣出口相連通；所述出料口與苯酚氯化反應(yīng)裝置的硫酰氯進(jìn)料口相連通。

按照本實(shí)用新型，該生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)選還包括氣體凈化裝置；所述苯酚氯化反應(yīng)裝置的苯酚氯化尾氣出口通過氣體凈化裝置與所述硫酰氯合成裝置的尾氣進(jìn)料口相連通。

按照本實(shí)用新型，該生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)選還包括精餾塔；所述苯酚氯化反應(yīng)裝置的產(chǎn)物出口與所述精餾塔相連通。

本實(shí)用新型提供的生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)選還包括抽真空裝置；所述抽真空裝置與所述苯酚氯化反應(yīng)裝置相連通。

圖1為本實(shí)用新型提供的2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用上述生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)2,4-二氯苯酚的方法，包括：S1)將引發(fā)劑、苯酚與催化劑混合，反應(yīng)，得到苯酚氯化尾氣與反應(yīng)液；所述引發(fā)劑為硫酰氯；S2)將所述苯酚氯化尾氣與氯氣混合反應(yīng)，得到硫酰氯；S3)將所述硫酰氯與反應(yīng)液混合，反應(yīng)，得到苯酚氯化尾氣與2,4-二氯苯酚。

將引發(fā)劑、苯酚與催化劑混合；所述引發(fā)劑與苯酚的質(zhì)量比優(yōu)選為1：(20～50)，更優(yōu)選為1：(30～50)，再優(yōu)選為1：(40～50)，最優(yōu)選為1:40；所述催化劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的催化劑即可，并無特殊的限制，本實(shí)用新型中優(yōu)選為復(fù)合催化劑；所述復(fù)合催化劑優(yōu)選為硫醚類化合物與金屬鹽；所述硫醚類化合物為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的化合物即可，并無特殊的限制，本實(shí)用新型中優(yōu)選為二甲硫醚、苯硫醚與異丙醚中的一種或多種；所述金屬鹽為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的金屬鹽即可，并無特殊的限制，本實(shí)用新型中優(yōu)選為四氯化鈦、三氯化鋁與三氯化鐵中的一種或多種；所述硫醚類化合物與金屬鹽的摩爾比優(yōu)選為1：(2～10)，更優(yōu)選為1：(4～10)，再優(yōu)選為1：(5～9)，再優(yōu)選為1：(6～8)，最優(yōu)選為1:7.66。

混合后，反應(yīng)，得到苯酚氯化尾氣與反應(yīng)液；所述反應(yīng)的溫度優(yōu)選為30℃～60℃。

按照本實(shí)用新型，所述苯酚氯化尾氣優(yōu)選經(jīng)凈化處理后，與氯氣混合反應(yīng)，得到硫酰氯；所述氯化苯酚尾氣與氯氣的摩爾比優(yōu)選為1：(0.9～1.1)；所述混合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為-20℃～10℃，更優(yōu)選為-10℃～10℃。

苯酚氯化尾氣與氯氣混合反應(yīng)在生成硫酰氯的同時也生成氯化氫不凝氣，在本實(shí)用新型中優(yōu)選使用水進(jìn)行吸收，可得到鹽酸溶液還可直接壓縮制得壓縮氯化氫氣體，實(shí)現(xiàn)資源最大限度利用。

將硫酰氯與反應(yīng)液混合，反應(yīng)；所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為30℃～60℃。

在本實(shí)用新型中，此步驟優(yōu)選具體為：

將所述硫酰氯與反應(yīng)液混合，反應(yīng)，得到苯酚氯化尾氣與反應(yīng)后的溶液；

將所述苯酚氯化尾氣與氯氣反應(yīng)，得到硫酰氯；

將所述硫酰氯與反應(yīng)后的溶液混合，反應(yīng)，重復(fù)上述步驟，至反應(yīng)后的溶液中苯酚含量小于等于0.1％時，反應(yīng)結(jié)束。

按照本實(shí)用新型，反應(yīng)結(jié)束后，優(yōu)選先進(jìn)行通過抽真空，脫除不凝氣，然后將脫除不凝氣后的反應(yīng)液進(jìn)行精餾，得到2,4-二氯苯酚。

脫除的不凝氣包括鹽酸與二氧化硫，優(yōu)選將其與氯氣反應(yīng)，得到硫酰氯；與氯氣反應(yīng)后的不凝氣。

本實(shí)用新型以氯氣為初始氯化原料與苯酚氯化尾氣中的二氧化硫連續(xù)生成硫酰氯，硫酰氯連續(xù)加入反應(yīng)液中，最終得到2,4-二氯苯酚，本實(shí)用新型采用連續(xù)反應(yīng)及尾氣回用流程，高選擇性、低成本、高收率的制備2,4-二氯苯酚，且流程簡單，可用于工業(yè)化生產(chǎn)，有較大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。

為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的一種2,4-二氯苯酚的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。

以下實(shí)施例中所用的試劑均為市售。

實(shí)施例1

向配套酚回收及干燥的尾氣回用裝置的8000L氯化釜中加入苯酚4000kg，開啟攪拌，然后加入二甲硫醚0.4kg，三氯化鐵8kg，全溶后，保持溫度為40℃，開始滴加硫酰氯100kg作為引發(fā)劑，后續(xù)不再使用新鮮的硫酰氯。滴加硫酰氯時，會有含二氧化硫及氯化氫的尾氣溢出，通過尾氣凈化和回收裝置，凈化后的二氧化硫及氯化氫的混合氣體其中二氧化硫與氯化氫的摩爾比為1：1。通過流量計(jì)計(jì)量后輸送到硫酰氯合成工序。

在硫酰氯合成裝置中，根據(jù)流量計(jì)量的尾氣摩爾量，按照氯氣與混合氣摩爾比為1:1的比例進(jìn)入硫酰氯合成反應(yīng)器中進(jìn)行硫酰氯合成，控制反應(yīng)器溫度為10℃。合成后生成液體硫酰氯以及含氯化氫的不凝氣。該不凝氣在開車初期引入水吸收，生產(chǎn)30％鹽酸溶液。

生成的硫酰氯，轉(zhuǎn)入苯酚氯化工序，滴加入苯酚氯化釜，會持續(xù)的生成含有二氧化硫的尾氣，該尾氣與氯氣持續(xù)的混合反應(yīng)再生成硫酰氯。如此反復(fù)，待氯化釜內(nèi)檢測苯酚含量在0.1％時，反應(yīng)結(jié)束。停止滴加硫酰氯。進(jìn)而停止向系統(tǒng)通入氯氣。

氯化釜內(nèi)得到含量為99％的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物7150kg。

將得到的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物，先減壓脫不凝氣，脫出的不凝氣轉(zhuǎn)入氯化氫吸收，得到鹽酸水溶液。脫酸后的酚轉(zhuǎn)入精餾塔，通過精餾，從塔頂采出高品質(zhì)的2,4-二氯苯酚6910kg，外觀無色液體(60℃)，含量99.54％，收率99.42％。

實(shí)施例2

向配套酚回收及干燥的尾氣回用裝置的8000L氯化釜中加入苯酚4000kg，開啟攪拌，然后加入苯硫醚1kg，三氯化鐵8kg，全溶后，保持溫度為50℃，開始滴加硫酰氯150kg作為引發(fā)劑，后續(xù)不再使用新鮮的硫酰氯。滴加硫酰氯時，會有含二氧化硫及氯化氫的尾氣溢出，通過尾氣凈化和回收裝置，凈化后的二氧化硫及氯化氫的混合氣體其中二氧化硫與氯化氫的摩爾比為1：1。通過流量計(jì)計(jì)量后輸送到硫酰氯合成工序。

在硫酰氯合成裝置中，根據(jù)流量計(jì)量的尾氣摩爾量，按照氯氣與混合氣摩爾比為1.05:1的比例進(jìn)入硫酰氯合成反應(yīng)器中進(jìn)行硫酰氯合成，控制反應(yīng)器溫度為-10℃。合成后生成液體硫酰氯以及含氯化氫的不凝氣。該不凝氣在開車初期引入水吸收，生產(chǎn)30％鹽酸溶液。

生成的硫酰氯，轉(zhuǎn)入苯酚氯化工序，滴加入苯酚氯化釜，會持續(xù)的生成含有二氧化硫的尾氣，該尾氣與氯氣持續(xù)的混合反應(yīng)再生成硫酰氯。如此反復(fù)，待氯化釜內(nèi)檢測苯酚含量在0.1％時，反應(yīng)結(jié)束。停止滴加硫酰氯。進(jìn)而停止向系統(tǒng)通入氯氣。

氯化釜內(nèi)得到含量為99％的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物7155kg。

將得到的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物，先減壓脫不凝氣，脫出的不凝氣轉(zhuǎn)入氯化氫吸收，得到鹽酸水溶液。脫酸后的酚轉(zhuǎn)入精餾塔，通過精餾，從塔頂采出高品質(zhì)的2,4-二氯苯酚6917kg，外觀無色液體(60℃)，含量99.23％，收率99.46％。

實(shí)施例3

向配套酚回收及干燥的尾氣回用裝置的8000L氯化釜中加入苯酚4000kg，開啟攪拌，然后加入苯硫醚0.6kg，四氯化鈦7kg，全溶后，保持溫度為60℃，開始滴加硫酰氯100kg作為引發(fā)劑，后續(xù)不再使用新鮮的硫酰氯。滴加硫酰氯時，會有含二氧化硫及氯化氫的尾氣溢出，通過尾氣凈化和回收裝置，凈化后的二氧化硫及氯化氫的混合氣體其中二氧化硫與氯化氫的摩爾比為1：1。通過流量計(jì)計(jì)量后輸送到硫酰氯合成工序。

在硫酰氯合成裝置中，根據(jù)流量計(jì)量的尾氣摩爾量，按照氯氣與混合氣摩爾比為1.1:1的比例進(jìn)入硫酰氯合成反應(yīng)器中進(jìn)行硫酰氯合成，控制反應(yīng)器溫度為-10℃。合成后生成液體硫酰氯以及含氯化氫的不凝氣。該不凝氣在開車初期引入水吸收，生產(chǎn)30％鹽酸溶液。

生成的硫酰氯，轉(zhuǎn)入苯酚氯化工序，滴加入苯酚氯化釜，會持續(xù)的生成含有二氧化硫的尾氣，該尾氣與氯氣持續(xù)的混合反應(yīng)再生成硫酰氯。如此反復(fù)，待氯化釜內(nèi)檢測苯酚含量在0.05％時，反應(yīng)結(jié)束。停止滴加硫酰氯。進(jìn)而停止向系統(tǒng)通入氯氣。

氯化釜內(nèi)得到含量為99％的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物7140kg。

將得到的2,4-二氯苯酚與催化劑的混合物，先減壓脫不凝氣，脫出的不凝氣轉(zhuǎn)入氯化氫吸收，得到鹽酸水溶液。脫酸后的酚轉(zhuǎn)入精餾塔，通過精餾，從塔頂采出高品質(zhì)的2,4-二氯苯酚6913kg，外觀無色液體(60℃)，含量99.37％，收率99.5％。