高純度對苯二甲酰氯的制備和提純方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種高純度對苯二甲酰氯的制備和提純方法，屬有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。該方法以對苯二甲酸和氯化亞砜為原料，在催化劑的作用下，經(jīng)回流反應(yīng)，冷卻析出粗產(chǎn)品。過濾后的粗品經(jīng)過熔融結(jié)晶或減壓蒸餾進(jìn)行提純，分析濾液中苯二甲酸、氯化亞砜和催化劑含量，根據(jù)結(jié)果補(bǔ)加適量對苯二甲酸、氯化亞砜和催化劑后循環(huán)反應(yīng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要優(yōu)勢在于反應(yīng)結(jié)束后不需將過量的氯化亞砜蒸出，而是經(jīng)過冷卻過濾得到粗品，濾液循環(huán)使用，降低了能量和物料消耗。
【專利說明】高純度對苯二甲酰氯的制備和提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種對苯二甲酰氯的制備純化方法。
【背景技術(shù)】 [0002]芳綸纖維是主要高科技纖維之一，與碳纖維、高強(qiáng)高模量聚乙烯纖維并稱世界三大高性能纖維，不但是航空航天、國防軍工和高科技產(chǎn)業(yè)不可缺少的新材料，也逐漸成為民用工業(yè)和生活材料，在先進(jìn)復(fù)合材料、生命保護(hù)用品、交通運(yùn)輸和超輕結(jié)構(gòu)等方面應(yīng)用廣泛，是關(guān)系到國家安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原料。據(jù)報(bào)道，目前，芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占7%~8%，航空航天材料、體育用材料大約占40% ;輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約占20%左右，高強(qiáng)繩索等方面大約占13%。在芳綸纖維生產(chǎn)領(lǐng)域，對位芳酰胺纖維發(fā)展最快，產(chǎn)能主要集中在日本和美國、歐洲。全球?qū)ξ环季]是一個(gè)相對壟斷的市場，是一個(gè)供給制約需求的市場。我國的對位芳綸主要依靠進(jìn)口，嚴(yán)重受制于人，2011年我國對位芳綸產(chǎn)能約為0.21萬噸/年，需求量約5000噸。對苯二甲酰氯是合成芳綸纖維必需的兩大主要原料之一，其產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足市場需要，幾乎全部依賴進(jìn)口。因此對苯二甲酰氯亟待開發(fā)與建設(shè)。
[0003]目前國內(nèi)外生產(chǎn)對苯二甲酰氯的方法大多采用氯化亞砜法，在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)結(jié)束后首先要蒸出過量的氯化亞砜，然后再進(jìn)行減壓蒸餾或精餾，或者采用重結(jié)晶的方法得到產(chǎn)品。如CN20091013180、CN201010260093、CN201110101589中都采用的是氯化亞砜法。以上所述方法需要消耗大量的能源回收氯化亞砜，原料利用率低，生產(chǎn)成本高。目前急需對其工藝進(jìn)行改進(jìn)，降低能量和物料消耗，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種對苯二甲酰氯的制備和純化方法，旨在解決物料利用率低，能耗高等缺陷，通過循環(huán)利用反應(yīng)物料，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明對現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)，反應(yīng)結(jié)束后直接冷卻將粗產(chǎn)品析出過濾，分析測定濾液中對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑的含量，根據(jù)結(jié)果補(bǔ)加一定量的對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。得到的粗產(chǎn)品經(jīng)過減壓蒸餾或熔融結(jié)晶，一步可以達(dá)到99.9%以上的純度，這樣降低了能量和物料消耗，達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[0006]具體步驟如下:以對苯二甲酸為原料，在催化劑作用下，用氯化亞砜?；?，在79-89 1:加熱回流，冷卻析出粗品，過濾，分析測定濾液中對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑的含量，根據(jù)結(jié)果，按照反應(yīng)物比例補(bǔ)加對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。過濾出的粗產(chǎn)品經(jīng)過熔融結(jié)晶或減壓蒸餾提純得到產(chǎn)品。反應(yīng)過程如下:
【權(quán)利要求】
1.對苯二甲酰氯的制備和提純方法，其特征在于，由下述工藝步驟制得: 以對苯二甲酸為原料，在催化劑作用下，用氯化亞砜?；?，在79-89 1:加熱回流，冷卻析出粗品，過濾，分析測定濾液中對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑的含量，根據(jù)結(jié)果，按照反應(yīng)物比例補(bǔ)加對苯二甲酸、氯化亞砜及催化劑進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)；過濾出的粗產(chǎn)品經(jīng)過熔融結(jié)晶或減壓蒸餾提純得到產(chǎn)品； 所述催化劑為1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽或DMF、吡唆、四乙基溴化銨、芐基三乙基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、四正丁基溴化銨其中之一； 所述熔融結(jié)晶時(shí)的發(fā)汗溫度為65-78°C，放出汗液，再升溫至85-90°C放出產(chǎn)品； 所述減壓蒸餾真空度在133-1330Pa，餾分接收溫度為105-130°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二甲酰氯的制備和提純方法，其特征在于，催化劑優(yōu)選:1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽或吡啶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二甲酰氯的制備和提純方法，其特征在于，催化劑使用量為對苯二甲酸質(zhì)量的3%-7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對苯二甲酰氯的制備和提純方法，其特征在于，氯化亞砜用量為對苯二甲酸質(zhì)量的2-4倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4其中之一所述的對苯二甲酰氯的制備和提純方法，其特征在于，對于反應(yīng)生成的尾氣HC1、SO2，利用低溫冷凝裝置首先分離SO2,回收制備氯化亞砜；HC1氣體用水吸收或用于聚氯乙烯的制備。
【文檔編號】C07C51/60GK104003868SQ201410224413
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】王俊偉, 海國棟, 胡延韶, 陳茜茹, 王麗杰, 李中賢, 劉小培, 靳鵬, 崔強(qiáng) 申請人:中國平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心, 河南省科學(xué)院高新技術(shù)研究中心