一种苯甲醛的制备方法
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一种苯甲醛的制备方法
一、技术领域:
本发明是一种生产广泛用于医药、染料、香料等有机合成重要中间体苯甲醛的生产新工艺。
二、背景技术及存在技术问题
现有苯甲醛生产技术普遍采用商品甲苯经沉降分离脱水后的甲苯和氯气在搪瓷反应釜内在普通光源的催化下,通过间歇式氯化反应制取苄叉二氯和苄基氯混合物,再通过间歇式分馏处理,得85%左右的苄叉二氯用纯碱溶液水解制的苯甲醛。
该工艺的主要缺点是:
1、该反应对铁杂质要求较高,瓷非常容易脱落,一旦搪瓷脱落,反应釜
会很快穿孔报废,同时由于搪瓷脱落后料液和铁之间接触后,苄基氯
会反应剧烈的聚会反应,有爆炸的危险。
2、传统工艺采用是通过静臵的方式粗略精致甲苯,这样处理过的甲苯水
含量通常在300ppm以上,这样在反应是会形成盐酸溶液,对设备产生
腐蚀,同时在金属酸溶液存在下,甲苯会发生苯环上氯代反应,不仅
降低了苄叉二氯的收率,而且形成难以分离的环氯副产物。
3、传统工艺采用普通全波段的光源,不仅选择性不好,氯的吸收效率也
较低)
4、传统方式间歇式分馏方式,不仅生产效率极低,而且分馏效果也比较
差,苄叉二氯中的苄基氯的含量在15%左右
5、由于苄基氯和苯甲醛的沸点几乎相同仅相差0.4度,采用传统的分馏
操作,很难使二者分离,传统工艺是通过苄基氯在12%的碳酸钠水溶
液中水解成苄醇,再通过分馏的方法提纯苯甲醛,这样,苄基氯就通
过纯碱转化成苄醇成为分馏后釜残废液了,不仅降低了苯甲醛的收率,
而且增加了污染。
三、技术方案
经过共沸脱水后的精致甲苯和氯气在特殊材质的反应器内,通过高压紫外灯(波长为400nm左右)轴向光照在95-110度之间反应生成苄基氯、苄叉二氯
混合物及部分未反应的甲苯,该混合物经过连续分馏处理,苄基氯和未反应的甲苯重新回到氯化反应器和液氯继续反应生成苄叉二氯,分馏出来的苄叉二氯及少量的苄基氯去水解反应釜,在催化剂存在下,在135度水解反应3个小时,全部苄叉二氯转化成苯甲醛,继续搅拌2小时释放水解反应生成的氯化氢气体(通过降膜吸收器制成30%商品盐酸),此时物料中尚有约2-3%的苄基氯。继续加入等摩尔20%的六次甲基四胺水溶液,在100—105度之间,搅拌反应2小时,微量的苄基氯就可完全转化成苯甲醛。和传统工艺相比存在以下优点:(流程见附图)
1、选用了特殊材质的反应釜,解决了设备腐蚀问题,同时提高了合
成反应的本质安全度(传统工艺采用搪玻璃反应釜,搪瓷非常容
易脱落,一旦搪瓷脱落,反应釜会很快穿孔报废,同时由于搪瓷
脱落后料液和铁之间接触后,苄基氯会反应剧烈的聚会反应,有
爆炸的危险。)
2、采用共沸脱水的方式精致甲苯,可使商品甲苯的水含量从
400-500ppm降至50ppm以下,降低了由于水分超标而引发的副反
应和增加设备腐蚀的程度。(传统工艺采用是通过静臵的方式粗
略精致甲苯,这样处理过的甲苯水含量通常在300ppm以上,这
样在反应是会形成盐酸溶液,对设备产生腐蚀,同时在金属酸溶
液存在下,甲苯会发生苯环上氯代反应,不仅降低了苄叉二氯的
收率,而且形成难以分离的环氯副产物。)
3、采用波长为400nm的高压紫外灯轴向关照,提高了氯的吸收效率
和苄叉二氯的选择性。(传统工艺采用普通全波段的光源,不仅
选择性不好,氯的吸收效率也较低)
4、采用连续分馏装臵分离甲苯、苄基氯、苄叉二氯混合物,不仅极
大地提高生产效率,而且提高了分离效果,苄叉氯中的苄基氯含
量在5%以下,而传统方式间歇式分馏方式,不仅生产效率极低,
而且分馏效果也比较差,苄叉二氯中的苄基氯的含量在15%左右。
5、采用六次甲基四胺和苄基氯在碱性条件下的sommlet 反应,既提
高了苯甲醛的含量又提高了苯甲醛的收率。(由于苄基氯和苯甲
醛的沸点几乎相同仅相差0.4度,采用传统的分馏操作,很难使
二者分离,传统工艺是通过苄基氯在12%的碳酸钠水溶液中水解成苄醇,再通过分馏的方法提纯苯甲醛,这样,苄基氯就通过纯碱转化成苄醇成为分馏后釜残废液了,不仅降低了苯甲醛的收率,而且增加了污染)