1,2-二苯乙烷的连续合成方法与流程

1.本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法。

背景技术：

2.有机溴系阻燃剂是产量最大的阻燃剂之一，其中十溴二苯乙烷作为一种新型的溴系阻燃剂，具有含溴量高、阻燃性能好、毒性低、热和光稳定性优异等优点，已成为溴系阻燃剂的主力军。二苯乙烷主要用于合成十溴二苯乙烷，目前合成二苯乙烷的方法如下：一种是卤化苄的偶联反应，如式(1)所示。
[0003][0004]
cn 101643384 b公开了一种高纯度1，2-二苯乙烷的制备方法，其中主要使用氯化苄合成二苯乙烷，二苯乙烷收率在78％，含量在99％；但是因卤化苄价格较贵，生产成本偏高，转化率低；另一种是以三氯化铝为催化剂，苯和二氯乙烷合成反应，反应式如式(2)所示，该方法合成过程中产生大量的氯化氢气体，造成设备的腐蚀和环境污染，苯和二氯乙烷摩尔比例较高，因苯的利用率较低，需蒸馏回收苯再用，造成生产能耗和成本增加。
[0005][0006]
上述现有技术中1,2-二苯乙烷的合成方法，均是采用的间歇生产方法，而采用间歇合成方法，其存在以下技术缺陷：
[0007]
(1)间歇反应溶剂消耗多，操作比较繁琐。
[0008]
(2)反应间歇操作，二氯乙烷是滴加，其余物料一起放入反应釜中，反应速率不平稳。
[0009]
(3)间歇反应反应釜多，排气口多，有机溶剂容易挥发，vocs控制困难，人工成本高，操作强度大，且安全性不高。
[0010]
也就是说，由于采用了间歇生产方法，上述二苯乙烷的制备工艺会导致生产成本低、转化率低、产生大量的氯化氢气体污染环境等技术问题。
[0011]
为了解决上述技术问题，cn109456138 a公开了一种复配离子液体合成1，2-二苯乙烷的方法，该方法是以苯和1,2-二氯乙烷为原料，以复配离子液体为催化剂，在液相中反应合成1,2-二苯乙烷；复配离子液体的阳离子选自吡啶鎓卤化物、咪唑鎓卤化物、三烷基胺卤化物和季铵盐的一种或者几种；复配离子液体的阴离子包括三氯化铝和三氯化铁。
[0012]
该方法主要是介绍了复配离子液体作为催化剂，来制备1,2-二苯乙烷，从其说明书实施例公开的方案来看，其也是采用了间歇生产工艺，因此该生产工艺液存在上述技术缺陷，而且其中催化剂采用复配离子液体，离子液的引入会增加废水的处理难度。
[0013]
由此可见，现有技术有待于进一步改进。

技术实现要素：

[0014]
本发明的目的在于提供一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其通过对工艺进行改进，可实现二苯乙烷的连续化生产，并且合成方法中减少了催化剂的损耗，提高了反应收率。
[0015]
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0016]
一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，依次包括以下步骤：
[0017]
a、连接所需系统
[0018]
所述的系统包括原料装置、反应装置、保温装置以及萃取装置，所述的原料装置包括第一原料罐和第二原料罐，所述的反应装置包括依次连接的一级反应器、二级反应器、三级反应器以及四级反应器；
[0019]
所述的第一原料罐中放置原料苯和催化剂，所述的第一原料罐配设有搅拌机构，通过搅拌机构将原料苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀；
[0020]
所述的第一原料罐的出口连接第一出口管路，在所述的第一出口管路上设置有第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路，所述的第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路分别与一级反应器、二级反应器和三级反应器连接；
[0021]
所述的第二原料罐中放置原料二氯乙烷溶液，所述的第二原料罐的出口连接第二出口管路，所述的第二出口管路的另一端连接在所述的一级反应器上；
[0022]
所述的四级反应器与保温装置连接，所述的保温装置与萃取装置连接；
[0023]
b、将苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀，催化剂的质量百分比为0.015％～0.025％，将第二原料罐中的二氯乙烷溶液加入到一级反应器中，将第一原料罐中所得混合液分别通过第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路送入对应的一级反应器、二级反应器和三级反应器中，其中，一级反应器、二级反应器、三级反应器的流量比例为8:2:1；一级反应器的反应温度为42～45℃，二级反应器的反应温度为45～48℃，三级反应器的反应温度为48～52℃，四级反应器的反应温度为52～55℃；在一级反应器中的反应液依次流经二级反应器、三级反应器和四级反应器中进行反应；
[0024]
c、四级反应器所得反应液进入所述的保温装置中，之后从保温装置进入萃取装置进行水洗，再经蒸馏浓缩和精馏后，即得。
[0025]
作为本发明的一个优选方案，所述的一级反应器、二级反应器、三级反应器和四级反应器均配设有搅拌器。
[0026]
作为本发明的另一个优选方案，进入一级反应器中的苯、催化剂和二氯乙烷的摩尔比值为8～15：0.03～0.08：1。
[0027]
优选的，所述的保温装置为保温罐，所述的保温罐的温度设定为55～60℃。
[0028]
优选的，所述的萃取装置包括萃取塔，保温装置所得物料进入从所述的萃取塔的中部进入萃取塔，水从萃取塔的塔顶进入萃取塔，经过水洗后的废水经萃取塔的塔底排出，水洗后的物料从萃取塔的塔顶采出。
[0029]
进一步的，水与萃取塔的进料物料的比例为1～1.5：1。
[0030]
进一步的，蒸馏浓缩控制温度为90～100℃，真空度-0.095至-0.090mpa。
[0031]
进一步的，精馏控制温度为230～240℃，真空压力0.090～0.096mpa，回流比为5～10：1。
[0032]
进一步的，所述的催化剂为三氯化铝。
[0033]
进一步的，在第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路、第二出口管路上均设置有调节阀和流量计；在所述的第一出口管路、第二出口管路以及保温装置与萃取装置连接的管路上均设置有泵。
[0034]
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
[0035]
本发明提出了一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其结合所采用的系统，实现了1,2-二苯乙烷的连续生产，原料苯和催化剂混合均匀后，分别泵入一级反应器、二级反应器、三级反应器中，二氯乙烷泵入一级反应器中，泵入流量根据流量计来计量，通过控制苯和催化剂混合液在一级反应器、二级反应器、三级反应器中的进料比例，能够抑制副反应的产生，特别是重组分物料的生成，可有效提高生产效率，降低生成成本。
[0036]
本发明方法，连续反应自动化水平更高，对反应过程的控制更加精准，二苯乙烷的产量和质量更加稳定。
[0037]
本发明连续反应，尾气排放口只有一个，可有效回收有机溶剂，减少了有机溶剂的挥发、vocs更易控制。不存在间歇操作中辅助时间问题，在大规模生产中、稳定性好、操作安全，自动化操作简单，节省了人力。
附图说明
[0038]
下面结合附图对本发明做进一步说明：
[0039]
图1为本发明1,2-二苯乙烷的连续合成方法流程图；
[0040]
图中：
[0041]
1、第一原料罐，2、第二原料罐，3、一级反应器，4、二级反应器，5、三级反应器，6、四级反应器，7、保温罐，8、萃取塔。
具体实施方式
[0042]
本发明提出了一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0043]
本发明中所述及的原料均可通过商业渠道购买获得。
[0044]
本发明通过连续生产系统与工艺相结合，可以实现对1,2-二苯乙烷的连续合成，由于采用了连续合成工艺，因此尾气排放口少，减少了有机溶剂的挥发，而且提高了生产效率。
[0045]
如图1所示，本发明一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，依次包括以下步骤：
[0046]
步骤一、连接所需系统
[0047]
所述的系统包括原料装置、反应装置、保温装置以及萃取装置，原料装置包括第一原料罐1和第二原料罐2，反应装置包括依次连接的一级反应器3、二级反应器4、三级反应器5以及四级反应器6；
[0048]
第一原料罐中放置原料苯和催化剂，所述的第一原料罐配设有搅拌机构，搅拌机构包括电机和搅拌桨，电机驱动搅拌桨旋转，搅拌桨上设置搅拌桨叶，通过搅拌机构将原料苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀；
[0049]
第一原料罐的出口连接第一出口管路，在第一出口管路上设置有泵，将第一原料
罐中的原料泵入对应的反应器中，出口管路上设置有第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路，所述的第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路分别与一级反应器、二级反应器和三级反应器连接；在第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路上均设置有流量计和调节阀，通过流量计和调节阀来控制原料液的进入。
[0050]
为了保证二苯乙烷的连续合成，因此，第一原料罐中的原料液在一级反应器、二级反应器和三级反应器中的流量比例为8:2:1。
[0051]
第二原料罐中放置原料二氯乙烷溶液，第二原料罐的出口连接第二出口管路，第二出口管路的另一端连接在一级反应器上；
[0052]
四级反应器与保温装置连接，保温装置如保温罐，将保温罐7的温度设定为55～60℃，保温后的物料液进入萃取装置，萃取装置选用的是萃取塔8，其物料液从萃取塔8的中间进入，水从萃取塔的塔顶进入萃取塔，经过水洗后的废水经萃取塔的塔底排出，水洗后的物料从萃取塔的塔顶采出；
[0053]
步骤二、将苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀，催化剂的质量百分比为0.015％～0.025％，将第二原料罐中的二氯乙烷溶液加入到一级反应器中，将第一原料罐中所得混合液分别通过第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路送入对应的一级反应器、二级反应器和三级反应器中，一级反应器的反应温度为42～45℃，二级反应器的反应温度为45～48℃，三级反应器的反应温度为48～52℃，四级反应器的反应温度为52～55℃；在一级反应器中的反应液依次流经二级反应器、三级反应器和四级反应器中进行反应；
[0054]
步骤三、四级反应器所得反应液进入保温罐中，之后从保温罐进入萃取塔进行水洗，再经蒸馏浓缩和精馏后，即得。
[0055]
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0056]
实施例1：
[0057]
苯和催化剂三氯化铝混合液、二氯乙烷溶液按摩尔配比为10:0.05:1，将苯和三氯化铝混合液按照流量比例为8:2:1分别泵入一级反应器、二级反应器和三级反应器中，将二氯乙烷溶液泵入一级反应器中，一级反应器的反应温度为42℃，二级反应器的反应温度为45℃，三级反应器的反应温度为48℃，之后进入四级反应器中，四级反应器的反应温度为52℃，反应后进入保温罐，在保温罐中温度控制在55℃保温5h，反应结束后，用泵将物料液泵入萃取塔进行连续萃取，萃取后的上层液体连续采出，系统连续运行24h，上层水洗后物料进行减压蒸馏浓缩，控制温度90-95℃，得二苯乙烷粗品，将浓缩后的物料进行精馏，真空度-0.095mpa，控制底部温度230-240℃，得二苯乙烷产品，总的收率为90.1％，产品含量99.95％。
[0058]
实施例2：
[0059]
苯和催化剂三氯化铝混合液、二氯乙烷溶液按摩尔配比为10:0.05:1，将苯和三氯化铝混合液按照流量比例为8:2:1分别泵入一级反应器、二级反应器和三级反应器中，将二氯乙烷溶液泵入一级反应器中，一级反应器的反应温度为45℃，二级反应器的反应温度为48℃，三级反应器的反应温度为52℃，之后进入四级反应器中，四级反应器的反应温度为55℃，反应后进入保温罐，在保温罐中温度控制在60℃保温5h，反应结束后，用泵将物料液泵入萃取塔进行连续萃取，萃取后的上层液体连续采出，系统连续运行24h，上层水洗后物料进行减压蒸馏浓缩，控制温度90-95℃，得二苯乙烷粗品，将浓缩后的物料进行精馏，真空
度-0.095mpa，控制底部温度230-240℃，得二苯乙烷产品，总的收率为90.7％，产品含量99.90％。
[0060]
实施例3：
[0061]
苯和催化剂三氯化铝混合液、二氯乙烷溶液按摩尔配比为15:0.06:1，将苯和三氯化铝混合液按照流量比例为8:2:1分别泵入一级反应器、二级反应器和三级反应器中，将二氯乙烷溶液泵入一级反应器中，一级反应器的反应温度为43℃，二级反应器的反应温度为46℃，三级反应器的反应温度为50℃，之后进入四级反应器中，四级反应器的反应温度为53℃，反应后进入保温罐，在保温罐中温度控制在55℃保温5h，反应结束后，用泵将物料液泵入萃取塔进行连续萃取，萃取后的上层液体连续采出，系统连续运行24h，上层水洗后物料进行减压蒸馏浓缩，控制温度90-95℃，得二苯乙烷粗品，将浓缩后的物料进行精馏，真空度-0.095mpa，控制底部温度230-240℃，得二苯乙烷产品，总的收率为90.9％，产品含量99.4％。
[0062]
对比例1：
[0063]
与实施例1不同之处在于：苯和三氯化铝混合液加入反应釜中，称取一定量的二氯乙烷，采用滴加的方式加入反应釜，苯：三氯化铝：二氯乙烷摩尔比＝13.3：0.11：1，控制反应温度40-50℃，滴加时间3-4h，滴加完毕后，升温到60-65℃保温5h，使用工艺水洗涤3次后有机层进行减压蒸馏浓缩，控制温度90-95℃，得二苯乙烷粗品，将浓缩后的物料进行精馏，真空度-0.095mpa，控制底部温度230-240℃，得二苯乙烷产品，总的收率为82％，产品含量99.1％。
[0064]
上述实施例1-实施例3是对本发明的示意性说明，并非限定。在上述实施例1-实施例3的指引下，本领域技术人员还可以显而易见的得出不同的实施例组合。
[0065]
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
[0066]
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a、连接所需系统所述的系统包括原料装置、反应装置、保温装置以及萃取装置，所述的原料装置包括第一原料罐和第二原料罐，所述的反应装置包括依次连接的一级反应器、二级反应器、三级反应器以及四级反应器；所述的第一原料罐中放置原料苯和催化剂，所述的第一原料罐配设有搅拌机构，通过搅拌机构将原料苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀；所述的第一原料罐的出口连接第一出口管路，在所述的第一出口管路上设置有第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路，所述的第一分支管路、第二分支管路和第三分支管路分别与一级反应器、二级反应器和三级反应器连接；所述的第二原料罐中放置原料二氯乙烷溶液，所述的第二原料罐的出口连接第二出口管路，所述的第二出口管路的另一端连接在所述的一级反应器上；所述的四级反应器与保温装置连接，所述的保温装置与萃取装置连接；b、将苯和催化剂在第一原料罐中混合均匀，催化剂的质量百分比为0.015％～0.025％，将第二原料罐中的二氯乙烷溶液加入到一级反应器中，将第一原料罐中所得混合液分别通过第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路送入对应的一级反应器、二级反应器和三级反应器中，其中，一级反应器、二级反应器、三级反应器的流量比例为8:2:1；一级反应器的反应温度为42～45℃，二级反应器的反应温度为45～48℃，三级反应器的反应温度为48～52℃，四级反应器的反应温度为52～55℃；在一级反应器中的反应液依次流经二级反应器、三级反应器和四级反应器中进行反应；c、四级反应器所得反应液进入所述的保温装置中，之后从保温装置进入萃取装置进行水洗，再经蒸馏浓缩和精馏后，即得。2.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：所述的一级反应器、二级反应器、三级反应器和四级反应器均配设有搅拌器。3.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：苯、催化剂和二氯乙烷的摩尔比值为8～15：0.03～0.08：1。4.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：所述的保温装置为保温罐，所述的保温罐的温度设定为55～60℃。5.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：所述的萃取装置包括萃取塔，保温装置所得物料进入从所述的萃取塔的中部进入萃取塔，水从萃取塔的塔顶进入萃取塔，经过水洗后的废水经萃取塔的塔底排出，水洗后的物料从萃取塔的塔顶采出。6.根据权利要求5所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：水与萃取塔的进料物料的比例为1～1.5：1。7.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：蒸馏浓缩控制温度为90～100℃，真空度-0.095至-0.090mpa。8.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：精馏控制温度为230～240℃，真空压力0.090～0.096mpa，回流比为5～10：1。9.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：所述的催化
剂为三氯化铝。10.根据权利要求1所述的一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，其特征在于：在第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路、第二出口管路上均设置有调节阀和流量计；在所述的第一出口管路、第二出口管路以及保温装置与萃取装置连接的管路上均设置有泵。

技术总结

本发明公开了一种1,2-二苯乙烷的连续合成方法，涉及精细化工技术领域。该合成方法包括：原料苯和催化剂混合均匀后，分别泵入一级反应器、二级反应器、三级反应器中，二氯乙烷泵入一级反应器中，泵入流量根据流量计来计量，通过控制苯和催化剂混合液在一级反应器、二级反应器、三级反应器中的进料比例，能够抑制副反应的产生，特别是重组分物料的生成，可有效提高生产效率，降低生成成本。本发明合成方法，连续反应自动化水平更高，对反应过程的控制更加精准，二苯乙烷的产量和质量更加稳定；连续反应尾气排放口只有一个，可有效回收有机溶剂，减少了有机溶剂的挥发、VOCs更易控制。VOCs更易控制。VOCs更易控制。