專利名稱：一種生產(chǎn)五氯酚鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種涉及生產(chǎn)五氯酚鈉的方法。
背景技術(shù)：
血吸蟲病、肝吸蟲病都是嚴(yán)重危害廣大人民身體健康的地方性流行性疾病，我國有一億人患有血吸蟲病，有4500萬人患有肝吸蟲病，嚴(yán)重影響了疫區(qū)人們的身體健康和生命安全，嚴(yán)重阻礙了疫區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而血吸蟲病的中間宿主是——釘螺，消滅了釘螺，也就等于消滅了血吸蟲病，肝吸蟲病的中間宿主是——豆螺，消滅了豆螺，也就消滅了肝吸蟲病。
福壽螺是70年代引進(jìn)的一個外來物種，由于福壽螺在我國南方水稻種植區(qū)大量啃食水稻，給農(nóng)民造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，已被我國環(huán)?？偩至袨?6種危害最大的外來物種之一。
血吸蟲病、肝吸蟲病不僅在我國流行，在東南亞各國也有廣泛流行，福壽螺也同樣肆略，且均成曼延之勢。
五氯酚鈉是一種除草、殺蟲、殺菌劑，是世界上公認(rèn)的滅螺的首選藥物之一，我國大量用于防治血吸蟲病殺釘螺和殺福壽螺，全國只有天津、大沽化工股份有限公司一家生產(chǎn)?，F(xiàn)有工藝為三步法，即“甲乙體→三氯苯→六氯苯→五氯酚鈉”，參見圖1。現(xiàn)有工藝生產(chǎn)存在的問題1、生產(chǎn)原料無效體是生產(chǎn)林丹后的副產(chǎn)物，最終產(chǎn)品中難免帶有“六六六”成份。
2、生產(chǎn)三氯苯過程中會產(chǎn)生大量有毒有害氣體排放在空氣中，對當(dāng)?shù)乜諝庠斐晌廴尽?br>
3、生產(chǎn)六氯苯和五氯酚鈉時都有廢水，每生產(chǎn)1噸五氯酚鈉成品，要向環(huán)境中排放2.5噸難降解的工業(yè)廢水。
4、整個生產(chǎn)工藝都在280℃高溫，26kg高壓下進(jìn)行，對生產(chǎn)環(huán)境危險(xiǎn)性較大，在高溫高壓條件極易產(chǎn)生二惡英。
盡快研發(fā)出一種安全、高效、低毒的滅螺藥物是當(dāng)務(wù)之急，如何保存提高現(xiàn)五氯酚鈉的殺螺效果，削減現(xiàn)工藝生產(chǎn)對環(huán)境的影響和不安全等四個問題。是研發(fā)者研發(fā)本技術(shù)的主要目的。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的生產(chǎn)五氯酚鈉的方法，該方法具有安全、高效、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)。
本發(fā)明方法包括以下步驟1、將所需苯酚加入氯化反應(yīng)釜內(nèi)，在鋁催化劑存在下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，經(jīng)水萃后得五氯酚；2、在堿化罐中投入燒堿，再投入五氯苯酚進(jìn)行堿化反應(yīng)后得五氯酚鈉。
進(jìn)一步的方法是步驟1中，所述鋁催化劑為三氯化鋁或純鋁，催化劑加入氯化釜時的溫度為80-85℃，加入量為苯酚的0.2-1％；用氯總量以苯酚為基準(zhǔn)為1∶3.0-3.8，即每噸苯酚通入液氯3000Kg-3800Kg，每釜反應(yīng)總時間為18-20小時，反應(yīng)溫度為70-195℃；步驟2中，在堿化罐80-90℃的溫度下投入五氯酚，投料后將溫度控制在90-95℃，堿化反應(yīng)1-2小時后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮脫水得五氯酚鈉。
所述方法步驟1中優(yōu)選的條件分別是苯酚選用石油苯酚；
加入鋁催化劑的比例為1％；用氯總量為1∶3.1；每釜反應(yīng)總時間為20小時，并分為三個階段在70-90℃的溫度下，反應(yīng)11小時，用氯流量150Kg/小時，用氯量為1∶1.65；在90-160℃的溫度下，反應(yīng)8小時，用氯流量170Kg/小時，用氯量為1∶1.36；在160-195℃的溫度下，反應(yīng)1小時，用氯流量190Kg/小時，用氯量為1∶0.19。
所述方法步驟2中優(yōu)選的條件分別是五氯酚在80℃的溫度下分次，如三次，每次間隔10分鐘，投入堿化罐，投料后將溫度控制在90-95℃，堿化反應(yīng)2小時后在負(fù)壓條件下進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮、脫水得五氯酚鈉。
再進(jìn)一步的方法是所述氯化反應(yīng)中從氯化釜產(chǎn)生的尾氣可經(jīng)吸收塔吸收后得副產(chǎn)酸鹽酸；所述五氯酚是在氯化反應(yīng)后，經(jīng)水萃獲得。
本生產(chǎn)方法由現(xiàn)有工藝的三步法“甲乙體→三氯苯→六氯苯→五氯酚鈉”改為“苯酚→五氯酚→五氯酚鈉”二步法，將現(xiàn)工藝的無效體原料更換為苯酚?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下
以苯酚氯化法生產(chǎn)五氯酚的過程實(shí)際上就是苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理和定位規(guī)律與苯環(huán)上親電取代反應(yīng)理論基本一致。整個反應(yīng)過程分兩個階段進(jìn)行，在現(xiàn)有裝置及配料比的情況下，第一階段約需10～12小時；第二階段約需8～10小時。
在第一階段由于-OH的誘導(dǎo)和共軛效應(yīng)，使苯環(huán)的電子云密度增加，使苯環(huán)活化，特別是鄰、對位。因此，-OH作為鄰、對位定位基，氯化反應(yīng)首先發(fā)生在鄰、對位上，形成兩個系列的共振結(jié)構(gòu)，也就是我們直觀認(rèn)為的鄰氯苯酚和對氯苯酚，隨著氯化反應(yīng)的進(jìn)一步深入，會生成一系列的苯酚氯化物2，4-二氯苯酚，2，6-二氯苯酚，2，4，6-三氯苯酚。這一過程所需能量較低，比較容易完成。反應(yīng)進(jìn)入第二階段，隨著苯環(huán)上氯原子的增多，一方面空間位阻增大，一方面由于鹵素的鈍化作用，使得反應(yīng)難度增加，反應(yīng)速度減慢，反應(yīng)所需的活化能較高；另一方面，由于CL原子上的未共用的p電子對和苯環(huán)的大л鍵的共軛效應(yīng)，CL原子的鄰位仍具一定的活性，親電試劑可進(jìn)攻其鄰位，在路易斯酸的催化下，也可在較低的能量下完成反應(yīng)。在整個結(jié)構(gòu)中，就是3和5位上的氯化。
以上是微觀理論的分析，從宏觀動力學(xué)上看苯酚氯化反應(yīng)是氣液相反應(yīng)，苯酚及其系列氯化物都具有一定的凝固點(diǎn)，要使氣液反應(yīng)順利進(jìn)行，反應(yīng)溫度應(yīng)保持在反應(yīng)物和生成物的熔點(diǎn)之上，根據(jù)物料特性，第一階段的應(yīng)在70℃以上，考慮到另一產(chǎn)物HCL的逸出以及物料的粘度、攪拌動力的優(yōu)化，這一階段的溫度控制在70-90℃為宜。隨著多氯酚的生成及其含量的增加，物料的粘度和熔點(diǎn)不斷上升，反應(yīng)溫度也應(yīng)相應(yīng)提高，從100℃逐漸升高到180℃左右，反應(yīng)溫度以高于對應(yīng)的生成物熔點(diǎn)10℃為最佳。
考慮到環(huán)保和安全，反應(yīng)的全過程均可設(shè)計(jì)在常壓狀態(tài)下進(jìn)行，采用微負(fù)壓較好，以水為冷卻劑進(jìn)行循環(huán)冷卻，在正常情況下，本反應(yīng)是安全和平穩(wěn)的。
本發(fā)明方法采用“苯酚直接氯化法”取代傳統(tǒng)的“六氯苯路線法”，有效的控制了產(chǎn)品中的雜質(zhì)和殘留物，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”得到了有效治理。通過下表可以看出本方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
本方法與現(xiàn)有工藝技術(shù)相比的優(yōu)勢表
此外，本發(fā)明方法還有以下特點(diǎn)1、廢水排放現(xiàn)有技術(shù)提取五氯酚鈉時采用混筒抽濾法，這種方法水份少了就無法將母液中的藥物粘在濾布上，因而用水量很大，不能全部二次利用。本技術(shù)采用蒸發(fā)濃縮法，將物料中水分先變?yōu)檎羝?，?jīng)冷凝器冷凝，使蒸汽變?yōu)檎麴s水，清潔的蒸餾水完全參與循環(huán)水使用，而不向環(huán)境排放工業(yè)廢水，也不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2、由于更換了清潔的石油苯酚為原料，最終產(chǎn)品中不可能含六六六成份，降低了產(chǎn)品毒性。
3、本技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)廣西、湖南省疾病預(yù)防控制中心做殺螺藥效試驗(yàn)，結(jié)果表明用藥5g/m3浸殺釘螺，24小時釘螺死亡率百分百，比現(xiàn)有產(chǎn)品10g/m3浸殺釘螺，48小時死亡達(dá)百分之九十八，提高了一倍。
4、本工藝產(chǎn)品于2005年9月送樣給中國科院生態(tài)環(huán)境研究院做二惡英分析，結(jié)果表明，本工藝生產(chǎn)的五氯酚鈉拆合每百噸含二惡英1.25g，比該院包志成等(1995年)檢測現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的五氯酚鈉拆合每百噸含二惡英量為3.02kg，減少了2400多倍。
5、本工藝生產(chǎn)不會給當(dāng)?shù)貛憝h(huán)境壓力的現(xiàn)實(shí)，已被當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門認(rèn)同。
圖1是現(xiàn)有五氯酚鈉的生產(chǎn)工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明五氯酚鈉的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明方法包括以下步驟(1)、將1000Kg苯酚加入氯化反應(yīng)釜內(nèi)，在三氯化鋁存在下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，經(jīng)水萃后得五氯酚；(2)、在堿化罐中投入片堿，再投入五氯酚進(jìn)行堿化反應(yīng)后得五氯酚鈉。
實(shí)施例2本發(fā)明方法包括以下步驟(1)、將1000Kg石油苯酚加入氯化反應(yīng)釜內(nèi)，向氯化反應(yīng)釜夾套內(nèi)通入蒸氣，使釜內(nèi)溫度快速上升到80℃時，按1％的比例加入純鋁作為催化劑，再通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，用氯總量為3100Kg，每釜反應(yīng)總時間為20小時，并分為三個階段在70-90℃的溫度下，反應(yīng)11小時，用氯流量150Kg/小時，用氯量為1650Kg；在90-160℃的溫度下，反應(yīng)8小時，用氯流量170Kg/小時，用氯量為1360Kg；在160-195℃的溫度下，反應(yīng)1小時，用氯流量190Kg/小時，用氯量為170Kg；
經(jīng)上述反應(yīng)后得五氯酚；(2)、在堿化罐中投入片堿，在80℃的溫度下分三次，每次間隔10分鐘，投入五氯酚，投料后將溫度控制在90-95℃，堿化2小時后，將蒸汽壓力控制在0.4Mpa左右，釜溫90℃左右，真空壓力控制在-0.02至-0.03Mpa，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、脫水得五氯酚鈉。
實(shí)施例3本發(fā)明方法為所述實(shí)施例2的方法中，用氯總量為3700Kg，在三個階段的用氯量分別為1870Kg、1600Kg、230Kg，其余相同。
實(shí)施例4本發(fā)明方法為所述實(shí)施例2的方法中，從氯化釜產(chǎn)生的尾氣經(jīng)吸收塔吸收后得鹽酸，五氯酚是在氯化反應(yīng)后，經(jīng)水萃獲得，其余相同。生產(chǎn)工藝流程參見圖2。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)五氯酚鈉的方法，其特征是包括以下步驟(1)、將所需苯酚加入氯化反應(yīng)釜內(nèi)，在鋁催化劑存在下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)后得五氯酚；(2)、在堿化罐中投入燒堿，再投入五氯苯酚進(jìn)行堿化反應(yīng)后得五氯酚鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟(1)中，所述鋁催化劑為三氯化鋁或純鋁，催化劑加入氯化釜時的溫度為80-85℃，加入量為苯酚的0.2-1％；用氯總量以苯酚為基準(zhǔn)為1∶3.0-3.8，每釜反應(yīng)總時間為18-20小時，反應(yīng)溫度為70-195℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟(2)中，在堿化罐80-90℃的溫度下投入五氯酚，投料后將溫度控制在90-95℃，堿化反應(yīng)1-2小時后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮脫水得五氯酚鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是苯酚選用石油苯酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是加入鋁催化劑的比例為1％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是用氯總量為1∶3.1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是氯化釜每釜反應(yīng)總時間為20小時，并分為三個階段在70-90℃的溫度下，反應(yīng)11小時，用氯流量150公斤/小時，用氯量為1∶1.65；在90-160℃的溫度下，反應(yīng)8小時，用氯流量170公斤/小時，用氯量為1∶1.36；在160-195℃的溫度下，反應(yīng)1小時，用氯流量190公斤/小時，用氯量為1∶0.19。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是五氯酚在80℃的溫度下分三次，每次間隔10分鐘，投入堿化罐，投料后將溫度控制在90-95℃，堿化反應(yīng)2小時后在負(fù)壓條件下進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮、脫水得五氯酚鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是所述氯化反應(yīng)中從氯化釜產(chǎn)生的尾氣經(jīng)吸收塔吸收后得副產(chǎn)酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是所述五氯酚是在氯化反應(yīng)后，經(jīng)水萃獲得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)五氯酚鈉的方法，包括以下步驟(1)將所需苯酚加入氯化反應(yīng)釜內(nèi)，在鋁催化劑存在下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)得五氯酚；(2)在堿化罐中投入燒堿，再投入五氯苯酚進(jìn)行堿化反應(yīng)后得五氯酚鈉。本發(fā)明方法采用“苯酚直接氯化法”，—“苯酚→五氯酚→五氯酚鈉”二步法，取代傳統(tǒng)的“六氯苯路線法”—“甲乙體→三氯苯→六氯苯→五氯酚鈉”三步法，可以有效的控制產(chǎn)品中的雜質(zhì)和殘留物，提高產(chǎn)品質(zhì)量，且有效治理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”。
文檔編號C07C39/00GK1923779SQ20061003227
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者楊雪清, 楊春, 何光明 申請人:楊雪清