2,4-二硝基氯苯的制备方法及其应用与流程

本发明涉及微通道反应器合成领域，具体涉及一种2,4-二硝基氯苯的制备方法及其应用。

背景技术：

1、2,4-二硝基氯苯是一种重要的有机中间体，广泛应用于染料、医药、农药、炸药等领域。其主要是由氯苯或一硝基氯苯硝化制得，生产工艺按操作方式可以分为间歇式与连续式。间歇式硝化是最传统的硝化法，可分为两种，1)一步法：在硝化釜内加入氯苯，在搅拌状态下向釜内缓慢加入两个硝基所需的混酸(h2so4和hno3)，加料完毕后升温至80～90℃并保温约2小时。2)分步法：在一硝化釜内加入氯苯，按比例加入一硝化所需的混酸，加料完毕后升温至65℃并保温约3小时；将上层有机相引入二硝化釜内，继续加入二硝化所需的硝酸，升温至80℃并保温约1小时。间歇式方法采用釜式进行生产，具有工艺成熟、生产灵活的优点，但也有反应速率慢、反应时间长、过程控制差、产品品质较低、持液量大危险度高的缺点。连续硝化法主要分为釜式串联、管式、环式和微通道反应器等。为了进一步提高产物的纯度和原料的转化率，还需进一步开发新的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种2,4-二硝基氯苯的制备方法及其应用，该方法具有氯苯转化率高，产物纯度高的特点。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种2,4-二硝基氯苯的制备方法，该方法包括以下步骤：

3、1)将酸和氯苯通入一个以上的反应模块进行接触反应的步骤；

4、2)将反应产物进行纯化得到2,4-二硝基氯苯的步骤，

5、其中，所述反应模块包括依次连接的微通道反应器和管式反应器，所述酸包括硫酸和硝酸，所述酸的通入方式为以下方式a)和/或b)：

6、a)将所述硫酸和硝酸按摩尔比为1.5-5：1混合得到混合酸后通入反应模块，且以硝酸计的所述混合酸与所述氯苯的摩尔比为2.1-2.8：1；

7、b)将所述硫酸和硝酸按摩尔比为1.5-5：1同时通入反应模块，且所述硝酸与所述氯苯的摩尔比为2.1-2.8：1。

8、优选地，方式a)中，所述混合酸中硫酸和硝酸的摩尔比为1.5-3：1。

9、优选地，方式a)中，所述混合酸中水的含量小于6质量％。

10、优选地，方式b)中，将硫酸和硝酸按照摩尔比为1.5-3：1同时通入反应模块。

11、优选地，方式b)中，所述酸中水的含量小于6质量％。

12、优选地，所述反应模块为1-10个，优选为1-8个，更优选为1-5个。

13、优选地，所述反应模块中，所述管式反应器的体积为所述微通道反应器的微通道体积的2-40倍，优选为2-15倍，更优选为3-10倍。

14、优选地，步骤1)中，所述反应的条件包括：反应时间为80-400秒，反应温度为80℃以上。

15、优选地，步骤1)中，所述反应的条件包括：反应时间为90-350秒，反应温度为80-130℃。

16、优选地，步骤2)中，所述纯化的方法包括：分离水相和有机相后进行中和、洗涤和干燥。

17、优选地，该方法还包括回收水相中废酸的步骤。

18、优选地，方式a)中，以硝酸计的所述混合酸与所述氯苯的摩尔比为2.2-2.6：1。

19、优选地，方式b)中，所述硝酸与所述氯苯的摩尔比为2.2-2.6：1。

20、本发明第二方面提供本发明的的制备方法在2,4-二硝基氯苯制备中的应用。

21、通过上述技术方案，本发明提供的2,4-二硝基氯苯的制备方法其氯苯转化率高，且副反应产物少。并且，该方法的系统压降小，处理量大，还减少了废酸以及硫酸的循环量，提高经济性且更加环保。

技术特征：

1.一种2,4-二硝基氯苯的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，方式a)中，所述混合酸中硫酸和硝酸的摩尔比为1.5-3：1；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，方式b)中，将硫酸和硝酸按照摩尔比为1.5-3：1同时通入反应模块；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述反应模块为1-10个，优选为1-8个，更优选为1-5个；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，步骤1)中，所述反应的条件包括：反应时间为80-400秒，反应温度为80℃以上；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2)中，所述纯化的方法包括：分离水相和有机相后进行中和、洗涤和干燥。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，该方法还包括回收水相中废酸的步骤。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，方式a)中，以硝酸计的所述混合酸与所述氯苯的摩尔比为2.2-2.6：1。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，方式b)中，所述硝酸与所述氯苯的摩尔比为2.2-2.6：1。

10.权利要求1-9中任意一项所述的制备方法在2,4-二硝基氯苯制备中的应用。

技术总结
本发明涉及微通道反应器合成领域，公开了一种2,4‑二硝基氯苯的制备方法及其应用。本发明的方法包括：1)将酸和氯苯通入反应模块进行接触反应；2)将反应产物进行纯化，其中，所述反应模块包括依次连接的微通道反应器和管式反应器，所述酸包括硫酸和硝酸，所述酸的通入方式为A)和/或B)：A)将所述硫酸和硝酸按摩尔比为1.5‑5：1混合得到混合酸后通入反应模块，且以硝酸计的所述混合酸与所述氯苯的摩尔比为2.1‑2.8：1；B)将所述硫酸和硝酸按摩尔比为1.5‑5：1同时通入反应模块，且所述硝酸与所述氯苯的摩尔比为2.1‑2.8：1。根据本发明的方法，具有氯苯转化率高，产物纯度高的特点。

技术研发人员：杨哲,朱红伟,赵辰阳,孙冰,王浩志,王世强,金艳
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13