2,6-二氯苯腈的清洁化研究

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2017年初,国家颁布新的环保法,赋予环保部门更多的权利,加大监管力度,要求化工企业进行技术改革、优化工艺路线、减少三废排放,达到排放标准。  中国是粮食消耗大国,致使农药的使用必不可少,农药中间体的合成至关重要,2,6-二氯苯甲醛、2,6-二氯苯腈就是其中的一份子。合成醛类的方法主要有:伯醇氧化法、电氧化法、甲基氧化法、羧酸催化加氢、苄基水解法,工业化生产主要是以转化率高的水解方法为主,以2,6-二氯苄叉二氯为原料,在较大量氯化锌的作用下,水解合成2,6-二氯苯甲醛;制备2,6-二氯苯腈的方法主要有酰胺脱水法、氢氰酸加成、施密特法、氨氧化法、羟胺脱水法、腈醛缩合法、氰离子置换法,应用到工业生产的主要是羟胺脱水的方法,以2,6-二氯苯甲醛为原料,在甲酸溶剂中加入盐酸羟胺成肟后,再加热脱水制备2,6-二氯苯腈。可见,在上述生产醛及腈的方法中,存在水解催化剂用量大、甲酸溶剂中腈收率低,整个过程污染较大的缺点,是不符合清洁生产工艺要求。本文针对上述二个过程,在查阅国内外文献基础上,开发出了取代氯化锌的非均相水解催化剂,筛选出效果较好的成肟相转移催化剂、脱水缩合催化剂及溶剂,同时,针对制备醛和腈的整个过程中产生的含氯化氢及少量易挥发性含氯有机废气,采用改性活性炭进行了吸附研究,具体工作内容和研究结果如下。  (1)2,6-二氯苄叉二氯水解制备2,6-二氯苯甲醛实验表明:NCB9非均相催化剂用于2,6-二氯苄叉二氯水解效果最好,在催化剂的加入量为原料的0.75wt%、水解反应温度为135℃时,醛收率达到96.5%;催化剂重复使用到第三次时,醛收率仍然达到79.5%;中试结果表明,当2,6-二氯苄叉二氯投料1.8t,水的加入量为160-165kg之间,催化剂加入10 kg,反应6个小时,2,6-二氯苯甲醛收率就达到了98.9%,满足了工业化生产的要求。  (2)2,6-二氯苯甲醛成肟实验结果表明,二甲苯作为溶剂,在5wt%FMC相转移催化剂作用下,60℃反应5个小时,2,6-二氯苯甲醛肟含量达到95.4%。脱水缩合实验结果表明,在1wt%LCC脱水催化剂作用下,145℃反应7个小时2,6-二氯苯腈的含量达到97.8%。中试结果表明,2,6-二氯苯甲醛2t,80 kg相转移催化剂,18 kg脱水缩合催化剂时,2,6-二氯苯腈的收率为98.5%。  (3)在比较6种吸附剂性能的基础上,筛选得到改性AC1活性炭是较佳的吸附氯化氢材料。在常温、压力为1.2 MPag、流量为400 mL/min条件下,单组份穿透吸附量达到90.75 mL/g;当热再生温度为107℃时,第3次穿透吸附量依然达到第1次的80%以上。以氯苯为探针,比较3种吸附剂性能,森化炭1吸附含氯苯尾气效果较好,在流量为300、400 mL/min下,尾气浓度在28000~33000mg/m3吸附效果更好,第二次加热再生的利用率达到了61.3%。
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