[其他]間苯二甲腈氯化制四氯間苯二甲腈

在審

• 申請號: 101985000001962
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1005149B
• 公開（公告）日: 1989-09-13
• 發明（設計）人: 劉青;陳甘棠;賴成烈;呂德偉;王樟茂;王吉瑤;江銀瑞;賈繼鋒;趙建國;張源海;黃中俊
• 申請（專利權）人: 浙江大學;云南省化工研究所
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 彭遠東

一種用流化床串聯固定床的復合床反應器。由間苯二甲腈氯化制四氯間苯二甲腈的工藝方法。間苯二甲腈汽化與氯氣及氯化氫或氮氣混合進入流化床反應器進行第一步氯化，達到一定轉化率的混合氣體接著進入固定床反應器完成最終氯化。生產的四氯間苯二甲腈冷凝收集。尾氣經分離處理后，氯化氫或氮氣作為稀釋氣體可部分循環使用，其總收率在９５％以上，能長期穩定運轉。

本發明屬于殺菌劑四氯間苯二甲腈的生產方法。

本發明是采用新型的反應器-復合床由間苯二甲腈氣相催化制造殺菌劑四氯間苯二甲腈的生產方法。

間苯二甲腈氣相催化氯化是一種熱效應較大（生成熱103千卡/摩爾）的不可逆串聯反應，反應前期尤為激烈，放熱量集中（反應2～3秒時，將放出全部熱量的70～80%）。因此，對于這一反應，若僅采用單一的固定床反應器。如：美專利3652637、日特許43-22298和特許43-22589。由于固定床本身固有的缺點即傳熱效能低，床層將會出現局部升溫，即熱點，甚至引起飛溫、失控、最終燒結催化劑層，造成停工。日特許43-22298用廢催化劑串連在主催化劑層前面，兩段反應的辦法來延長主催化劑的使用壽命。但是，都是用的固定床反應器，第一段所用廢催化劑的時間有限，氯化反應的負荷很快也會危及到作為第二段的主催化劑的使用壽命，同樣帶來了如同只采用一段固定床反應器時所引起的弊端。而要使主催化劑層負荷不至過大，延長壽命，勢必頻繁更換失效了的予催化劑。眾所周知，固定床觸媒的卸裝是件十分繁重麻煩的事，并且，頻繁更換也會減少開工時間。美國專利3839401報道，采用單一的流化床反應器來完成這一反應。由于流化床的特點，床內催化劑粒子和氣流的返混、反應器出口處的物質濃度與反應器內部的濃度相當，要達到較高的轉化率，催化劑的用量勢必增多。為此，根據對該反應的動力學特征研究和催化劑壽命較短的特點;又結合對固定床和流化床各自的優缺點作充分地分析比較之后，我們采用流化床和固定床相組合的反應器形式，即復合床來完成該氯化反應。它避開了固定床傳熱效能低，對該氯化反應易引起燒結堵塞和催化劑裝卸困難的缺點。避開了流化床轉化率不如固定床高的缺點，而又充分發揮了流化床傳熱效能高，床內溫度分布均一，不易堵塞，催化劑裝卸方便的優點，發揮了固定床轉化率比流化床高，產品質量好的優點。經這樣組合后的反應器形式，明顯優于僅采用單一類型的反應器，極好地適應了該氯化反應的特點和要求。

本發明的要點：附圖1是本發明的工藝流程圖。間苯二甲腈由管線（1）加入汽化器（2），管線（15）來的氯化氫氣或氮氣載氣汽化間苯二甲腈與管線（3）來的氯氣和由管線（16）來的循環稀釋氣氯化氫或氮氣混合，間苯二甲腈與氯氣之摩爾比在6～12范圍，以0.18～0.3米/秒的線速自流化床分布板下進入流化床（4），床內裝有催化劑，反應溫度280～360℃，在床內進行第一步反應，流化床（4）出口轉化率維持在50～75%范圍，混合氣體經管線（5）進入旋風分離器（6）分離大部分催化劑粉塵之后，經管線（7）以800時^-1～400時^-1的空速進入列管式固定床反應器（8），進行最后階段的氯化。固定床內裝有催化劑，反應溫度300～360℃，自固定床反應器（8）出來的混合氣體，經管線（9）進入收集器（10），經冷凝收集產品四氯間苯二甲腈后自管線（11）取出，其余氣體經管線（12）到尾氣處理系統（13），分離回收氯后的氯化氫或分離回收氯和氯化氫后的氮氣再經管線（14）部分循環經管線（15）作間苯二甲腈載氣和經管線（16）作流化床稀釋氣。管線（9）的固定床出口轉化率＞98%。管線（11）出來的四氯間苯二甲腈摩爾收率＞95%，四氯化物含量＞98%。

本發明具有以下特點：由于采用流化床與固定床串聯反應器，其操作彈性大，流化床出口轉化率在42%～90%范圍內波動，固定床出口轉化率均能保持在98%以上，在放熱量集中的前期，反應采用了流化床反應器，因而傳熱效能高，產品質量好。美國3839401專利所得產品四氯間苯二甲腈在96%，本發明在98%以上，未反應的間苯二甲腈美專利低于0.5%，本發明在產品中則根本沒有未反應的間苯二甲腈，只有極少量的三氯化物。美專利總收率達94%，本發明總收率＞95%，能長周期連續穩定運轉。由于前面采用流化床部分氯化，減小了后面固定床的負荷。固定床催化劑的壽命是很長的，流化床催化劑采取定時部分更換的辦法，整個設備的連續運轉周期相當于固定床催化劑的壽命。