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《氣相氯化法制備氯化芐的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1997年11月天津大學(xué)學(xué)報(bào)第30卷第6期Nov.1997JOURNALOFTIANJINUNIVERSITYVol.30No.6實(shí)驗(yàn)研究氣相氯化法制備氯化芐的研究*時(shí)雨荃張金利趙竹喧(化學(xué)系)(化學(xué)工程系)(化學(xué)系)王恩祥王一平(化學(xué)工程系)摘要采用氣相氯化法在管式反應(yīng)器中制備氯化芐.研究了反應(yīng)器型式、反應(yīng)物流速、氯氣與甲苯的摩爾比、光照強(qiáng)度及溫度對反應(yīng)結(jié)果的影響.找到了提高氯化芐產(chǎn)率和甲苯單程轉(zhuǎn)化率的方法.關(guān)鍵詞:氯化芐,氯化,氣相氯化法,管式反應(yīng)器分類號:TQ242.2PREPARATIONOFBENZYLCHL
2、ORIDEBYGASPHASECHLORINATIONShiYuquanZhangJinli(Dept.ofChemistry)(Dept.ofChemistryEng.)ZhaoZhuxuanWangEnxiangWangYiping(Dept.ofChemistry)(Dept.ofChemistryEng.)AbstractBenzylchloridewaspreparaedthroughgasphasechlorinationintubularreactor.Theeffectsofreactortypevelo
3、city、molarratiobetweentolueneandchlorine,luminousfluxandtemperatureonthereactionwerestudied.Amethodofraisingtheyieldofbenzylchlorideandsin-glepassconversionratiooftoluenehasbeenfound.Itissuperiortotheliquidmethodinindustrialproduction.Keywords:benzylchloride,chlo
4、rination,gas-phasechlorination,tubularreactor[1,2]甲苯側(cè)鏈液相氯化制備氯化芐是目前工業(yè)生產(chǎn)普遍采用的路線,它又分為間歇或連續(xù)光氯化法和催化氯化法等.但這些方法都存在反應(yīng)副產(chǎn)物多(氯化芐、苯二氯甲烷、苯三氯[2]甲烷的比為1010.1),甲苯的單程轉(zhuǎn)化率低(不超過50%),能量消耗高等缺點(diǎn).本文研究了以甲苯和氯氣為原料,使甲苯在氣相和光照條件下與氯氣發(fā)生側(cè)鏈取代反應(yīng).這種方法反本文1996年3月20日收到.1996年7月11日收到修改稿.*1952年生,男,工程師.B
5、ornin1952,male,engineer.·818·天津大學(xué)學(xué)報(bào)1997年11月應(yīng)副產(chǎn)物少,甲苯的單程轉(zhuǎn)化率高,與液相氯化法比較降低了未反應(yīng)的甲苯蒸餾循環(huán)使用消耗的能量.1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)原理在光照條件下,甲苯與氯氣發(fā)生側(cè)鏈取代和苯環(huán)上的加成氯化反應(yīng)由反應(yīng)歷程可看出在制備氯化芐的反應(yīng)系統(tǒng)中,幾個(gè)競爭反應(yīng)同時(shí)存在,甲苯側(cè)鏈的三個(gè)氫都可被氯取代.如何使反應(yīng)盡可能地有利于取代側(cè)鏈的一個(gè)氫,也就是使氯化芐的產(chǎn)率[3]高.由前人的工作可知,不可能控制在只生成側(cè)鏈一氯化物,而要使側(cè)鏈3個(gè)氫全部被氯取代又需較高的反應(yīng)條件.所研
6、究的目的是如何使產(chǎn)物中氯化芐含量高,苯二氯甲烷的含量[4]低,同時(shí)又有較高的甲苯單程轉(zhuǎn)化率.已有研究表明,在較低反應(yīng)溫度條件下甲苯進(jìn)行苯環(huán)加成反應(yīng)的比例大于在較高反應(yīng)溫度下的苯環(huán)加成反應(yīng).但是在較低溫下又有利于甲苯側(cè)鏈一氯化物的生成.當(dāng)提高反應(yīng)溫度時(shí),甲苯的環(huán)上氯加成反應(yīng)少了,但側(cè)鏈的多氯化物增加.實(shí)驗(yàn)是在較高的反應(yīng)溫度條件下,如甲苯的沸騰溫度(110℃)進(jìn)行甲苯氯化的.這樣減少了苯環(huán)加成反應(yīng),鏈氯化的選擇性依賴于甲苯側(cè)鏈一氯化的管式反應(yīng)器和調(diào)節(jié)氯氣與甲苯的摩爾比及反應(yīng)物料在反應(yīng)器中的流速,也就是控制甲苯與氯氣的碰撞頻率
7、來實(shí)現(xiàn).1.2所用試劑1)甲苯:化學(xué)純.2)氯氣:液氯.1.3主要儀器[4]1)球式反應(yīng)器:自制直徑120mm5口玻璃反應(yīng)器.2)管式反應(yīng)器:直徑為10mm、20mm(長度300mm),30mm(長度500mm)帶有電加熱的玻璃反應(yīng)器.3)全沸器:裝有小瓷管的圓底燒瓶,電熱套加熱.4)日光燈:220V、40W日光燈.5)轉(zhuǎn)子流量計(jì):LZBF玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì).1.4氯化芐的制備連接流量計(jì)、甲苯全沸器、管式反應(yīng)器、冷凝器及尾氣吸收器.先將全沸器升溫至140第30卷第6期時(shí)雨荃等:氣相氯化法制備氯化芐的研究·819·℃,反應(yīng)器升
8、溫至110℃～150℃(隨不同反應(yīng)條件連續(xù)可調(diào)),在光照條件下,計(jì)量地通入甲苯和氯氣,生成淺黃色氯化產(chǎn)物,控制甲苯(液態(tài))、氯氣的流速、溫度、日光燈與反應(yīng)器的距離,得到不同反應(yīng)條件下的反應(yīng)產(chǎn)物.1.5化學(xué)分析氯化產(chǎn)物使用SP-2305全型色譜分析.擔(dān)體用101白色擔(dān)體(酸法)60-80目,固定液用阿皮松L,硅油(Ⅴ)
