JPH0317036A - ハロゲン化ベンゼンの連続反応装置およびそれを用いた連続製造装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハロゲン化ベンゼンの連続反応装置、連続製
造装置および連続製造方法に関するものである． 〔従来の技術〕 従来、パラジクロルベンゼン等のハロゲン化ベンゼンは
防虫剤、防臭剤、有機合威化学の中間体または合戒樹脂
原料等として広範囲の用途に用いられている． 一般に、パラジクロルベンゼン等のハロゲン化ベンゼン
の反応装置はバッチ方式反応槽が採用されており、また
、反応後の触媒除去、ハロゲン化ベンゼンの分離精製な
どに用いる各装置もそれぞれ独立して設けられて連続化
されていなかった．したがって、このような装置を用い
たハロゲン化ベンゼンの製造方法は、各バッチ毎に原料
の仕込みと反応を行い、また触媒除去およびハロゲン化
ベンゼンの分離精製などの各処理工程もバッチ毎にそれ
ぞれ別個に行われていた． 〔発明が解決しようとする課題〕 前記のように、従来のパラジクロルベンゼン等のハロゲ
ン化ベンゼン製造装置はバッチ方式反応槽を用いている
ので反応速度が充分でなく、また連続生産が行えず、し
かも反応後の触媒除去、ハロゲン化ベンゼンの分離精製
などの後処理装置も連続化されていないため、各処理工
程は作業能率が悪く、生産速度、製品収率などの生産性
がきわめて悪いものであった．また、各工程においてハ
ロゲンなどの有害物質が漏れるので作業環境の悪化が避
けられないなどの問題があった．本発明は、このような
従来技術における問題点を解決し得るパラジクロルベン
ゼン等のハロゲン化ベンゼンの連続反応装置、それを用
いた連続製造装置および方法を提供することを目的とし
ている。

（課題を解決するための手段〕 本発明者は、ベンゼンとハロゲンを原料としたパラジク
ロルベンゼン等のハロゲン化ベンゼンの製造につき鋭意
研究を行った結果、新規な特定構造の反応装置、製造装
置およびそれを用いた方法により、作業環境の悪化もな
く優れた生産性をもっテパラジクロルベンゼン等のハロ
ゲン化ベンゼンを連続的に製造しうることを見出し、本
発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続反応装置、連続
製造装置および連続製造方法を完威した．すなわち、本
発明は、隔壁により区切られた密閉構造の複数反応区域
と、複数反応区域の第ｌ反応区域に設けられたベンゼン
と触媒とを含有する原料液の導入口と、複数反応区域の
少なくとも１つの反応区域に設けられたハロゲンを含有
する原料ガスの導入口と、複数反応区域の隣接する隔壁
の異なる位置に上記の原料液と原料ガスとからなる反応
液が順次方向を変化して流動するように設けられた連通
口と、複数反応区域の最終反応区域に設けられた反応液
の流出口とを備えていることを特徴とするハロゲン化ベ
ンゼンの連続反応装置である． また、本発明は、請求項ｌにおいて上記のハロゲン化ベ
ンゼンの連続反応装置と、この連続反応装置より得られ
たハロゲン化ベンゼン含有の生成液より触媒を分離する
触媒分離機と、触媒を分離した生威液を冷却する冷却装
置と、冷却後の生成液より析出したハロゲン化ベンゼン
を分離する分離装置とが連結されてなることを特徴とす
るハロゲン化ベンゼンの連続製造装置である。

さらに、本発明は、ベンゼンと触媒とを含有する原料液
とハロゲン含有の原料ガスとを複数反応区域からなる連
続反応装置に導入し、流動方向を変化し反応させてハロ
ゲン化ベンゼンを生成させ、生戒したハロゲン化ベンゼ
ンを含有する生成液より触媒を分離し、次いで触媒を分
離した生成液を冷却して析出したハロゲン化ベンゼンを
分離することを特徴とするハロゲン化ベンゼンの連続製
造方法である． 以下、本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続反応装
置、連続製造装置および連続製造方法について具体的に
説明する． 本発明において、ベンゼンとはベンゼンまたはアルキル
ベンゼンを、またハロゲン化ベンゼンとは１つあるいは
それ以上のハロゲン基を有するベンゼンまたはアルキル
ベンゼンを意味するものとする． 第１図は本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続反応
装置の一例を示す縦断面図である。

本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続反応装置は、
第１図のように隔壁５により区切られた複数の反応区域
、例えば第１〜４の反応区域（１−１−１−４）からな
る密閉構造を有しており、第１反応区域の上部にはベン
ゼンと触媒とを含有する原料液の導入口２、少なくとも
１つの反応区域、例えば第１〜３反応区域（１−１〜ｌ
−３）の上部には塩素ガス等のハロゲンを含有する原料
ガスの導入口３が設けられ、各反応区域の隣接する隔壁
の異なる位置には上記原料液と原料ガスとからなる反応
液が通過するための連通口６が設けられて反応液が順次
方向を変化して流動するようになっている。また反応区
域には攪拌機４が設けられて反応液を撹拌しうるように
なっているのが好ましく、最終の反応区域１−４には反
応液の流出口７が設けられている。

上記の各反応区域の大きさおよび形状は同一でも異なっ
てもよく、原料導入口の数、位置および反応条件などに
より適宜選定される。

上記原料液の導入口は第１反応区域および必要により他
の反応区域にも設けることができる。また、上記原料ガ
スの導入口の位置および数は、生成するハロゲン化ベン
ゼンが最高収率および最高選択率で得られるようにする
ことなどを考慮して選定される。

また、連道口は、反応液の流動距離をできるだけ長くし
、充分な接触と攪拌効果が得られ反応が急速に進行する
ように、隣接する隔壁の異なる位置に形状および大きさ
等を適宜選定して設けられる。

攪拌機は反応区域の１つまたは全部に適宜設けられ、そ
の数は特に限定されず多いほど撹拌効果は増大する。ま
た、攪拌機の羽根は連通口の近傍になるように設けて攪
拌効果を増大させることが好ましい。

以上のような構造によりベンゼンと塩素などのハロゲン
とからなる反応液は長い流動距離において短時間に充分
な接触が行われ反応が急速に進行することになる．また
密閉構造であって副産物の塩化水素などのハロゲン化水
素を含めた全反応生成物は連続的に次の処理工程に送液
されるので、有害ガスだどの漏洩がなく作業環境を良好
に保つことができる。

次に、本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続製造装
置について具体的に説明する。

第２図は本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続製造
装置の一例を示す構戒図である。

本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続製造装置は、
例えば第２図のように前記連続反応装置ｌと、この連続
反応装置においてベンゼンとハロゲンとを反応させて得
られたハロゲン化ベンゼンを含有する生成液より触媒を
分離する触媒分離機８と、触媒を分離した生成液を冷却
する冷却装置９と、このように生成液を冷却することに
よって析出してきたハロゲン化ベンゼン、例えばパラジ
クロルベンゼンを分離するための分離装置ｌＯとが連結
されて横戒されている。

上記の触媒分Ｍ８ｇとしては、例えば塩化アンチモンの
ような固体触媒を分離するときに用いられる触媒濾過機
などが挙げられる。このような触媒濾過機は触媒を通過
させずに分離できる網目を有する金網が設けられており
、生成液より触媒を分離し除去することができる． 上記冷却装置としては、触媒を分離した生或演から、例
えばパラジクロルベンゼンを析出させるためには−５〜
０゜Ｃ程度に冷却できる冷却装置が用いられる． また、分離装置としては、連続遠心分離機が好ましく用
いられる。

上記のような構或からなるハロゲン化ベンゼンの連続製
造装置により、高生産速度、高収率により、またハロゲ
ンなどの有害物質のａ洩による作業環境の悪化もなく連
続的にハロゲン化ベンゼンを製造することができる。

以上のような本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続
製造装置は、さらに前記分離装置から得られたハロゲン
化ベンゼンを拵製するための精製装置と、精製されたハ
ロゲン化ベンゼンから水分を分離するための分離装置と
、この分離装置から得られたハロゲン化ベンゼンを乾燥
するための乾燥機などを連結した構威としても用いるこ
とができる． 上記の精製装置としては、例えば薬剤洗浄、水洗浄およ
び固結防止剤の添加処理を連続的に行うことができるよ
うにした複数の槽から構威された装置などが用いられる
．また、上記乾燥機としては、例えばパラジクロルベン
ゼンの場合などは、その結晶を金網製のベルトコンベヤ
ー上に置いて連続的に移動し下方より温風を吹き上げて
乾燥するようにした乾燥機などが用いられる。

次に、本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続製造方
法につき、一例としてパラジクロルベンゼンの連続製造
方法について具体的に説明する．パラジクロルベンゼン
の原料として用いられるベンゼンとしては通常の合戒原
料用ベンゼンが用いられる。またモノクロルベンゼンが
混合していても差し支えない。塩素ガスは通常合威原料
用程度のものが用いられる．ただし上記の原料は触媒の
活性を低下させる不純物を含有しないものであ触媒とし
ては、通常公知の塩化アンチモン、塩化第２鉄等のルイ
ス酸あるいはゼオライト等を用いることができるが、本
発明においては、塩化アンチモンとチオグリコール酸と
の併用触媒などが好ましく用いられる。塩化アンチモン
とチオグリコール酸との混合割合は通常重量基準で１二
０．０００８であり、好ましくは１：０，００１の範囲
が望ましい。全触媒の添加量は、ベンゼン量に対して通
常１〜２重量％であり、好ましくは１．５〜１．６の範
囲が望ましい。　ベンゼンと塩素ガスとの反応装置への
導入割合は、モル比として通常１：４であり、好ましく
は１：４．２の範囲で用いられる。

このような原料を用いて前記連続製造装置によりパラジ
クロルベンゼンを連続的に製造する方法は、例えば次の
ようにして行われる。

前記連続反応装置の第１反応区域にベンゼンと触媒とか
らなる原料液を導入し、塩素ガスを少なくとも１つの反
応区域、例えば第１反応区域、あるいは第１と任意の第
２以後の反応区域などの上部各導入口より導入する．得
られた反応液は第ｌ反応区域では下方向、第２反応区域
では上方向へというように、それ以後の反応区域におい
ても交互に流動方向を変化して反応液流を形威し、最終
反応区域へと流動し撹拌されて急速に反応しパラジクロ
ルベンゼンを生或して、最終反応区域の液流出口より次
の触媒分離工程に送出される．触媒分離工程においては
塩化アンチモンなどの触媒をパラジクロルベンゼンを含
有する生ｒｆｃ′ｌｆＩ．より濾過などにより分離する
．次いで、触媒を分離した生成液は冷却してパラジクロ
ルベンゼンを析出させ、析出したパラジクロルベンゼン
を分離する．次いで、上記のようにして得られたパラジ
クロルベンゼンは、さらに精製、分離および乾燥などの
処理を連続して施こすことができる。

上記の精製処理としては、例えばパラジクロルベンゼン
の場合には、薬剤洗浄、水洗浄および固結防止剤添加な
どの処理が行われる．薬剤洗浄はエチルラクテイトと硫
酸エステル塩または燐酸エステル塩とスルホン酸塩のｔ
ｉｔ混合Ｔ！ｙＪ（重量基準）の０．０５重量％水溶液
をパラジクロルベンゼンに加え撹拌混合して行う。次い
でイオン交換水による洗浄を行った後固結防止剤を添加
し攪拌混合する。固結防止剤処理は、例えば２−メチル
ヘキサノールまたはグリシドールの０．０５重量％水溶
液などを用いて行われる。この際、通常攪拌は約１００
０　〜１５００ｒｐｍ前後、温度は約２５〜３５゜Ｃ前
後で行われる． 上記の精製処理を行った液は遠心分離機等に送られてパ
ラジクロルベンゼンを水分から分離する。

次いで、分離されたパラジクロルベンゼンは温風（約５
０゜Ｃ）等を用い乾燥されて製品となる。

なお、上記の連続製造方法において、ベンゼンの代わり
にアルキルベンゼンを原料として使用すれば、塩素化ア
ルキルベンゼン等のハロゲン化アルキルベンゼンを同様
に製造することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例により限定されるものではない。

〔実施例］ 第１図に示すような第ｌ〜４反応区域からなる８０００
ｆｆｉの連続製造装置を用いて、ベンゼン中に触媒とし
て塩化アンチモンを１．５重量％とチオグリコール酸を
２０００ｐｐｍとを含有させた混合液を６４０ｋｇ／Ｈ
ｒで第１反応区域に連続的に導入するとともに、塩素ガ
スを第１〜３反応区域の各導入口より反応液中に吹き込
み反応を行なった。このときのベンゼンと塩素ガスとの
導入割合はモル比で１：４であった。反応は、温度３８
〜４２゜Ｃで４時間連続して行った．得られた生或物よ
り塩化アンチモン触媒を濾過分離した後、約−５゜Ｃに
冷却してパラジクロルベンゼンを析出させ、遠心分離機
によりパラジクロルベンゼンをオルソジクロルベンゼン
等を含有する液状物から分離した。分離したパラジクロ
ルベンゼンは精製装置に送り、その第１槽において、薬
剤としてエチルラクテイトと硫酸エステル塩との１：１
混合物（重量基準）の０．０５重量％水溶液を３００ｌ
／分で添加して攪拌混合し洗浄を行い、第２〜３槽にお
いてイオン交換水を加えて撹拌混合して洗浄を行い、第
４槽において固結防止剤として２ーメチルシク口ヘキサ
ノールの０．０５重景％水溶液を添加し撹拌混合し処理
を行った。　次いで、処理後のパラジクロルベンゼン含
有水は遠心分則機に送りパラジクロルベンゼンを水から
分離し、連続乾燥機により乾燥してパラジクロルベンゼ
ン３５００ｋｇを得た。この値は原料ベンゼン量から得
られるパラジクロルベンゼンの理論収量に幻して収率７
２重景％に相当する。なお、オルソジクロルベンゼンの
収率は２５重看％であった。

〔比較例〕

８０００１！容量のバッチ方式反応槽を使用し、ベンゼ
ンの導入量を実施例のときの４時間分に相当する２５６
０ｋｇとした以外は実施例と同しようにして試験を行っ
た。その結果パラジク口ルベンゼン３５００ｋｇ（収率
７２重量％）を得るための反応時間は約５時間を要した
。

上記の結果より、本発明に係わるバラジクロルベンゼン
の連続製造方法によればバッチ方法よりも反応時間を約
２０％程度短縮することができることが分かる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連
続反応装置は、反応区域間が隔壁により区切られた複数
の反応区域から構或された新規な特定構造を有しており
、ベンゼンと塩素などのハロゲンとからなる反応液は、
長い流動距離において充分な接触と撹拌効果を得て連続
的に反応させることができる。また、本連続反応装置は
密閉構造を有しているのでハロゲン等の有害物質が漏洩
することがない。

上記の連続反応装置を連結した本発明に係わるハロゲン
化ベンゼンの連続製造装置は、ベンゼンと塩素などのハ
ロゲンとを用いて、前記のように連続して反応、触媒分
離、冷却および生戒吻分離などを行うことにより、パラ
ジクロルベンゼン等のハロゲン化ベンゼンを連続的に製
造することができる． したがって、以上のような連続反応装置および連続製造
装置を用いた本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続
製造方法によれば、ベンゼンと塩素などのハロゲンとか
らなる反応液は長い流動距離において充分な接触と撹拌
効果を得て、連続的に反応させることができるのでハロ
ゲン化ベンゼンを高収率、高生産速度で連続的に製造す
ることができる。また、密閉構造であるのでハロゲン等
の有害物質が漏洩することがなく作業環境を改善するこ
とができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続反応
装置の一例を示す縦断面図である。 第２図は本発明に係わるハロゲン化ベンゼンの連続製造
装置の一例を示す構成図である。 １・・・連続反応装置、１−１・・・第１反応区域、１
−　２−・・第２反応区域、１−３・・・第３反応区域
、１−　４−・・第４反応区域、 ２・・・原料液導入口、３・・・原料ガス導入口、４・
・・撹拌機、５・・・隔壁、６・・・連通口、７・・・
流出口８・・・触媒分離機、９・・・冷却装置、１０・
・・分！Ｉ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）隔壁により区切られた密閉構造の複数反応区域と、
   複数反応区域の第１反応区域に設けられたベンゼンと触
   媒とを含有する原料液の導入口と、複数反応区域の少な
   くとも１つの反応区域に設けられたハロゲンを含有する
   原料ガスの導入口と、複数反応区域の隣接する隔壁の異
   なる位置に上記の原料液と原料ガスとからなる反応液が
   順次方向を変化して流動するように設けられた連通口と
   、複数反応区域の最終反応区域に設けられた反応液の流
   出口とを備えていることを特徴とするハロゲン化ベンゼ
   ンの連続反応装置。 ２）請求項１において上記のハロゲン化ベンゼンの連続
   反応装置と、この連続反応装置より得られたハロゲン化
   ベンゼン含有の生成液より触媒を分離する触媒分離機と
   、触媒を分離した生成液を冷却する冷却装置と、冷却後
   の生成液より析出したハロゲン化ベンゼンを分離する分
   離装置とが連結されてなることを特徴とするハロゲン化
   ベンゼンの連続製造装置。 ３）ベンゼンと触媒とを含有する原料液とハロゲン含有
   の原料ガスとを複数反応区域からなる連続反応装置に導
   入し、流動方向を変化し反応させてハロゲン化ベンゼン
   を生成させ、生成したハロゲン化ベンゼンを含有する生
   成液より触媒を分離し、次いで触媒を分離した生成液を
   冷却して析出したハロゲン化ベンゼンを分離することを
   特徴とするハロゲン化ベンゼンの連続製造方法。 ４）請求項３において、ハロゲン化ベンゼンがパラジク
   ロルベンゼンであることを特徴とするハロゲン化ベンゼ
   ンの連続製造方法。