一种邻二甲苯连续氯化制备单氯代邻二甲苯的方法
阅读说明：本技术 一种邻二甲苯连续氯化制备单氯代邻二甲苯的方法 (Method for preparing monochloro-o-xylene by continuous chlorination of o-xylene ) 是由 钟吉彬 杨得岭 张小明 邓兆敬 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种邻二甲苯连续氯化制备单氯代邻二甲苯的方法,包括：(1)将经过干燥的邻二甲苯、路易斯酸按比例加入配料釜中,搅拌均匀；(2)配料釜中的反应物通过塔釜组合反应器中的反应塔通入塔釜组合氯化反应器中,向塔釜组合氯化反应器中通入经过干燥的氯气,控制邻二甲苯与氯气的比值,以进行连续氯化反应；(3)将塔釜组合氯化反应器的反应产物氯代物送入脱气塔,在脱气塔中脱除HCl和残留氯气,氯代物进入氯代物储罐。本公开采用了釜式反应器和塔式反应器结合的做法,可以实现安全、高效地生产氯代邻二甲苯的目的。(The invention discloses a method for preparing monochloro-o-xylene by continuous chlorination of o-xylene, which comprises the following steps: (1) adding the dried o-xylene and the Lewis acid into a batching kettle in proportion, and uniformly stirring; (2) introducing reactants in the batching kettle into the tower kettle combined chlorination reactor through a reaction tower in the tower kettle combined reactor, introducing dried chlorine into the tower kettle combined chlorination reactor, and controlling the ratio of o-xylene to chlorine so as to carry out continuous chlorination reaction; (3) and (3) conveying the reaction product chloride of the tower kettle combined chlorination reactor into a degassing tower, removing HCl and residual chlorine in the degassing tower, and conveying the chloride into a chloride storage tank. The method combines the kettle reactor and the tower reactor, and can realize the purpose of safely and efficiently producing the chloro-o-xylene.)
技术领域
本公开涉及化工生产工艺领域，尤其涉及一种邻二甲苯连续氯化制备单氯代邻二甲苯的方法。
背景技术
近年来，随着聚酰亚胺行业的快速发展，对二酐单体的需求也越来越大。单氯代邻二甲苯氧化后制得的单氯代苯酐是合成许多二酐单体的理想原料，甚至可以通过双氯酞酰亚胺与双酚盐直接合成聚酰亚胺，大大降低了聚酰亚胺的生产成本。当前对单氯代邻二甲苯的研究较少，只有专利CN1080278A公开了釜式反应器进行间歇氯化的实施例。与邻二甲苯氯化工艺相近的是苯氯化制氯苯和甲苯氯化制一氯甲苯，其常见工业生产方案有两种：
一种是釜式反应器的间歇氯化工艺，与专利CN1080278A公开的邻二甲苯十分相似，存在的问题也一样，生产效率低、氯气利用率较低(不足90％，有的只有82％)、反应设备持料量大；
一种是塔式反应器的连续氯化工艺，其做法是不加催化剂，在反应塔内装有大量铁环，利用甲苯原料中带来的水分在通氯状态下反应生成FeCl3做催化剂。该方案虽然实现了连续生产，但安全隐患较大，具体体现为以下几个方面：一是氯气与水反应在产生盐酸的过程中还会同时产生次氯酸，而次氯酸在受热时会产生活性较高的原子氧或氧气；另一方面盐酸在与铁环反应生成FeCl2时会同时产生氢气。这样反应体系中就同时存在氯气、氢气、氧气和易爆的原料，给生产带来了安全风险。在氯苯和氯代甲苯生产中尾气吸收经常发生爆鸣的原因就是由此造成的，使原本比较安全芳烃氯化在这种情况下变得比较危险了。一些氯化安全事故也是氯、氢、氧反应燃爆造成的。此外，这种塔式反应器由于没有搅拌，传热不好，易发生局部过热造成物料碳化的情况，行业内称为黑料。这种局部过热也带来安全风险。
单氯代邻二甲苯与空气氧化是工业生产单氯代苯酐比较可行的方法，但以邻二甲苯为原料制备氯代邻二甲苯的文献公开的很少。专利CN1080278A公开了一种方法是在搅拌反应器中，以邻二甲苯为原料，以三氯化铁、三氯化铝、三氯化锑、四氯化锡等路易斯酸或碘、铁等为催化剂，以氯气直接氯代获得单氯代邻二甲苯。该方法在工业实践中暴露以下不足：
(1)因氯化釜夹套换热面积有限，反应热转移不及时，使体系温度升高，易生成多氯代物。
(2)氯化釜底通入的氯气与邻二甲苯接触的时间过短，导致反应不充分，有一部分氯气逸出，不仅造成原料的损失，还带来了尾气后处理的麻烦，甚至是污染。
(3)氯化反应是危险工艺，釜式氯化反应只能采用间歇反应，在同样产能的情况下，与连续反应装置比较，间歇装置瞬间持料量较大，万一出现事故，造成的危害的更严重性更大。
(4)间歇反应工艺装置实行自动控制比较麻烦，生产操作人员较多，不符合现代化工安全管理要求。
发明内容
针对上述问题，本公开提供了一种邻二甲苯连续氯化制备单氯代邻二甲苯的方法，包括：
(1)将经过干燥的邻二甲苯、路易斯酸按比例加入配料釜中，搅拌均匀；
(2)将配料釜中的物料从反应塔上部加入到塔釜组合氯化反应器中，向塔釜组合氯化反应器中通入经过干燥的氯气，控制邻二甲苯与氯气的比值，以进行连续氯化反应；
(3)将塔釜组合氯化反应器的反应产物氯代物送入脱气塔，在脱气塔中脱除HCl和残留氯气，氯代物进入氯代物储罐。
在一个优选的实施方案中，控制氯化反应温度0-80℃，得到氯代物。
在一个优选的实施方案中，所述氯化反应放出的热量通过塔釜组合氯化反应器外部夹套的循环水和釜外的冷却器移出，用于更好地控制氯化反应温度和保证氯化反应系统安全。
在一个优选的实施方案中，所述邻二甲苯和氯气的纯度都大于99.5％，含水率小于400ppm,优选小于100ppm。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，所述塔釜组合反应器包括反应塔直接安装在塔釜组合氯化反应器上，也包括塔釜组合氯化反应器与反应塔通过管道联接在塔釜组合氯化反应器上。
在一个优选的实施方案中，所述塔釜组合反应器的材质包括金属内衬耐腐蚀的非金属材料，如搪瓷、聚四氟乙烯等；也包括耐腐蚀的金属材料，如钛合金、锆合金、哈氏合金等。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，所述塔釜组合反应器包括单级和多级。单级也可以实现连续氯化作业，采用多级串联作业效果更好。在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，所述塔釜组合反应器可包括一级塔釜组合反应器、二级塔釜组合反应器。在一个优选的实施方案中，所述塔釜组合反应器的反应塔的结构形式，包括填料塔、筛板塔、泡罩塔。
在一个优选的实施方案中，多级塔釜组合反应器的反应塔可由多种结构形式任选组合。
在一个优选的实施方案中，控制单级塔釜组合反应器中氯化反应温度0-80℃。
在一个优选的实施方案中，控制多级塔釜组合反应器中每级塔釜组合反应器的氯化反应温度为0-80℃；优选地，每级塔釜组合反应器的氯化反应温度可以在0-80℃的范围内任选选择，例如可以根据实际情况选择优选范围如：0-40℃、5-40℃、10-25℃、30-40℃、30-70℃等。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，经过干燥的氯气从通过塔釜组合氯化反应器下部气体分布器通入塔釜组合氯化反应器的液体物料中进行鼓泡反应，氯化反应中产生的气体由塔釜组合氯化反应器上部的反应塔及冷凝器捕集后进入HCl吸收工序。反应后的物料由塔釜组合氯化反应器下方的循环泵连续采出，在单级塔釜组合反应器装置中直接进入脱气塔；在多级串联的塔釜组合反应器装置中则经下一级反应塔顶进入下一级塔釜组合反应器，最后一级塔釜组合反应器的采出物料由循环泵送入脱气塔。在连续氯化启动后通过循环泵实现部分物料在塔釜组合氯化反应器和反应塔之间实现循环，与塔顶加入的物料一起与塔釜组合氯化反应器逸出的氯气反应，使氯气得到充分的利用。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，所述塔釜组合反应器包括一级塔釜组合反应器、二级塔釜组合反应器和三级塔釜组合反应器。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，还可任选地包括四级塔釜组合反应器。
在一个优选的实施方案中，在步骤(2)中，按邻二甲苯：氯气的摩尔比为1:0.3-0.8通入氯气。
在一个优选的实施方案中，在一级塔釜组合反应器中，按邻二甲苯：氯气的摩尔比为1:0.5-0.8通入氯气，控制氯化反应温度为30℃～70℃。优选地，在一级塔釜组合反应器中，控制氯化反应温度为30℃～40℃。
在二级塔釜组合反应器中，按邻二甲苯：氯气的摩尔比为1:0.4-0.6通入氯气，控制氯化反应温度为5℃～40℃。优选地，在二级塔釜组合反应器中，控制氯化反应温度为30℃～35℃。
在三级塔釜组合反应器中，按邻二甲苯：氯气的摩尔比为1:0.3-0.5通入氯气，控制氯化反应温度为0℃～40℃。优选地，在三级塔釜组合反应器中，控制氯化反应温度为10℃～25℃。
在一个优选的实施方案中，在步骤(1)中，邻二甲苯和路易斯酸的摩尔比为100:0.01～1。优选地，邻二甲苯和路易斯酸的摩尔比为100:0.1-0.5。
在一个优选的实施方案中，所述路易斯酸选自三氯化铁、三氯化铝、三氯化锑、四氯化锡中的一种或几种混合物。
在一个优选的实施方案中，所述方法还包括：
将塔釜组合氯化反应器的反应产物氯代物送入脱气塔前，对氯代物进行冷却。
在一个优选的实施方案中，所述方法还包括：
脱气塔，用于脱除物料中的氯化氢气体和少量的氯气。
在一个优选的实施方案中，所述脱气塔为连续脱气塔。优选地，所述连续脱气塔为填料塔。
在一个优选的实施方案中，所述方法还包括：
塔釜组合氯化反应器产生的尾气以及脱气塔的尾气或烟气汇合后进入HCl吸收器，可以采用降膜吸收器或其他吸收器，用于将氯化氢气体转化为盐酸，吸收后的尾气进入碱洗塔洗涤净化后排出。
本公开采用了釜式反应器和塔式反应器结合的做法，发挥了二者的优势、克服了二者的缺点，可以实现安全、高效地生产氯代邻二甲苯的目的。
本公开的先进性有以下几个方面：
1.采取塔釜组合反应器的形式，将反应塔和氯化反应器结合实现连续氯化反应，比单独的釜式反应器效率高、单位产能反应器持料量少，安全性好。
2.从反应塔顶加入的物料和循环泵循环的物料可以与从塔釜组合氯化反应器中逸出的氯气在反应塔发生反应，从而有效地捕集和利用氯气，不仅可以降低成本，还可以大大提高氯化的安全性。
3.邻二甲苯和液氯均经过干燥处理，以减少氯气与水反应生成的次氯酸进而产生氧气，并且直接加入催化剂；而不是目前工业上芳烃氯化普遍采用的利用物料中的水分与氯气及金属铁反应合成催化剂，避免了氢气的产生，提高了反应体系的安全性。
4.对于氯化反应产生的氯代物脱酸，本发明采取了效率较高的脱气塔，用氮气将氯代物中残留的氯化氢气体脱除，并与氯化反应产生的氯化氢气体一并进入氯化氢吸收器转化为盐酸，可以采用降膜吸收器吸收HCl，残存的尾气用碱洗塔中和，这样不仅可以方便地实现连续生产，减少车间操作工人，还能实现废物利用、同时减少大量难处理废水。
5.本发明增加了外循环换热器，使反应热可以通过塔釜组合氯化反应器外部夹套的循环水和釜外的冷却器两个渠道转移，温度控制更加准确、方便，不仅对减少多氯代邻二甲苯的产生具有重要意义，而且可避免单独塔式反应器传热不好带来的局部升温过高导致物料碳化的情况发生，以及由此带来的安全风险。
6.本发明的邻二甲苯氯化反应由单级和/或多级塔釜组合反应器实现，对于串联的多级塔釜组合反应器，通过控制各反应器不同的物料摩尔比和温度来控制多氯代物的产生具有更好的效果。
本发明邻二甲苯氯化的催化剂为路易斯酸，邻二甲苯：路易斯酸的摩尔比为100:0.01～1。
7.本发明邻二甲苯氯化的反应温度为0～80℃。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为示出了本公开的连续氯化制备单氯代邻二甲苯的工艺流程图。
附图标记：
1：配料釜；2：氯气稳压罐；3：一级塔釜组合氯化反应器；4：二级塔釜组合氯化反应器；5：三级塔釜组合氯化反应器；6、7、8：反应塔；9、10、11：冷却器；12、13、14、19：冷凝器；15、16、17、20：冷凝液收集罐；18：脱气塔。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
本申请公开了一种连续生产氯代邻二甲苯的方法，其中，邻二甲苯和氯气的纯度都大于99.5％，含水率小于400ppm,优选的是小于100ppm。
邻二甲苯：路易斯酸＝100:0.01～1，优选的是邻二甲苯：路易斯酸＝100:0.1～0.5。
本申请公开了一种连续生产氯代邻二甲苯的方法。以下以三级塔釜组合氯化反应器为例进行说明。
1.1配料：将邻二甲苯和催化剂按邻二甲苯：路易斯酸＝100:0.01～1的比例加入配料釜1中，搅拌均匀；
1.2初始加料：开启冷凝液收集罐15的冷却水，将混合好的物料从配料釜1通过反应塔6加入到一级塔釜组合氯化反应器3中，达到液位30％时，停止加料开始向一级塔釜组合氯化反应器3加料，并在通氯的同时开启循环泵进行间歇氯化反应。当通氯量达到一级塔釜组合氯化反应器3内邻二甲苯摩尔分数的50～60％时，开启一级循环泵和冷却器9的冷却水。
1.3一级氯化
恢复氯化系统加料，加料量根据氯化反应速度，按设定的比例控制邻二甲苯与氯气的摩尔比为邻二甲苯：氯气＝1：0.4～0.8，开始一级连续氯化反应。反应温度在30～40℃。当一级塔釜组合氯化反应器液位达到60时，通过流量计控制循环和采出的流量，使进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量与一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等，达到一级塔釜组合氯化反应器3的进出料平衡。
1.4二级氯化
待加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达液位30％时，开启二级循环泵和冷却器10，并开启冷凝器13，同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，此时约有50％的邻二甲苯未反应，通氯流量为邻二甲苯：氯气＝1：0.1～0.4，反应温度控制在30--35℃。当二级塔釜组合氯化反应器4的液位达到60％时,通过流量计控制循环和采出的流量，使进入三级塔釜组合氯化反应器5的物料量等于此时进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量，达到一级、二级塔釜组合氯化反应器的进出料平衡。
1.5三级氯化
待加入三级塔釜组合氯化反应器5的物料量达液位30％时，开启三级循环泵和冷却器11，并开启冷凝器14，同时向三级塔釜组合氯化反应器5通氯，此时约有20～40％的邻二甲苯未反应，通氯流量为邻二甲苯：氯气＝1：0.1～0.3，反应温度控制在10-25℃。当二级塔釜组合氯化反应器4的液位达到60％时,通过流量计控制循环和采出的流量，使进入脱气塔18的物料量等于此时进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量，达到一级、二级、三级塔釜组合氯化反应器的进出料平衡。
完成上述操作之后，连续氯化流程打通，进入连续氯化作业。脱气塔18进行氮气连续脱气，氯代物经氮气气提脱除液体物料中残留的HCl和氯气后进入氯代物储罐，然后进入后面的工序。
本发明由于不需溶剂，以氯气直接氯代从而简化了工艺，单氯代邻二甲苯收率高，副产物少，未反应的邻二甲苯可以回收循环使用，脱气后的氯代物还残留微量的HCl，可在后续的蒸馏操作中除去。
实施例
实施例1塔釜组合反应器间歇氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铝＝100:0.2配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径200微米的三氯化铝4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)加料，开启一级塔釜组合氯化反应器夹套和塔顶的冷凝器12的冷却循环水，向反应塔6加入600kg物料，控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，开启一级塔釜组合氯化反应器3的机械搅拌和一级循环泵，开启HCl吸收和碱吸收单元，同时开启冷却器9的冷却水，设定通氯速度50kg/h,开始通氯反应，控制釜温35℃，通氯至321kg时，结束通氯完成氯化反应。用一级循环泵送入脱气塔18脱气，进脱气塔18的物料流量为72L/h。脱气后物料进入氯代物储罐。脱气后的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
实施例2单级连续氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铝＝100:0.2配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径200微米的三氯化铝4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)初始加料，开启一级塔釜组合氯化反应器夹套和塔顶冷凝器12的冷却循环水，向反应塔6加入204L物料后停止加料。开启一级塔釜组合氯化反应器3的机械搅拌和一级循环泵，开始一级塔釜组合氯化反应器通氯反应，同时开启冷却器9的冷却水，至通氯96kg时，进入下一步连续氯化作业。
(3)连续氯化
恢复配料釜1经反应塔6向一级塔釜组合氯化反应器3加料，按设定好的摩尔比，控制邻二甲苯：氯气的摩尔比为1：0.8，加料速度为二甲苯流量为72L/h，氯气流量控制在33.91kg/h，开始一级连续氯化反应，反应温度通过塔釜组合氯化反应器夹套和冷却器控制釜温为40℃。当一级塔釜组合氯化反应器3加入二甲苯的总量为600L时，通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入脱气塔18，采出的物料量为72L/h，与进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等，实现邻二甲苯连续氯化。脱气后物料进入氯代物储罐。脱气后的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
实施例3二级串联连续氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铝＝100:0.2配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径200微米的三氯化铝4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)初始加料，开启塔釜组合氯化反应器夹套和反应塔顶的冷却循环水，向配置DN150反应塔(搪玻璃材质、陶瓷孔板波纹规整填料)的1000L塔釜组合氯化反应器中加入180kg物料，开启机械搅拌和循环泵，开始通氯反应，同时开启循环泵出口冷却器，至通氯60kg时停止，进入下一步连续氯化作业。
(3)连续氯化
控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，恢复配料釜1经反应塔6向一级塔釜组合氯化反应器3加料，按设定好的摩尔比，控制一级塔釜组合氯化反应器3中邻二甲苯：氯气＝1：0.6，加料速度为二甲苯流量为72L/h，氯气流量控制在25.43kg/h，开始一级连续氯化反应，反应温度反应温度通过一级塔釜组合氯化反应器夹套和冷却器9控制釜温为40℃。当一级塔釜组合氯化反应器3加入二甲苯的总质量为600L时，通过流量计控制循环和采出的流量，使进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量为72L/h，与进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等，达到一级塔釜组合氯化反应器3的进出料平衡。同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，氯气流量控制在12.71kg/h。当加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达到68L时，开启二级循环泵和冷却器10，并开启冷凝器13，同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，反应温度控制在35℃。当加入到二级塔釜组合氯化反应器4总物料量达到600L时,通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入脱气塔18，采出的物料量为72L/h，与进入塔釜组合氯化反应器4的物料相等。脱气后物料进入氯代物储罐。经脱气的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
实施例4三级串联连续氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铝＝100:0.2配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径200微米的三氯化铝4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)初始加料，开启塔釜组合氯化反应器夹套和反应塔顶的冷却循环水，向配置DN150反应塔(搪玻璃材质、陶瓷孔板波纹规整填料)的1000L塔釜组合氯化反应器中加入180kg物料，开启机械搅拌和循环泵，开始通氯反应，同时开启循环泵出口冷却器，至通氯60kg时停止，进入下一步连续氯化作业。
(3)连续氯化
控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，恢复配料釜1经反应塔6向一级塔釜组合氯化反应器3加料，按设定好的摩尔比，控制一级塔釜组合氯化反应器3中邻二甲苯：氯气＝1：0.6，加料速度为二甲苯流量为72L/h，氯气流量控制在25.43kg/h，开始一级连续氯化反应，反应温度反应温度通过一级塔釜组合氯化反应器3夹套和冷却器9控制釜温为40℃。当一级塔釜组合氯化反应器3加入二甲苯的总质量为600L时，通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入二级反应塔7进入，再经过二级反应塔7进入二级塔釜组合氯化反应器4。采出物料流量为72L/h，与进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等。同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，氯气流量控制在12.71kg/h。当加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达到68L时，开启二级循环泵和冷却器10，并开启冷凝器13，反应温度控制在35℃。当加入到二级塔釜组合氯化反应器总物料量达到600L时,通过流量计控制循环和采出的流量，采出的物料经三级反应塔8进入三级塔釜组合氯化反应器5，采出的物料流量为72L/h。同时向三级塔釜组合氯化反应器5通氯，氯气流量为4.24Kg/h,达到进出料平衡。当加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达到68L时，开启三级循环泵和冷却器11，并开启冷凝器14，反应温度控制在20℃。当加入到二级塔釜组合氯化反应器总物料量达到600L时,通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入脱气塔18，采出的物料流量为72L/h。进入脱气塔18的物料与进入三级塔釜组合氯化反应器5的物料量相等。脱气后物料进入氯代物储罐。经脱气的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
实施例5二级串联连续氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化锑＝100:0.4配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径250微米的三氯化锑4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)初始加料，开启塔釜组合氯化反应器夹套和反应塔顶的冷却循环水，向配置DN150反应塔(搪玻璃材质、陶瓷孔板波纹规整填料)的1000L塔釜组合氯化反应器中加入180kg物料，开启机械搅拌和循环泵，开始通氯反应，同时开启循环泵出口冷却器，至通氯60kg时停止，进入下一步连续氯化作业。
(3)连续氯化
控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，恢复配料釜1经反应塔6向一级塔釜组合氯化反应器3加料，按设定好的摩尔比，控制一级塔釜组合氯化反应器3中邻二甲苯：氯气＝1：0.5，加料速度为二甲苯流量为72L/h，氯气流量控制在21.19kg/h，开始一级连续氯化反应，反应温度反应温度通过塔釜组合氯化反应器夹套和冷却器控制釜温为40℃。当一级塔釜组合氯化反应器3加入二甲苯的总质量为600L时，通过流量计控制循环和采出的流量，使进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量为72L/h，与进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等，达到一级塔釜组合氯化反应器3的进出料平衡。同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，氯气流量控制在10.59kg/h。当加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达到68L时，开启二级循环泵和冷却器10，并开启冷凝器13，同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，反应温度控制在35℃。当加入到二级塔釜组合氯化反应器4总物料量达到600L时,通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入脱气塔18，采出的物料量为72L/h，与进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料相等。脱气后物料进入氯代物储罐。经脱气的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
实施例6二级串联连续氯化
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铁＝100:0.1配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯2124kg、平均粒径150微米的三氯化铁4kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)初始加料，开启塔釜组合氯化反应器夹套和反应塔顶的冷却循环水，向配置DN150反应塔(搪玻璃材质、陶瓷孔板波纹规整填料)的1000L塔釜组合氯化反应器中加入180kg物料，开启机械搅拌和循环泵，开始通氯反应，同时开启循环泵出口冷却器，至通氯60kg时停止，进入下一步连续氯化作业。
(3)连续氯化
控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，恢复配料釜1经反应塔6向一级塔釜组合氯化反应器3加料，按设定好的摩尔比，控制一级塔釜组合氯化反应器3中邻二甲苯：氯气＝1：0.7，加料速度为二甲苯流量为72L/h，氯气流量控制在29.67kg/h，开始一级连续氯化反应，反应温度反应温度通过塔釜组合氯化反应器夹套和冷却器控制釜温为40℃。当一级塔釜组合氯化反应器3加入二甲苯的总质量为600L时，通过流量计控制循环和采出的流量，使进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量为72L/h，与进入一级塔釜组合氯化反应器3的物料量相等，达到一级塔釜组合氯化反应器3的进出料平衡。同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，氯气流量控制在14.82kg/h。当加入二级塔釜组合氯化反应器4的物料量达到68L时，开启二级循环泵和冷却器10，并开启冷凝器13，同时向二级塔釜组合氯化反应器4通氯，反应温度控制在35℃。当加入到二级塔釜组合氯化反应器4总物料量达到600L时,通过流量计控制循环和采出的流量，采出物料进入脱气塔18，采出的物料量为72L/h，与进入二级塔釜组合氯化反应器4的物料相等。脱气后物料进入氯代物储罐。经脱气的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
对比例1普通釜式氯化反应器间歇反应
采用与实施例1相同的流程及设备，不同之处在于氯化反应釜采用普通釜式氯化反应器，物料直接加入反应釜中，在釜内通氯氯化，没有釜外循环。
(1)物料的配制，按照质量比，邻二甲苯：三氯化铁＝100:0.25配制物料。将含水率小于100ppm邻二甲苯600kg、平均粒径300微米的三氯化铁15kg，加入氮气置换后的配料釜1中搅拌一个小时备用。
(2)加料，开启釜式氯化反应器夹套的冷却循环水，向釜式氯化反应器加入配好的615kg物料，开启机械搅拌，开启HCl吸收和碱吸收单元，控制邻二甲苯：氯气的总摩尔比为1：0.8，设定通氯速度50kg/h,开始通氯反应，控制釜温35～50℃，通氯至321kg时，结束通氯完成氯化反应。用循环泵送入脱气塔18脱气，进脱气塔18的物料流量为72L/h。脱气后物料进入氯代物储罐。脱气后的物料取样处理后分析反应物组成和氯气利用率。
表1实施例1-6及对比例1中反应物组成和氯气利用率。
以上反应的邻二甲苯和氯气物料总的摩尔比都是一样的1：0.8，测试和计算数据表明：
(1)采用本发明的塔、釜组合氯化反应器无论是间歇氯化还是单级连续氯化和多级连续氯化都比传统的反应釜间歇氯化获得更高的氯气的有效利用率；
(2)采用本发明的塔、釜组合氯化反应器多级串联使用会有效提高邻二甲苯氯代转化率并降低多氯代邻二甲苯的产生量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。