微通道反应器中合成二硝基萘的连续流工艺_倪伟
- 格式:pdf
- 大小:312.05 KB
- 文档页数:6
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011364202.6(22)申请日 2020.11.27(71)申请人 徐州工业职业技术学院地址 221700 江苏省徐州市鼓楼区襄王路1号(72)发明人 李想 吴祥林 李兵 窦艳 徐宁 杜辉 陈君 孙传益 丁宗元 吴羡 (74)专利代理机构 南京思拓知识产权代理事务所(普通合伙) 32288代理人 吕鹏涛(51)Int.Cl.C07C 205/47(2006.01)C07C 201/08(2006.01)B01J 19/00(2006.01)(54)发明名称一种连续流微通道反应器合成二硝基蒽醌的方法(57)摘要本发明属于有机合成领域,具体涉及一种以蒽醌为原料,硝酸为硝化剂进行硝化合成二硝基蒽醌的连续反应工艺方法。
具体来说,以蒽醌为底物,在连续流微通道反应器中连续硝化生成二硝基蒽醌的工艺方法。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 112409185 A 2021.02.26C N 112409185A1.一种连续流微通道反应器合成二硝基蒽醌的方法,其特征在于按照下述步骤进行:步骤1、将蒽醌-浓硫酸饱和溶液、硫酸汞的混酸硝化溶液、有机溶剂分别作为三股物料预热后,经计量泵分别通入连续流微通道反应器中;步骤2、通过计量泵控制物料的流量,使预热后的蒽醌-浓硫酸饱和溶液、硫酸汞的混酸硝化溶液、有机溶剂分别按设定好的流速同步进入微通道反应器模块内进行混合反应,反应温度由外部换热器进行控制,换热介质为导热油,产物从反应器的出口流出,进入产物收集区进一步处理;步骤3、将微通道反应器出口得到的物料通过冰水稀释,静置沉降,分离出硫酸母液;有机相蒸馏回收;步骤4、硅胶柱分离,流动相为甲醇与水的混合物溶剂,甲醇与水的质量比为4:6;其中步骤1的蒽醌-浓硫酸饱和溶液中蒽醌与浓硫酸的质量比为1:2-6,硫酸汞的混酸硝化溶液中浓硝酸与浓硫酸的质量比为1:1-5; 其中所述硝酸浓度为85-98%,硫酸浓度为90-98%;硫酸汞与蒽醌的质量为0,03-0,05:1;其中步骤2中的蒽醌-浓硫酸饱和溶液设定流速为10-40ml/min, 硫酸-硝酸溶液流速为10-20ml/min;有机溶剂的流速为5-40ml/min;其中步骤2在微通道反应器模块内进行混合反应的时间为40s -300s,; 所述反应温度为100-120℃; 所述反应压力为0-10bar。
连续硝化工艺简介(微通道反应器)一、硝化反应的定义硝化反应是向有机化合物分子中引入硝基(-NOJ的反应称为硝化反应。
硝化反应是有机化学工业中十分重要的单元反应之一。
硝化产品具有十分广泛的用途,不仅在染料、制药等民用行业上占有重要的地位,而且在国防工业中也占有重要的地位。
另外,可利用硝基的强极性,使芳环上其它取代基活化从而更容易发生化学反应。
二、工艺危险特点(1)反应速度快,放热量大。
大多数硝化反应是在非均相中进行的,反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。
尤其在硝化反应开始阶段,停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的,一旦搅拌再次开动,就会突然引发局部激烈反应,瞬间释放大量的热量,引起爆炸事故;(2)反应物料具有燃爆危险性;(3)硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性,与油脂、有机化合物,尤其是不饱和有机化合物接触能引起燃烧或爆炸;(4)硝化产物、副产物具有爆炸危险性。
三、传统硝化生产工艺特点为了降低生产的危险性,传统的硝化工艺多是通过向反应釜中滴加混酸的方式反应。
该方式有以下几个特点:(1)反应为间歇生产,混酸滴加时间长,通常为几个小时,甚至十几个小时,生产效率低;(2)反应釜传热效果有限,如换热不及时,易造成釜内“飞温”或“暴沸”,反应失控;(3)釜内温度升高,硝化剂易发生氧化,硝化产物及副产物有燃爆危险;(4)混酸用量大,且后处理困难。
四、微通道反应器连续化工艺的优势近年来,迫于国家安全与环保政策的压力,许多化工企业被要求关停整顿,反应釜类的硝化工艺审批困难,国家政策引导企业向连续流工艺方向改进。
连续流反应器在安全、环保、绿色、节能、高效等方面展现出不可取代的优势,为越来越多的企业提供了优质的工艺环境,并得到高度认可。
与传统的釜式生产工艺相比,微通道反应器连续化工艺的主要优势在于:(1)安全性能显著提高该传统工艺因为存在安全隐患问题,已被政府下令停止生产。
因此,微反连续化工艺的安全性是该工艺的主要优势,主要体现在以下三个方面:a.总持液量低。
微通道连续流反应器微通道连续流反应器是一种高效的化学反应器,适用于许多化学合成和催化反应。
它的设计基于微通道技术和连续流反应的原理,具有较大的比表面积,快速传质和传热的特点。
以下是一份制作微通道连续流反应器的步骤:材料准备:1. 微通道材料:选择具有良好耐腐蚀性和高热传导率的材料,如不锈钢或陶瓷。
2. 密封材料:选择耐高温和耐压的材料,如橡胶或硅胶。
3. 反应物和催化剂:根据反应需求选择合适的化学品和催化剂。
制备微通道:1. 使用微加工技术,在微通道材料上制造连续的微通道结构。
可以使用光刻技术或微细加工工艺来实现。
2. 根据反应的需要,设计合适的微通道形状和尺寸。
通道的形状可以是直线、螺旋或结构复杂度更高的设计。
3. 确保微通道的尺寸和形状均匀一致,以确保反应物在通道中均匀流动,并提高传质效率。
装配微通道连续流反应器:1. 将制备好的微通道结构连接到进料管和排出管上,确保密封良好。
2. 在进料管中注入反应物,并在适当的位置添加催化剂。
3. 确保反应物在进入微通道之前达到所需温度。
4. 通过泵或压力梯度将反应物推入微通道,使其在反应过程中持续流动。
5. 确保微通道连续流反应器的外部维持恒定的温度和内部压力。
监测和控制:1. 定期监测微通道连续流反应器的进料和排出物中的反应物浓度和产物浓度。
2. 根据监测结果,调整流速、温度和催化剂的投入量,以达到所需的反应条件。
3. 使用适当的仪器和方法,如质谱仪或色谱仪,进行产物分析和反应动力学分析。
维护和清洁:1. 定期清洁微通道连续流反应器,以防止反应物和产物在通道内积聚和堵塞。
2. 使用合适的清洁溶液和清洗方法,避免对微通道材料造成损伤。
3. 定期检查和更换密封材料,确保密封性能良好。
以上是制作微通道连续流反应器的一般步骤,根据具体应用需求和反应类型的不同,还需要进一步优化和调整。
微通道连续硝化制备2, 4-二硝基氯苯的工艺研究秦汉锋陈清李建昌龚斌彬陶彬彬(浙江闰土股份有限公司,绍兴312369)摘要:本文提供了一种利用微通道反应器设备,连续硝化制备2,4-二硝基氯苯的工艺路线。
考察了硝化物料配 比及硝化反应条件对产物合成的影响,得到一组相对优化的反应条件:混酸配比(〇)%)为浓硝酸:浓硫酸:水 =27 : 71 : 2,硝化比为2.2,反应温度为8〗~85丈,反应压力为0.60〜0.65 M P a ,反应停留时间为4.5〜5.5 min 。
该条件下,2,4-二硝基氯苯纯度达到94.5% ~95. 5%,收率达到94.0%。
关键词:微通道反应器;连续硝化;2, 4-二硝基氣苯;2, 6-二硝基氯苯中图分类号:TQ612. I文献标识码: A文章编号:1672-1丨79 (2021) -23-05第58卷第1期 染料与染色V 〇1.58 No. 12021 年 2 月 DYESTUFFS AND COLORATION February 20212, 4-二硝基氯苯,淡黄色结晶体,不溶于水, 易溶于乙醇、乙醚,熔点53.4丈,沸点315丈,为易燃易爆品。
2, 4-■硝基氣苯是一种重要的医药、 染料化工中间体,可用于合成多种化工产品。
2,4- 二硝基氯苯是生产硫化黑染料的主要原料,同时也 是合成诸多染料中间体的原料,国内外市场需求稳 定增长[1]。
2, 4-二硝基氯苯的现有合成T .艺按操作方式可 分为间歇式硝化法和连续硝化法。
间歇式硝化法[2 是传统的硝化法,采用釜式批量生产,规模小、速 度慢、反应周期长、过程不易控制、废酸难以处理 及回收利用,需要大量冷源移走反应热,能耗高, 操作不当易发生爆炸等事故。
连续硝化法[3A 1的装置主要有串联釜式、管式、 环式等类型,其中串联釜式是现在主流的生产方 式。
在不断搅拌下各釜分别保持一定温度,将物料 依次通过各釜进行反应而合成产物。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810163001.6(22)申请日 2018.02.26(71)申请人 青岛科技大学地址 266000 山东省青岛市市北区郑州路53号(72)发明人 冯柏成 金岩 初晓东 许雯 葛平宇 (74)专利代理机构 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241代理人 郝团代(51)Int.Cl.C07C 205/06(2006.01)C07C 201/08(2006.01)B01J 19/00(2006.01)(54)发明名称一种微通道反应器制备1-硝基萘的方法(57)摘要本发明提供了一种微通道反应器制备1-硝基萘的方法,该方法涉及到一种微通道反应器,包括动力传感装置、反应装置和高温梯度装置,所述反应装置包括反应器主体装置、快速混合装置,两个原料储罐与动力传感装置相连,依次连接两个反应入口、快速混合装置、反应器主体装置,通过一个反应出口与产物收集罐相连,高温梯度装置与反应器主体装置相连,反应主体装置依次包括增强传质型微通道模块以及直流型微通道模块;通过该微通道反应器制备的1-硝基萘可以大幅度简化生产工艺、提高反应过程控制及安全性,缩短反应时间,降低成本,实现连续化生产,且反应后分离简单,克服了传统方法用混酸硝化副产物较多,分离困难,收率较低,设备要求高,环境污染严重,安全性低等缺点。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 108191668 A 2018.06.22C N 108191668A1.一种微通道反应器制备1-硝基萘的方法,其特征在于,所述微通道反应器包括动力传感装置、反应装置和高温梯度装置,所述反应装置包括反应器主体装置、快速混合装置。
两个原料储罐与传动装置相连,依次连接两个反应入口、快速混合装置、反应器主体装置,通过一个反应出口与产物收集罐相连,换热装置与反应器主体装置相连,主体装置依次包括增强传质型微通道模块以及直流型微通道模块。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811603837.X(22)申请日 2018.12.26(71)申请人 深圳市华先医药科技有限公司地址 518000 广东省深圳市坪山新区坑梓街道金辉路14号深圳市生物医药创新产业园区1号楼8层801-805(72)发明人 费安杰 叶伟平 周章涛 顾晓丹 钟林 (74)专利代理机构 深圳汇策知识产权代理事务所(普通合伙) 44487代理人 梁超(51)Int.Cl.C07C 209/76(2006.01)C07C 211/52(2006.01)(54)发明名称一种微通道硝化反应合成2-乙基-5-硝基苯胺的方法(57)摘要本发明公开了一种微通道硝化反应合成2-乙基-5-硝基苯胺的方法,其属于医药中间体合成的技术领域。
本发明方法在高通量微通道反应器内,以2-乙基苯胺,硝酸,硫酸为起始原料,在几十秒到几分钟的短暂反应时间内硝化合成2-乙基-5-硝基苯胺。
本发明的物料经过计量泵通入微通道反应器后,经过预冷,混合,硝化反应后处理得到2-乙基-5-硝基苯胺产品。
本发明具有操作简单安全,高效连续化生产产品,除此之外,本发明方法的环境污染明显降低。
权利要求书1页 说明书3页CN 109678727 A 2019.04.26C N 109678727A1.一种微通道硝化反应合成2-乙基-5-硝基苯胺的方法,其特征在于所述合成方法是按照下述步骤进行的:步骤(1)以2-乙基苯胺的酸溶液和混酸作为反应物料,所述混酸是硝酸和硫酸配置的,利用计量泵将反应物料通入微通道反应器中各直通道模块中进行预冷,设定温度由外部换热器进行控制,换热介质为导热油,通过流量控制2-乙基苯胺浓酸溶液与硝酸的摩尔比,经由各自计量泵同步进入增强传质型模块内进行混合反应,混合反应的温度同样由外部换热器进行控制;步骤(2)继续通过一系列增强传质型微通道模块以及直流型微通道模块,反应过程完成后,产物从反应器的出口流出;步骤(3)然后进入后处理过程,将微通道反应器出口得到的2-乙基-5-硝基苯胺反应液,在搅拌下加入冰的氢氧化钠水溶液中,过滤,滤饼经冰水洗涤,乙醇洗涤2次后,得到湿品2-乙基-5-硝基苯胺。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910916232.4(22)申请日 2019.09.26(71)申请人 东南大学地址 211189 江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人 孙伯旺 张雨晨 张雨 陈方慧 顾地海 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人 黄欣(51)Int.Cl.C07D 307/54(2006.01)B01J 19/00(2006.01)(54)发明名称一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法(57)摘要本发明公开了一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法,具体是分别用计量泵将低温处理过的2-乙酰呋喃的硝酸溶液和亚硝酸钠、甲基苯磺酸混合溶液泵入混合型连续流微通道反应器中进行反应,最后反应液经萃取、重结晶得到产品。
与现有工艺相比,本发明公开的方法操作简单,反应步骤少,且利用甲基苯磺酸作为催化剂,最后产品的产率高,无三废污染的产生,可实现连续性大规模生产操作。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 110627754 A 2019.12.31C N 110627754A1.一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤A,将2-乙酰呋喃溶于硝酸溶液中制成反应液1,将亚硝酸钠、催化剂溶于水中制成反应液2,将反应液1和反应液2分别预先冷却;步骤B,将冷却处理后的反应液1、反应液2分别送入混合型连续流微通道反应器的进料口,反应液1和反应液2在微通道反应器中混合后进行加热反应并达到出料口,最后得到产物溶液,其中,反应液1的进料速度为5mL/min,反应液2的进料速度为5mL/min,反应液在微通道内停留时间为60s -100s、压力为1-2Mpa;步骤C,将微通道反应器出料口得到的产物溶液进行萃取,萃取结束后,除水,然后将有机相旋干,得到的粗品用重结晶剂重结晶,得2-氧代-2-呋喃基乙酸。
微管反应器中硝基氯苯的连续合成
张晓啸;尚振华;张向京
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2022(41)9
【摘要】芳香族化合物的硝化是快速、强放热反应,采用连续硝化工艺可降低间歇操作可能引起的潜在风险。
本文采用可视化方法和计算流体力学(CFD)模拟研究微管内流动状况的基础上,在体积为10mL的微管反应器中进行了氯苯连续硝化反应,探究了停留时间、温度、混酸比(硝酸与硫酸的摩尔比)、相比(硝酸与氯苯的摩尔比)对反应转化率、收率、产物邻对比和选择性的影响。
结果表明,氯苯和混酸两相在内径为1mm的微通道内呈现出的Taylor流流型可以强化传质传热的效率,提高宏观反应速率。
在停留时间为8min、温度80℃、混酸比=1∶1.5、相比=1∶1时,产物中邻对比在0.7~0.8之间,氯苯单程转化率为81.24%,一硝基氯苯的选择性为93.77%。
采用连续硝化后,反应停留时间大幅降低,一硝基氯苯的邻对比明显提高。
相比于传统釜式工艺,微管反应器内连续硝化更加安全、高效。
【总页数】7页(P5022-5028)
【作者】张晓啸;尚振华;张向京
【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ246.1
【相关文献】
1.微通道反应器中合成二硝基萘的连续流工艺
2.邻硝基氯苯连续催化加氢还原生产邻氯苯胺的装置及方法初探
3.氯苯连续绝热硝化合成硝基氯苯过程设计
4.连续流微反应器中2-氨基-3-硝基苯甲酸甲酯的合成
5.微通道反应器中3,5-二硝基苯甲酸的连续合成工艺
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
微通道反应器中偶氮染料连续化制备技术分析
候尼波
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】偶氮染料作为一种重要的化工产品,加强对其制备技术研究非常关键,微通道反应器和传统的反应器对比来说,它具有高效的传质传热效率、反应安全性能较为突出,在这些优势作用下,近年来它已经逐渐成为化学合成制备的新手段。
基于此,以微通道反应器与偶氮染料概述为切入点,重点分析了微通道反应器中偶氮染料连续化制备技术应用流程。
【总页数】3页(P221-223)
【作者】候尼波
【作者单位】上海惠和化德生物科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X70
【相关文献】
1.微通道反应器中偶氮染料连续化制备技术研究
2.微通道反应器中偶氮染料连续化制备技术研究
3.微通道反应器中甲苯过量连续绝热硝化制备单硝基甲苯
4.生物学课堂中艺术融入教学的尝试
5.用于卵母细胞玻璃化保存的微流控系统
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。