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CN111704534A - 一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺 - Google Patents

一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺 Download PDF

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CN111704534A
CN111704534A CN202010540003.XA CN202010540003A CN111704534A CN 111704534 A CN111704534 A CN 111704534A CN 202010540003 A CN202010540003 A CN 202010540003A CN 111704534 A CN111704534 A CN 111704534A
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CN
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reaction
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solid
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CN202010540003.XA
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周坤
何强
赵建坤
谢学友
胡才勇
王康杨
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Hangzhou Maikerui Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Maikerui Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及对苯二甲醛制备技术领域,尤其是一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,所述的微通道反应器包括多组依次连通的反应芯片,所述反应芯片包括一次叠层的外面板一、反应通道一、反应通道二、反应通道三和外面板二,其对苯二甲醛生产步骤为:粉碎、配料、合成反应、冷却结晶、压滤一、碳酸钠溶液洗涤、压滤二、二次水洗、压滤、离心分离、干燥、包装入库,本发明大大提高了乌洛托品法生产对苯二甲醛的收率,且由于连续流生产和较快的反应速率,生产效率也得到了极高的提升。

Description

一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺
技术领域
本发明涉及对苯二甲醛制备技术领域,具体领域为一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺。
背景技术
随着E R系列荧光增白剂的开发和应用,对苯二甲醛的消耗量不断增长,从而吸引了不少化工公司对该产品的制造技术进行深入研究。报导的合成方法很多,如:对二甲苯空气氧化,对二甲苯先卤化(溴化或氯化),再水解或氧化水解;对苯二甲酸(或酯)还原;对苯二甲酰氯还原;对苯二甲腈还原水解;对苯二甲醇氧化;电解氧化或还原;在正三丁胺和三苯基膦、溴化钯存在下,对二溴苯高压加一氧化碳和氢等等。
从工艺条件要求、生产经济效益和原材料来源考虑,现今生产对苯二甲醛的工艺多采用对二甲苯先卤化(溴化或氯化),再水解或氧化水解;
该工艺第一步的卤化工艺收率接近定量;因此主要在第二步的水解或氧化水解工艺上有两个不同方法。一种是使用稀硝酸进行氧化水解,五氧化二钒作为催化剂,收率在75.6%,稀硝酸对传统设备的损耗较为严重,且工艺废水中含有大量重金属离子,对水体污染较为严重;另一种是使用乌洛托品和水代替稀硝酸和五氧化二钒,此工艺对设备损耗较轻,但产品收率为42.7%。因使用乌洛托品作为反应物,涉及到了索姆莱反应,此反应进程在传统的反应釜中无法得到精确的控制,所以才造成了收率偏低的情况。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,所述的微通道反应器包括多组依次连通的反应芯片,所述反应芯片包括一次叠层的外面板一、反应通道一、反应通道二、反应通道三和外面板二,外面板一和外面板二对反应通道一、反应通道二和反应通道三之间连通的反应腔进行两端封闭,且外面板一上设置有连通反应腔的输入通道,外面板二上设置有连通反应腔的输出通道,两个相邻的反应芯片之间一反应芯片的输出通道与另一反应芯片的输入通道连通,多个反应芯片之间采用上述的连接方式一次串联连通;
其对苯二甲醛生产步骤为:
(1)粉碎:将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎;
(2)配料:将粉碎后的对二甲苯的氯化混合物和甲苯加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到预定温度,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀;
(3)合成反应:通过高低温循环装置将微通道反应器预热到预设温度,然后分别将原料液泵入微通道反应器的进口,控制泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例,在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度、压力,保证反应均匀、稳定进行,严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~60秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系;
(4)冷却结晶:微通道反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶,微通道反应器出料口的料液即为DI中间体的粗品溶液,将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离,未冷凝的气体排放;
(5)压滤一:从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理,根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品,甲苯定期排放;
(6)碳酸钠溶液洗涤:将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中;
(7)压滤二:碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离,固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理;
(8)二次水洗、压滤:将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次,压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理;
(9)离心分离:压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理;
(10)干燥:将离心分离后的物料通过干燥机干燥后包装入库。
优选的,步骤(1)中,粉碎过程中会产生废气G1-1;
步骤(4)中,冷凝结晶过程中会产生废气G1-2;
步骤(5)中,压滤一过程中会产生废水W1-1;
步骤(7)中,压滤二过程中会产生废水W1-2;
步骤(10)中,干燥过程会产生废气G1-3;
上述产生的废气和废水进行集中收集和处理。
优选的,根据步骤(2),通过高低温循环装置将物料预热到50℃。
优选的,根据步骤(3),通过高低温循环装置将微通道反应器预热到110-145℃,控制微通道反应器内压力为13-20MPa。
优选的,根据步骤(10),物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明使用微通道反应器替代传统反应釜,在微通道反应器中进行水解反应,原料采用对二甲苯的卤化混合物和乌洛托品,甲苯作为卤化混合物的溶剂,使用高压泵往微通道反应器连续输送物料,利用微通道反应器的传质和传热等优点精确控制反应进程,反应温度、原料配比以及反应时间得到精确控制,反应操作安全可靠,副反应大大减少,甚至完全消除。大大提高了乌洛托品法生产对苯二甲醛的收率,且由于连续流生产和较快的反应速率,生产效率也得到了极高的提升。
附图说明
图1为本发明的反应芯片的外面板一;
图2为本发明的反应芯片的反应通道一;
图3为本发明的反应芯片的反应通道二;
图4为本发明的反应芯片的反应通道三;
图5为本发明的反应芯片的外面板二;
图6为本发明的微通道反应器结构示意图;
图7为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
导致经典的Sommelet反应收率低的原因主要要从在反应历程中存在的问题而论:
第一:在传统的Sommelet反应历程中,由苄卤化合物和六亚甲基四胺反应生成季铵盐后,在下步的水解过程中得到三种中间体:苄胺正离子、苄胺及甲撑席夫碱,在仅加入乌洛托品的条件下,即使调节p H值为3~6的范围内,苄胺也很难转化为醛。而对甲撑席夫碱的进一步反应,由季铵盐转化成甲撑西佛碱的同时,还有会有含氮化合物的生成,传统的机理没有解释清楚,所以没有很好的措施去抑制副反应的发生。而且这应该是一个平衡反应,由甲撑西佛碱转变成苄撑西佛碱要发生质子的迁移。该过程的发生需要一定酸度的酸,否则就需要在高温的条件下平衡反应才得以进行,但温度太高,某些醛会发生分解反应,或发生一些其它的副反应。而经典的Sommelet反应,由于季铵盐的水解是以醋酸水溶液做溶剂的,质子的迁移有一定的约束性,没有措施改变这个平衡,以至于由苄卤的季铵盐转化成甲撑西佛碱不完全。
第二:由甲撑西佛碱转化为苄撑西佛碱发生重排的过程,没有表述清楚,以至于没有合理的抑制措施去阻止副反应的发生。该过程要经历1,3-氢迁移,是热力学允许的,需要一定的温度,在适宜的温度范围内,质子迁移频繁发生,甲撑西佛碱转化为苄撑西佛碱较彻底。在一般情况下,热力学控制下的异构体是不稳定的,芳基与中的双键结合而不是与中的双键位置结合,究其原因,因为在热力学条件下,苄撑西佛碱比甲撑西佛碱更稳定,而它的结合能归功于它的自由能。在经典的Sommelet反应中,由于反应是在酸水中进行,达不到重排所需的温度,反应不完全,而导致收率不高。
第三:传统的Sommelet反应大多是采用“一锅法”合成相应的芳香醛,因为在经典的Sommelet反应中,第三步生成醛时加热时间很关键,随着反应时间的延长,会发生一些副反应,醛的产率和纯度都会明显的下降,而且苄卤化合物所生成的季铵盐易水解成苄胺等含氮化合物,这就是发生了所谓的Delepine反应,尤其是对于多卤甲基芳烃更是如此,而经典的Sommelet反应恰恰在有水的介质中进行,同时温度升高这种水解反应愈加快。
因此,在使用微通道反应器作为反应控制单元后,根据反应的进程,微量的对苯二甲醛一旦生成便立马被输送出反应体系,有利于反应平衡向对苯二甲醛的产生方向移动,在发生副反应之前及时使反应物料移出反应体系。从而达到收率提高的效果,最终产品收率达到60%,比传统反应釜的收率提高了近17个点。且连续化生产的效率得到极大的提升。相对于传统反应釜生产同样产量的对苯二甲醛,反应时间上缩短到了原来的1/6。
请参阅图1至7,本发明提供一种技术方案:一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,所述的微通道反应器包括多组依次连通的反应芯片,所述反应芯片包括一次叠层的外面板一、反应通道一、反应通道二、反应通道三和外面板二,外面板一和外面板二对反应通道一、反应通道二和反应通道三之间连通的反应腔进行两端封闭,且外面板一上设置有连通反应腔的输入通道,外面板二上设置有连通反应腔的输出通道,两个相邻的反应芯片之间一反应芯片的输出通道与另一反应芯片的输入通道连通,多个反应芯片之间采用上述的连接方式一次串联连通;
反应通道一、反应通道二和反应通道三均为反应芯片板,在反应芯片板上均匀设置若干个反应通道,并将每个反应芯片板上的反应通道进行贯穿连通,然后通过外面板一和外面板二进行夹击封闭,并在外面板一和外面板二上都开设双输入、双输出通道。
微通道反应器具有传质和传热效率高,反应温度、原料配比以及反应时间控制精确,反应操作安全可靠,副反应大大减少,甚至完全消除,微通道反应器,提高反应收率,缩短反应时间;
微通道反应器替代传统反应釜,可替代传统落后工艺,可连续化生产,产品收率比传统高,易于规模化生产;
微通道反应芯片,更好的传质、传热效率,工字行的腔体类型,便于反应物在腔体内的碰撞混合,316L不锈钢材料便于外部加热的控制,激光焊接技术保证了反应芯片内部能够承受40Mpa的压力。
微通道反应单元,五块反应芯片连接组成一个单元,以反应单元的形式进行微通道反应器的组装,便于在生产过程中的检修及安装更换。
其对苯二甲醛生产步骤为:
(1)粉碎:将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎;
(2)配料:将粉碎后的对二甲苯的氯化混合物和甲苯加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到预定温度,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀;
(3)合成反应:通过高低温循环装置将微通道反应器预热到预设温度,然后分别将原料液泵入微通道反应器的进口,控制泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例,在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度、压力,保证反应均匀、稳定进行,严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~60秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系;
(4)冷却结晶:微通道反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶,微通道反应器出料口的料液即为DI中间体的粗品溶液,将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离,未冷凝的气体排放;
(5)压滤一:从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理,根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品,甲苯定期排放;
(6)碳酸钠溶液洗涤:将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中;
(7)压滤二:碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离,固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理;
(8)二次水洗、压滤:将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次,压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理;
(9)离心分离:压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理;
(10)干燥:将离心分离后的物料通过干燥机干燥后包装入库。
步骤(1)中,粉碎过程中会产生废气G1-1;
步骤(4)中,冷凝结晶过程中会产生废气G1-2;
步骤(5)中,压滤一过程中会产生废水W1-1;
步骤(7)中,压滤二过程中会产生废水W1-2;
步骤(10)中,干燥过程会产生废气G1-3;
上述产生的废气和废水进行集中收集和处理。
根据步骤(2),通过高低温循环装置将物料预热到50℃。
根据步骤(3),通过高低温循环装置将微通道反应器预热到110-145℃,控制微通道反应器内压力为13-20MPa。
根据步骤(10),物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。
甲苯替代水作为溶剂,便于物料在微通道内的输送,甲苯作为溶剂溶解氯化料后,可防止物料对微通道的堵塞,且与水不互溶,便于分离。
根据上述说明,具体实施过程中,项目工艺流程及产污节点见附图7:
(1)粉碎
将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎。粉碎过程中会产生废气G1-1。
(2)配料
将粉碎后的400kg对二甲苯的氯化混合物和1200kg甲苯加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
将1200kg的水和560kg的乌洛托品加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
(3)合成反应
通过高低温循环装置将微通道反应器预热到135℃。分别将原料液泵入微通道反应器的双进口。控制两台泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例。在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度(135℃)、压力(15MPa),保证反应均匀、稳定进行。严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~60秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系。
(4)冷却结晶
微反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶。微通道反应器出料口料液即为DI中间体的粗品溶液。将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离。未冷凝的气体排放。此工序会产生废气G1-2。
(5)压滤
从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理。根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品。甲苯定期排放,此过程会产生废水W1-1。
(6)碳酸钠溶液洗涤
将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中。
(7)压滤
碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离。固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理。此工序会产生废水W1-2。
(8)2次水洗、压滤
将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次。压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理。
(9)离心分离
压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理。
(10)干燥
将离心分离后的物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。干燥过程中会产生废气G1-3。
通过本技术方案,对二甲苯的氯化混合物经粉碎、均质后由计量泵进入微反应器,同时配制好的乌洛托品等也由计量泵同时进入微反应器进行合成反应。反应完成后的物料经固液分离。固液分离后的固体干燥包装即为成品。
反应方程式:
Figure BDA0002538573660000101
二氯对二甲苯转化率86.68%,对苯二甲醛收率47.60%
Figure BDA0002538573660000102
三氯对二甲苯转化率88.20%,对苯二甲醛收率56.41%
Figure BDA0002538573660000103
四氯对二甲苯转化率87.43%,对苯二甲醛收率66.95%
Figure BDA0002538573660000104
对苯二甲醛转化率87.43%,对苯二甲酸收率7.12%
NH3+HCl→NH4Cl
总反应:
Figure BDA0002538573660000105
对苯二甲酸转化率为94.86%,收率为120%。
在实施过程中可以采用其他替换反应物进行替代方案:
替代方案一:
使用乙醇代替甲苯作为溶剂。乙醇廉价易得,且使用量较甲苯少,使用乙醇替代甲苯,可降低部分生产成本。
(1)粉碎
将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎。粉碎过程中会产生废气G1-1。
(2)配料
将粉碎后的400kg对二甲苯的氯化混合物和700kg乙醇加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
将1200kg的水和560kg的乌洛托品加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
(3)合成反应
通过高低温循环装置将微通道反应器预热到135℃。分别将原料液泵入微通道反应器的双进口。控制两台泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例。在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度(135℃)、压力(15MPa),保证反应均匀、稳定进行。严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~60秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系。
(4)冷却结晶
微反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶。微通道反应器出料口料液即为DI中间体的粗品溶液。将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离。未冷凝的气体排放。此工序会产生废气G1-2。
(5)压滤
从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理。根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品。甲苯定期排放,此过程会产生废水W1-1。
(6)碳酸钠溶液洗涤
将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中。
(7)压滤
碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离。固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理。此工序会产生废水W1-2。
(8)2次水洗、压滤
将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次。压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理。
(9)离心分离
压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理。
(10)干燥
将离心分离后的物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。干燥过程中会产生废气G1-3。
替代方案二:
降低反应温度,增大反应压力,可缩短反应时间。
(1)粉碎
将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎。粉碎过程中会产生废气G1-1。
(2)配料
将粉碎后的400kg对二甲苯的氯化混合物和1200kg甲苯加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
将1200kg的水和560kg的乌洛托品加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到50℃,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀。
(3)合成反应
通过高低温循环装置将微通道反应器预热到115℃。分别将原料液泵入微通道反应器的双进口。控制两台泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例。在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度(115℃)、压力(18MPa),保证反应均匀、稳定进行。严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~40秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系。
(4)冷却结晶
微反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶。微通道反应器出料口料液即为DI中间体的粗品溶液。将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离。未冷凝的气体排放。此工序会产生废气G1-2。
(5)压滤
从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理。根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品。甲苯定期排放,此过程会产生废水W1-1。
(6)碳酸钠溶液洗涤
将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中。
(7)压滤
碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离。固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理。此工序会产生废水W1-2。
(8)2次水洗、压滤
将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次。压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理。
(9)离心分离
压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理。
(10)干燥
将离心分离后的物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。干燥过程中会产生废气G1-3。
乙醇替代甲苯作为溶剂,降低生产成本,由于乙醇价格低廉,且用量较甲苯少,可降低生产成本
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,其特征在于:所述的微通道反应器包括多组依次连通的反应芯片,所述反应芯片包括一次叠层的外面板一、反应通道一、反应通道二、反应通道三和外面板二,外面板一和外面板二对反应通道一、反应通道二和反应通道三之间连通的反应腔进行两端封闭,且外面板一上设置有连通反应腔的输入通道,外面板二上设置有连通反应腔的输出通道,两个相邻的反应芯片之间一反应芯片的输出通道与另一反应芯片的输入通道连通,多个反应芯片之间采用上述的连接方式一次串联连通;
其对苯二甲醛生产步骤为:
(1)粉碎:将对二甲苯的氯化混合物输送到粉碎机中粉碎;
(2)配料:将粉碎后的对二甲苯的氯化混合物和甲苯加入搅拌罐中,通过高低温循环装置将物料预热到预定温度,并进行搅拌和高速剪切处理,使物料溶解以及在液体里分散均匀;
(3)合成反应:通过高低温循环装置将微通道反应器预热到预设温度,然后分别将原料液泵入微通道反应器的进口,控制泵的供料速率,以保证各原料液进入反应器时的比例,在原料液经过多个微通道反应器单元发生反应,反应过程中控制微反应器的温度、压力,保证反应均匀、稳定进行,严格控制反应物在微通道反应器内的停留时间,反应物在20秒~60秒的反应时间内即可生成产物,需及时排出反应体系;
(4)冷却结晶:微通道反应器中物料反应一段时间后出料冷却结晶,微通道反应器出料口的料液即为DI中间体的粗品溶液,将反应完成后的物料通过碟片冷凝器冷却至60~70℃后输送到结晶罐里结晶,结晶后的物料压滤分离,未冷凝的气体排放;
(5)压滤一:从结晶罐导出的物料经压滤机压滤后,母液静置分液后甲苯回用于反应罐中内,废水进入微反应水处理设备处理,根据母液中未反应的原料浓度,按比例添加各原料进行二次反应;固体即为DI中间体粗品,甲苯定期排放;
(6)碳酸钠溶液洗涤:将压滤收集的粗品投入反应罐中,加入3倍粗品量的饱和碳酸钠溶液洗涤后压滤,使粗品中的羧酸转入液体中;
(7)压滤二:碳酸钠溶液洗涤后的物料经压滤机压滤后,固液分离,固体进入下一工序,液体回用三次后进入微反应水处理设备处理;
(8)二次水洗、压滤:将压滤收集的固体放入反应罐中,加入一定量的水洗涤后压滤。重复此过程2次,压滤后的固体进入下一工序,废水W1-3、W1-4进入微反应水处理设备处理;
(9)离心分离:压滤后的固体利用离心机的惯性离心力进行离心操作,实现固体与液体的分离。固体进入下一工序,废水W1-5送微反应水处理设备处理;
(10)干燥:将离心分离后的物料通过干燥机干燥后包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,其特征在于:步骤(1)中,粉碎过程中会产生废气G1-1;
步骤(4)中,冷凝结晶过程中会产生废气G1-2;
步骤(5)中,压滤一过程中会产生废水W1-1;
步骤(7)中,压滤二过程中会产生废水W1-2;
步骤(10)中,干燥过程会产生废气G1-3;
上述产生的废气和废水进行集中收集和处理。
3.根据权利要求1所述的一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,其特征在于:根据步骤(2),通过高低温循环装置将物料预热到50℃。
4.根据权利要求1所述的一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,其特征在于:根据步骤(3),通过高低温循环装置将微通道反应器预热到110-145℃,控制微通道反应器内压力为13-20MPa。
5.根据权利要求1所述的一种使用微通道反应器连续化工业生产对苯二甲醛的工艺,其特征在于:根据步骤(10),物料通过干燥机在80℃干燥24h后包装入库。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115092896A (zh) * 2022-06-09 2022-09-23 蓬莱嘉信染料化工股份有限公司 一种微通道反应器制备亚硝酰硫酸的方法及其应用

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4229380A (en) * 1978-07-17 1980-10-21 Shell Oil Company Preparation of 3-phenoxybenzaldehyde
DE2934614A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-26 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur herstellung von terephthalaldehyd bzw. isophthalaldehyd
JPS5690031A (en) * 1979-12-21 1981-07-21 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of aromatic aldehyde
US4321412A (en) * 1979-10-24 1982-03-23 Basf Aktiengesellschaft Preparation of aromatic aldehydes by the Sommelet reaction
CN1944362A (zh) * 2006-11-09 2007-04-11 中国科学院大连化学物理研究所 甲苯气固相催化氧化制备苯甲醛和苯甲酸方法及微反应器
CN101528337A (zh) * 2006-09-05 2009-09-09 维洛塞斯公司 集成的微通道合成和分离
CN102875342A (zh) * 2012-10-17 2013-01-16 常州大学 一种由二氯化苄水解制备苯甲醛的连续流方法
CN106748682A (zh) * 2016-11-07 2017-05-31 常州大学 一种2,3‑二氟甲苯连续氧化制备2,3‑二氟苯甲醛的方法
CN108794311A (zh) * 2018-07-17 2018-11-13 常州大学 一种邻氯甲苯连续氧化制备邻氯苯甲醛的方法
CN110028396A (zh) * 2019-05-09 2019-07-19 江苏扬农化工集团有限公司 一种微通道反应器连续合成反式-2-己烯醛的方法
CN110283057A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 山东奔月生物科技股份有限公司 微通道反应法制备3,3-二甲基丁醛的合成工艺

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4229380A (en) * 1978-07-17 1980-10-21 Shell Oil Company Preparation of 3-phenoxybenzaldehyde
DE2934614A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-26 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur herstellung von terephthalaldehyd bzw. isophthalaldehyd
US4321412A (en) * 1979-10-24 1982-03-23 Basf Aktiengesellschaft Preparation of aromatic aldehydes by the Sommelet reaction
JPS5690031A (en) * 1979-12-21 1981-07-21 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of aromatic aldehyde
CN101528337A (zh) * 2006-09-05 2009-09-09 维洛塞斯公司 集成的微通道合成和分离
CN1944362A (zh) * 2006-11-09 2007-04-11 中国科学院大连化学物理研究所 甲苯气固相催化氧化制备苯甲醛和苯甲酸方法及微反应器
CN102875342A (zh) * 2012-10-17 2013-01-16 常州大学 一种由二氯化苄水解制备苯甲醛的连续流方法
CN106748682A (zh) * 2016-11-07 2017-05-31 常州大学 一种2,3‑二氟甲苯连续氧化制备2,3‑二氟苯甲醛的方法
CN108794311A (zh) * 2018-07-17 2018-11-13 常州大学 一种邻氯甲苯连续氧化制备邻氯苯甲醛的方法
CN110028396A (zh) * 2019-05-09 2019-07-19 江苏扬农化工集团有限公司 一种微通道反应器连续合成反式-2-己烯醛的方法
CN110283057A (zh) * 2019-06-28 2019-09-27 山东奔月生物科技股份有限公司 微通道反应法制备3,3-二甲基丁醛的合成工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐丽丽等: "1, 4-双( 2-氰基苯乙烯基)苯的合成工艺改进", 《应用化工》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115092896A (zh) * 2022-06-09 2022-09-23 蓬莱嘉信染料化工股份有限公司 一种微通道反应器制备亚硝酰硫酸的方法及其应用

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