CN103894126B - 一种微通道反应器及在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微通道反应器及在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法。本微通道反应器包括第一工作组件、产物收集罐、循环加热器，第一工作组件包括具有一出口和两入口的第一反应区，第一反应区一侧入口端设置有第一原料罐、第一计量泵、第一压力表、第一直行通道，另一侧入口端设置有第二原料罐、第二计量泵、第二压力表、第二直行通道，第一反应区的出口端与产物收集罐连通，循环加热器分别与第一直行通道、第二直行通道相连。并提供了一种在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法。本微通道反应器具有自动化程度高的优点，制备1,2-己二醇的方法可精确地控制物料的配比、反应时间和反应温度，显著提高生产效率和产品纯度。

Description

一种微通道反应器及在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法

技术领域

本发明涉及一种微通道反应器及在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法。

背景技术

1,2-己二醇是一种无色透明、有刺激性气味的液体，性能独特，能以任何比例与多种有机化合物混合，无腐蚀性，并可衍生出一系列新型精细化学品，广泛用于制药、纺织、农药、彩色喷墨打印机的油墨、制造高级化妆品、多用途高级清洁剂，另外，还应用于高级墨水、高级油漆、涂料、高级胶水、高分子材料、粘结剂、平化软化剂、以及制造1,2-己二酸及氨基醇等产品。

目前生产1,2-己二醇的基本方法有：在间歇反应釜中，以1-己烯为原料，在有机酸为溶剂的体系下，以过氧化物为氧化剂，经过氧化反应，脱出有机酸，加碱中和碱性，再加酸反调至中性，经萃取、干燥、精馏后可得到纯度大于99％的1,2-己二醇，但收率仅为75%-85%，且该工艺路线安全性能差，操作繁琐，效率比较低，自动化程度也较低。

另一方面，过氧化物作为氧化剂氧化合成二醇比较成熟，且已经广泛应用于大规模产业化生产，但实际应用操作中还存在许多难以解决的安全隐患，特别是合成前期对过氧化物的浓缩以及后期钝化过程产生浓度较高易爆的过氧化物是该工艺的实际应用短板，而现有工艺技术均采用间歇操作进行反应，工艺参数变化大，工艺过程不稳定，这无疑增大了安全性风险。

利用微通道技术理念连续化生产1,2-己二醇，是对常规间歇釜式氧化反应工艺的一个突破，微通道反应装置具有常规反应器所不具备的一系列特性：通道尺寸微型化、较大的换热比表面积、优质的传质传热特性、连续反应、可跳过逐级实验直接放大、生产灵活且安全性能高。因此，利用适宜的微通道反应装置连续进行过氧化这类强放热反应有着无可比拟的优势。迄今为止，尚未见以连续流的反应方式进行1-己烯氧化合成1,2-己二醇的工艺研究和装备技术报道。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种自动化程度高的微通道反应器，并提出了一种副产物少，生产周期短，生产灵活且安全性和效率高的制备1,2-己二醇的方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现，一种微通道反应器，包括第一工作组件、产物收集罐以及循环加热器，所述第一工作组件包括具有一个出口和两个入口的第一反应区，所述第一反应区一侧入口端依次连通排列设置有第一原料罐、第一计量泵、第一压力表、第一直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第二原料罐、第二计量泵、第二压力表、第二直行通道，所述第一反应区的出口端与产物收集罐连通，所述循环加热器分别与第一直行通道、第二直行通道相连。

在上述的一种微通道反应器中，所述第一工作组件与产物收集罐之间设置有第二工作组件和第三工作组件，所述第二工作组件包括具有一个出口和两个入口的第二反应区，所述第二反应区一侧入口端依次连通排列设置有第三原料罐、第三计量泵、第三压力表、第三直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第五计量泵、第五压力表、第五直行通道，所述第五计量泵与第一反应区的出口端连通，所述第三工作组件包括具有一个出口和两个入口的第三反应区，所述第三反应区一侧入口端依次连通排列设置有第四原料罐、第四计量泵、第四压力表、第四直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第六计量泵、第六压力表、第六直行通道，所述第六计量泵与第二反应区的出口端连通，第三反应区的出口端与产物收集罐连通，所述循环加热器分别与第三直行通道、第四直行通道、第五直行通道、第六直行通道相连。

在上述的一种微通道反应器中，所述制备1,2-己二醇的微通道反应器的材质为铁、钛、铜、不锈钢、钛合金、铜合金、哈氏合金，或者表面涂覆有惰性防腐层的铁、钛、铜、不锈钢、钛合金、铜合金、哈氏合金，以及单晶硅、玻璃、陶瓷、碳复合材料、聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基树脂中的一种或多种。微通道反应器的耐压能力视材质不同而不同，反应器的操作压力一般在0-100bar范围内变化。

在上述的一种微通道反应器中，所述第一直行通道、第二直行通道、第三直行通道、第四直行通道、第五直行通道、第六直行通道均可选择为圆形管道或扁管道或脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道。

在上述的一种微通道反应器中，所述第一工作组件、第二工作组件、第三工作组件与产物收集罐之间均通过连接通道连通，所述连接通道的直径长度为D，0.01mm≤D≤5mm。

本发明的第二个目的在于提供一种在该微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法，所述的制备方法包括如下步骤：

S1、制备过氧甲酸：将第一原料罐中的过氧化氢、第二原料罐中的甲酸分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，将预热后的过氧化氢与甲酸通入第一反应区进行反应，反应完成后，产物过氧甲酸溶液从第一反应区的出口端，其中，过氧化氢与甲酸的摩尔比为（1.0-2.0）：1；第一反应区的反应方程式为：

S2、制备2-羟基己基甲酸酯：将步骤S1中制得的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯通过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔比为（0.9-1.4）：1通入微通道第二反应区进行反应，反应完全后，产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出；其中，第二反应区的反应方程式为：

S3、制备1,2-己二醇：将步骤S2中制得的2-羟基己基甲酸酯溶液通过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的氢氧化钠溶液通过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：（0.95-1.5）的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应完全后，1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，经萃取、分离提纯得最终产品1,2-己二醇；其中，第三反应区的反应方程式为：

在常规反应器中，一方面强放热反应，会因为换热效率不够高，出现局部过热的现象，局部过热又导致副产物生成，降低了收率和选择性。而且，在生产中剧烈反应产生的大量热量如果不能及时导出，会导致冲料事故甚至发生爆炸。另一方面在很多反应中，反应物、产物、或中间过渡态产物在反应条件下停留时间一长就会导致副产物的产生，使反应收率降低。此外，在那些对反应物料配比要求很严格的快速反应中，如果物料混合不够好，会出现局部配比过量，从而产生副产物，进而降低反应收率。而本发明利用连续流微通道管道反应技术在微通道反应器内的先将过氧化氢和甲酸合成过氧甲酸，后氧化1-己烯，再酯化、水解制备1,2-己二醇。本发明所用的微通道反应器有极大的比表面积，决定了微通道反应器有极大的换热效率，即使是反应瞬间释放出大量热量，微通道反应器也可及时将其导出，避免过程中局部过热的现象，从而维持反应过程中反应温度的稳定，提高工艺安全性，并适用于工业化生产要求。且本发明微通道反应器通过控制计量泵输入物料的流速，物料在通道的流速，以及调节通道长度，不仅可以精确地配料，还可精确地控制物料在反应条件下的停留时间和反应时间，有效地避免因物料配比不均或反应时间长而导致生成副产物，从而提高生产率。此外，本发明中每步中将物料先分开预热然后快速均匀混合，让物料的分子运动加快，在反应时有利于化学反应的快速进行。因此，本发明制备1,2-己二醇的方法具有成本低，副产物少，生产周期短，反应过程稳定、安全，生产效率和自动化程度高等优点，同时，本发明不需要外加溶剂、催化剂及稳定剂，有利于1,2-己二醇的分离纯化。通过本发明利用连续流微通道反应技术在微通道反应器内制备1,2-己二醇可使1-己烯的转化率达到了95%-100%，1,2-己二醇的选择性达到90%-98%，产品纯度高达99.5%以上，收率90%以上。

上述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法中，作为优选，步骤S1中所述过氧化氢的质量浓度为30%-70%，第一直行通道和第二直行通道的预热温度与第一反应区的反应温度均为20-80℃，反应时间为10s-260s，反应压力在100bar以下。预热温度与反应温度保持一致可以使物料在接触的瞬间就发生反应，使得反应的转化率与选择性达到较高的水平，同时有利于减少副反应的发生。

上述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法中，作为优选，步骤S2中所述第五直行通道和第三直行通道的预热温度和第二反应区的反应温度均为40-90℃，反应时间为20s-600s，反应压力80bar以下。

上述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法中，作为优选，步骤S3中所述氢氧化钠的浓度为20%-40%，所述第六直行通道和第四直行通道的预热温度和第三反应区的反应温度均为50-100℃，反应时间为40s-800s，反应压力0-50bar。

本发明与现有技术相比较具有如下优点：

1、本发明采用连续操作的微通道连续流反应器，通过控制通道的长度和物料的流速，精确地控制物料的配比、反应时间和反应温度，反应时间从传统的数小时缩短至几十秒甚至几分钟，显著提高反应效率。

2、所采用的反应设备微通道反应器内可加强传质、传热性能，保持反应温度恒定，避免飞温现象，减少副产物及杂质的产生，同时提高了反应过程的安全性。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图中，11、第一反应区；12、第一原料罐；13、第一计量泵；14、第一压力表；15、第一直行通道；16、第二原料罐；17、第二计量泵；18、第二压力表；19、第二直行通道；20、产物收集罐；30、循环加热器；41、第二反应区；42、第三原料罐；43、第三计量泵；44、第三压力表；45、第三直行通道；46、第五计量泵；47、第五压力表；48、第五直行通道；51、第三反应区；52、第四原料罐；53、第四计量泵；54、第四压力表；55、第四直行通道；56、第六计量泵；57、第六压力表；58、第六直行通道。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本制备1,2-己二醇的微通道反应器包括第一工作组件、产物收集罐20以及循环加热器30，第一工作组件包括具有一个出口和两个入口的第一反应区11，第一反应区11一侧入口端依次连通排列设置有第一原料罐12、第一计量泵13、第一压力表14、第一直行通道15，另一侧入口端依次连通排列设置有第二原料罐16、第二计量泵17、第二压力表18、第二直行通道19，第一反应区11的出口端与产物收集罐20连通，循环加热器30分别与第一直行通道15、第二直行通道19相连。其中，各压力表的作用是方便操作人员实时观测微通道反应器内的反应，以方便操作人员及时调节内部反应压力、温度以及放热量。

在实际生产过程中，可以选择用一个工作组件进行往复三次反应进而制备出1,2-己二醇。即是说，第一步，首先将两种原料分别放置在第一原料罐12、第二原料罐16内，再分别经过第一计量泵13、第二计量泵17打入微通道反应器内，经过预热、接触、反应等过程从而得到第一波产物；第二步，再将第一波产物、第三种原料分别放置在第一原料罐12、第二原料罐16内，经过第一计量泵13、第二计量泵17打入微通道反应器内，再经过预热、接触、反应等过程从而得到第二波产物；最后一步，再将第二波产物、第四种原料分别放置在第一原料罐12、第二原料罐16内，经过第一计量泵13、第二计量泵17打入微通道反应器内，再经过预热、接触、反应等过程从而得到最终的产物（1,2-己二醇）。

上述设备虽然能顺利制备出1,2-己二醇，但是类似间歇性的操作方式耗时较长，自动化程度不是很高，工作效率一般。因此，优选后的方案如下：

在第一工作组件与产物收集罐20之间还设置有第二工作组件和第三工作组件，第二工作组件包括具有一个出口和两个入口的第二反应区41，第二反应区41一侧入口端依次连通排列设置有第三原料罐42、第三计量泵43、第三压力表44、第三直行通道45，另一侧入口端依次连通排列设置有第五计量泵46、第五压力表47、第五直行通道48，第五计量泵46与第一反应区11的出口端连通，第三工作组件包括具有一个出口和两个入口的第三反应区51，第三反应区51一侧入口端依次连通排列设置有第四原料罐52、第四计量泵53、第四压力表54、第四直行通道55，另一侧入口端依次连通排列设置有第六计量泵56、第六压力表57、第六直行通道58，第六计量泵56与第二反应区41的出口端连通，第三反应区51的出口端与产物收集罐20连通，循环加热器30分别与第三直行通道45、第四直行通道55、第五直行通道48、第六直行通道58相连。

在实际生产过程中，循环加热器30不断给各直行通道（及预热区域）加热，提高工作效率。上述结构设计合理，能连续进行化学反应，一次制备完成所需产物（1,2-己二醇），自动化程度高。

初始状态下，第一原料罐12至第四原料罐52内依次放置有四种原料，第一步，将第一原料罐12、第二原料罐16内的两种原料分别经过第一计量泵13、第二计量泵17打入微通道反应器内，经过预热、接触、反应等过程从而得到第一波产物；第二步，将第一波产物、第三原料罐42内的原料分别经过第五计量泵46、第三计量泵43打入微通道反应器内，经过预热、接触、反应等过程从而得到第二波产物；将第二波产物、第四原料罐52内的原料分别经过第六计量泵56、第四计量泵53打入微通道反应器内，经过预热、接触、反应等过程从而得到最终产物（1,2-己二醇）。上述工艺过程一气呵成，连贯性好，自动化程度高，能有利于降低成本，工作效率高且安全性能高。

优选地，第一直行通道15、第二直行通道19、第三直行通道45、第四直行通道55、第五直行通道48、第六直行通道58均可选择为圆形管道或扁管道或脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道。此外，值得一提的是，本案中微通道反应器的所有通道（微通道）均可以选择为圆形管道或扁管道或脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道。

实际工作中，横截面为矩形的扁管道可增大传热面积，增添节流孔板的脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道具有增强传质功能，上述各直行通道均是使经预热后的两种物料分别进入反应区的两个入口，使其在一系列不同的微通道反应器的反应区域中发生反应，通过控制物料在微通道反应体系中的流速，以及调节微通道反应体系的通道长度，可精确控制物料在微通道反应器中的停留时间和反应时间，使反应物在微通道反应体系中进行充分的接触、混合和反应。

优选地，第一工作组件、第二工作组件、第三工作组件与产物收集罐20之间均通过连接通道（图中未示出）连通，连接通道的直径长度为D，0.01mm≤D≤5mm，作为优选方案，选择连接通道的直径长度D为0.8mm，能很好地满足实际工作需求，加工方便且节约成本。此外，连接通道也可选择为圆形管道或扁管道或脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道。

上述微通道反应器的连接通道直径一般在微米和毫米级，大大小于传统的管道式反应器。此外，本案中微通道反应器的所有通道（微通道）直径均可以控制在微米和毫米级。对传统的间歇式搅拌釜反应，微通道反应器具有传质和传热的高效性，能精确控制反应温度、原料配比以及反应时间，反应操作安全可靠，大大减少了甚至完全消除了副反应。

实施例1

制备过氧甲酸：将摩尔比为1：1的甲酸、质量浓度为35%的过氧化氢分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，待甲酸和过氧化氢充分预热后，将两物料通入第一反应区进行反应，反应温度为20℃，通过调节计量泵的流量及微通道的长度来控制反应物料的停留时间为10s，从第一反应区的出口端处收集物料，即可获得16.2%的过氧甲酸溶液。

制备2-羟基己基甲酸酯的制备：重新根据2-羟基己基甲酸酯的合成工艺调整微通道反应器的第二工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯通过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将充分预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔配比为：0.95:1通入微通道第二反应区进行反应，第五直行通道和第三直行通道与第二反应区的反应温度均为40℃。通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在20s，氧化产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出，将产品收集到收集器中，经过GC分析，原料1-己烯转化率为50%，2-羟基己基甲酸酯的选择性为88.3%。

制备1,2-己二醇：重新根据1,2-己二醇的合成工艺调整微通道反应器的第三工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的2-羟基己基甲酸酯溶液通过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的浓度为20%的氢氧化钠溶液经过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：0.95的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应温度为50℃，通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在40s，水解产物1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端，将1,2-己二醇粗产品收集到收集器中，经萃取、分离提纯后得最终产品1,2-己二醇，经过GC分析，1,2-己二醇的选择性为90%，产品收率为85%。

实施例2

制备过氧甲酸：将摩尔比为1：1.2的甲酸、质量浓度为45%的过氧化氢分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，待甲酸和过氧化氢充分预热后，将两物料通入第一反应区进行反应，反应温度为30℃，通过调节计量泵的流量及微通道的长度来控制反应物料的停留时间为20s，从第一反应区的出口端处收集物料，即可获得18.4%的过氧甲酸溶液。

制备2-羟基己基甲酸酯的制备：重新根据2-羟基己基甲酸酯的合成工艺调整微通道反应器的第二工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯通过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将充分预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔配比为：1.1:1通入微通道第二反应区进行反应，第五直行通道和第三直行通道与第二反应区的反应温度均为50℃。通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在30s，氧化产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出，将产品收集到收集器中，经过GC分析，原料1-己烯转化率为60%，2-羟基己基甲酸酯的选择性为90.3%。

制备1,2-己二醇：重新根据1,2-己二醇的合成工艺调整微通道反应器的第三工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的2-羟基己基甲酸酯溶液经过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的浓度为25%的氢氧化钠溶液经过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：1.2的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应温度为60℃，通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在45s，水解产物1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，将1,2-己二醇粗产品收集到收集器中，经萃取、分离提纯后得最终产品1,2-己二醇，经过GC分析，1,2-己二醇的选择性为92%，产品收率为88%。

实施例3

制备过氧甲酸：将摩尔比为1：1.4的甲酸、质量浓度为55%的过氧化氢分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，待甲酸和过氧化氢充分预热后，将两物料通入第一反应区进行反应，反应温度为40℃，通过调节计量泵的流量及微通道的长度来控制反应物料的停留时间为30s，从第一反应区的出口端处收集物料，即可获得20.1%的过氧甲酸溶液。

制备2-羟基己基甲酸酯的制备：重新根据2-羟基己基甲酸酯的合成工艺调整微通道反应器的第二工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯经过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将充分预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔配比为：1.2:1通入微通道第二反应区进行反应，第五直行通道和第三直行通道与第二反应区的反应温度均为55℃。通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在40s，氧化产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出，将产品收集到收集器中，经过GC分析，原料1-己烯转化率为78%，2-羟基己基甲酸酯的选择性为93.6%。

制备1,2-己二醇：重新根据1,2-己二醇的合成工艺调整微通道反应器的第三工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的2-羟基己基甲酸酯溶液经过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的浓度为25%的氢氧化钠溶液经过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：1.4的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应温度为65℃，通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在60s，水解产物1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，将1,2-己二醇粗产品收集到收集器中，经萃取、分离提纯后得最终产品1,2-己二醇，经过GC分析，1,2-己二醇的选择性为96%，产品收率为92%。

实施例4

制备过氧甲酸：将摩尔比为1：1.6的甲酸、质量浓度为65%的过氧化氢分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，待甲酸和过氧化氢充分预热后，将两物料通入第一反应区进行反应，反应温度为50℃，通过调节计量泵的流量及微通道的长度来控制反应物料的停留时间为50s，从第一反应区的出口端处收集物料，即可获得26.5%的过氧甲酸溶液。

制备2-羟基己基甲酸酯的制备：重新根据2-羟基己基甲酸酯的合成工艺调整微通道反应器的第二工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯经过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将充分预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔配比为：1.3:1通入微通道第二反应区进行反应，第五直行通道和第三直行通道与第二反应区的反应温度均为60℃。通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在60s，氧化产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出，将产品收集到收集器中，经过GC分析，原料1-己烯转化率为90%，2-羟基己基甲酸酯的选择性为95.4%。

制备1,2-己二醇：重新根据1,2-己二醇的合成工艺调整微通道反应器的第三工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的2-羟基己基甲酸酯溶液通过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的浓度为20%的氢氧化钠溶液经过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：1.45的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应温度为70℃，通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在80s，水解产物1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，将1,2-己二醇粗产品收集到收集器中，经萃取、分离提纯后得最终产品1,2-己二醇，经过GC分析，1,2-己二醇的选择性为97.6%，产品收率为93.8%。

实施例5

制备过氧甲酸：将摩尔比为1：1.8的甲酸、质量浓度为30%的过氧化氢分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，待甲酸和过氧化氢充分预热后，将两物料通入第一反应区进行反应，反应温度为60℃，通过调节计量泵的流量及微通道的长度来控制反应物料的停留时间为100s，从第一反应区的出口端处收集物料，即可获得28.2%的过氧甲酸溶液。

制备2-羟基己基甲酸酯的制备：重新根据2-羟基己基甲酸酯的合成工艺调整微通道反应器的第二工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯经过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将充分预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔配比为：1.4:1通入微通道第二反应区进行反应，第五直行通道和第三直行通道与第二反应区的反应温度均为70℃。通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在80s，氧化产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出，将产品收集到收集器中，经过GC分析，原料1-己烯转化率为95%，2-羟基己基甲酸酯的选择性为97.8%。

制备1,2-己二醇：重新根据1,2-己二醇的合成工艺调整微通道反应器的第三工作组件中直行通道和反应区的温度及通道长度。将上述制备的2-羟基己基甲酸酯溶液通过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中浓度为20%的氢氧化钠溶液经过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：1.5的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应温度为80℃，通过调节计量泵的流量和通道的长度来控制反应物料的停留时间，将停留时间控制在100s，水解产物1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，将1,2-己二醇粗产品收集到收集器中，经萃取、分离提纯后得最终产品1,2-己二醇，经过GC分析，1,2-己二醇的选择性为98.9%，产品收率为95.3%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微通道反应器，其特征在于，所述微通道反应器包括第一工作组件、产物收集罐以及循环加热器，所述第一工作组件包括具有一个出口和两个入口的第一反应区，所述第一反应区一侧入口端依次连通排列设置有第一原料罐、第一计量泵、第一压力表、第一直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第二原料罐、第二计量泵、第二压力表、第二直行通道，所述第一反应区的出口端与产物收集罐连通，所述循环加热器分别与第一直行通道、第二直行通道相连；

所述第一工作组件与产物收集罐之间设置有第二工作组件和第三工作组件，所述第二工作组件包括具有一个出口和两个入口的第二反应区，所述第二反应区一侧入口端依次连通排列设置有第三原料罐、第三计量泵、第三压力表、第三直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第五计量泵、第五压力表、第五直行通道，所述第五计量泵与第一反应区的出口端连通，所述第三工作组件包括具有一个出口和两个入口的第三反应区，所述第三反应区一侧入口端依次连通排列设置有第四原料罐、第四计量泵、第四压力表、第四直行通道，另一侧入口端依次连通排列设置有第六计量泵、第六压力表、第六直行通道，所述第六计量泵与第二反应区的出口端连通，第三反应区的出口端与产物收集罐连通，所述循环加热器分别与第三直行通道、第四直行通道、第五直行通道、第六直行通道相连；

所述第一直行通道、第二直行通道、第三直行通道、第四直行通道、第五直行通道、第六直行通道选择为圆形管道或扁管道或脉冲流动型圆管道或脉冲变径型矩形扁管道中的一种；

所述微通道反应器用于制备1,2-己二醇，且第一直行通道和第二直行通道的预热温度与第一反应区的反应温度均为20-60℃，反应时间为10s-100s，反应压力100bar以下。

2.根据权利要求1所述的微通道反应器，其特征在于，所述第一工作组件、第二工作组件、第三工作组件与产物收集罐之间均通过连接通道连通，所述连接通道的直径长度为D，0.01mm≤D≤5mm。

3.一种在如权利要求1所述的微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：S1、制备过氧甲酸：将第一原料罐中的过氧化氢、第二原料罐中的甲酸分别通过第一计量泵、第二计量泵打入第一直行通道、第二直行通道进行预热，将预热后的过氧化氢与甲酸通入第一反应区进行反应，反应完成后，产物过氧甲酸溶液从第一反应区的出口端，其中过氧化氢与甲酸的摩尔比为（1.0-2.0）：1；S2、制备2-羟基己基甲酸酯：将步骤S1中制得的过氧甲酸溶液通过第五计量泵输入至第五直行通道进行预热，同时将第三原料罐中的1-己烯通过第三计量泵输入至第三直行通道进行预热，将预热后的过氧甲酸与1-己烯按摩尔比为（0.9-1.4）：1通入微通道第二反应区进行反应，反应完全后，产物2-羟基己基甲酸酯溶液从第二反应区的出口端流出；S3、制备1,2-己二醇：将步骤S2中制得的2-羟基己基甲酸酯溶液通过第六计量泵输入至第六直行通道进行预热，同时将第四原料罐中的氢氧化钠溶液通过第四计量泵输入至第四直行通道进行预热，将预热后的2-羟基己基甲酸酯和氢氧化钠按1：（0.95-1.5）的摩尔比通入微通道反应器的第三反应区进行反应，反应完全后，1,2-己二醇粗产品从第三反应区的出口端流出，经萃取、分离提纯得最终产品1,2-己二醇。

4.根据权利要求3所述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法，其特征在于，步骤S1中所述过氧化氢的质量浓度为30%-70%，第一直行通道和第二直行通道的预热温度与第一反应区的反应温度均为20-60℃，反应时间为10s-100s，反应压力100bar以下。

5.根据权利要求3所述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法，其特征在于，步骤S2中所述第三直行通道和第四直行通道的预热温度和第二反应区的反应温度均为40-90℃，反应时间为20s-600s，反应压力80bar以下。

6.根据权利要求3所述在微通道反应器内制备1,2-己二醇的方法，其特征在于，步骤S3中所述氢氧化钠的浓度为20%-40%，所述第五直行通道和第六直行通道的预热温度和第三反应区的反应温度均为50-100℃，反应时间为40s-800s，反应压力50bar以下。