CN108084095A - 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 - Google Patents
一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108084095A CN108084095A CN201711395314.6A CN201711395314A CN108084095A CN 108084095 A CN108084095 A CN 108084095A CN 201711395314 A CN201711395314 A CN 201711395314A CN 108084095 A CN108084095 A CN 108084095A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rectifying
- esterification
- storage tank
- metronidazole
- reaction kettle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 75
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 60
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 60
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 46
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 24
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 21
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- -1 formic acid glycol ester Chemical class 0.000 claims description 18
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 11
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 claims description 8
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 4
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 45
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N formic acid ethyl ester Natural products CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 208000004881 Amebiasis Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010011668 Cutaneous leishmaniasis Diseases 0.000 description 1
- 208000000291 Nematode infections Diseases 0.000 description 1
- 208000005448 Trichomonas Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010044620 Trichomoniasis Diseases 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 208000007456 balantidiasis Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 210000004224 pleura Anatomy 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
- C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D233/66—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D233/91—Nitro radicals
- C07D233/92—Nitro radicals attached in position 4 or 5
- C07D233/94—Nitro radicals attached in position 4 or 5 with hydrocarbon radicals, substituted by oxygen or sulfur atoms, attached to other ring members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/245—Stationary reactors without moving elements inside placed in series
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法。该装置包括精馏塔、酯化反应釜、醇储罐、冷凝器、酯储罐和酯交换反应釜，本发明将酯化反应釜和酯交换反应釜共用同一个精馏塔，两个反应釜中的物质通过精馏塔精馏后经醇储罐、酯储罐相互交流。本发明将现有酯化反应蒸馏设备，稍加改造，就可以既作酯化反应蒸馏，又可以作酯转化反应蒸馏，使投资少，生产操作易，经济效益高。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法。
背景技术
甲硝唑为白色或微黄色的结晶或结晶性粉末，用于治疗肠道和肠外阿米巴病(如阿米巴肝脓肿、胸膜阿米巴病等)。还可用于治疗阴道滴虫病、小袋虫病和皮肤利什曼病、麦地那龙线虫感染等。目前还广泛用于厌氧菌感染的治疗，被世界卫生组织(WHO)作为抗厌氧菌的首选药物。
合成甲硝唑的现行工艺是将2-甲基-5-硝基咪唑溶解于甲酸中，在30-40℃逐次加入环氧乙烷，并在加料中间添加硫酸。加毕，反应1h得羟化液。用氢氧化钠溶液，将羟化液调至pH＝10,放置冷却，结晶，过滤,得甲硝唑。
本人申请的发明专利一种在甲硝唑生产过程中回收利用甲酸溶剂的方法及装置(201610203339.7)，先向羟化液中加入甲醇，发生酯化反应，蒸馏得甲酸酯；再向蒸残液中加入氢氧化钠溶液调至pH＝10,放置冷却，结晶，过滤,得甲硝唑；然后蒸发滤液中水份，放置冷却，结晶，过滤,得硫酸钠；最后减压蒸馏，得乙二醇及其醚等副产物。但目前乙二醇及其醚等副产物只能作燃料，价值不大，有的企业直接排放。回收的甲酸甲酯也只能低价出售。
环氧乙烷与甲酸反应生成甲酸乙二醇酯，羟化液中存在如下化学反应平衡：
必须有足量的甲酸乙二醇酯存在，促使平衡向生成甲硝唑方向移动，否则会降低2-甲基-5硝基咪唑的羟化率。为提高原料环氧乙烷的利用率，我们将上述回收的甲酸甲酯和乙二醇进行酯转化，制备甲酸乙二醇酯套用。但，现行工艺需要建造投资大的酯转化反应蒸馏塔。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种甲硝唑合成装置，其特征在于，包括，
精馏塔10，其下部设有蒸汽入口和精馏液排出口，其上部设有精馏汽排出口；
酯化反应釜20，其通过第一蒸汽管21连接所述蒸汽入口；
醇储罐30，其上部通过重组分出口管31连接所述精馏液排出口，其下部通过重组分回流管32连接所述酯化反应釜20，所述重组分回流管32上设置有重组分回流阀33；
冷凝器40，其进口端管道连接所述精馏汽排出口，冷凝器40上设置有回流比控制器41；
酯储罐50，其上端管道连接所述冷凝器40的出口端；
酯交换反应釜60，其通过第二蒸汽管61连接所述蒸汽入口，通过轻组分回流管62与所述酯储罐50的下端连接，所述轻组分回流管62上设有轻组分回流阀63。
进一步，所述酯化反应釜20、醇储罐30和酯交换反应釜60上均设置有投料口，所述投料口由密封装置密封。
再进一步，所述密封装置为胶塞。
一种应用所述甲硝唑合成装置的甲硝唑合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)：将低碳醇和乙二醇分别加入醇储罐30和酯交换反应釜60中；
步骤2)：将2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，滴加浓度85％以上的甲酸溶剂使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，在30-40℃下逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％以上的硫酸或发烟硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤3)：打开重组分回流阀33和轻组分回流阀63，低碳醇从醇储罐30流入酯化反应釜20，并与酯化反应釜20中的甲酸进行酯化反应生成该低碳醇对应的甲酸酯和水，同时蒸馏；
步骤4)：蒸出的蒸汽进入精馏塔10精馏分离，其中重组份的低碳醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，回流入酯化反应釜20；轻组份的低碳醇对应的甲酸酯从精馏塔10上部经冷凝器40、酯储罐50，流入酯交换反应釜60，与酯交换反应釜60中的乙二醇进行酯交换反应生成低碳醇和甲酸乙二醇酯，同时蒸馏，蒸出的蒸汽也进入所述精馏塔10精馏分离，重组份低碳醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，流入酯化反应釜20，轻组份低碳醇对应的甲酸酯从精馏塔10上部的精馏汽排出口经冷凝器40、酯储罐50，回流到酯交换反应釜60；
步骤5)：酯化反应釜20中酯化反应完成后，关闭重组分回流阀33，蒸出低碳醇经精馏塔10精馏，集聚在醇储罐30中；
步骤6)：酯交换反应釜60中酯交换反应完成后，关闭轻组分回流阀63，蒸出低碳醇对应的甲酸酯经精馏塔10精馏，集聚在酯储罐50中，取出酯交换反应釜60中的蒸残液甲酸乙二醇酯；
步骤7)：待酯化反应釜20中的羟化液冷却至10℃，用碱金属氢氧化物溶液调至pH＝10，放置冷却，结晶，过滤得甲硝唑；
步骤8)：将步骤7)得到的滤液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤，得碱金属硫酸盐固体产品；
步骤9)：减压蒸馏步骤8)得到的滤液，得到乙二醇并将其转入酯交换反应釜60中；
步骤10)：取2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，加入浓度85％以上的甲酸溶剂，加入或滴加步骤6)得到的甲酸乙二醇酯，使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，并在30-40℃逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％以上的硫酸或发烟硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤11)：按步骤3)至步骤10)循环操作。
进一步，所述低碳醇为甲醇，低碳醇对应的甲酸酯为甲酸甲酯。
进一步，步骤4)中，酯交换反应釜60中发生酯交换反应过程中，同时向其中滴加浓硫酸。
进一步，步骤7)中所述碱金属氢氧化物溶液为氢氧化钠溶液，步骤8)中碱金属硫酸盐为硫酸钠。
本发明可取得的技术效果是，将现有酯化反应蒸馏设备，稍加改造，就可以既作酯化反应蒸馏，又可以作酯转化反应蒸馏，使投资少，生产操作易，经济效益高。
附图说明
图1是一种甲硝唑合成装置的示意图。
附图标记：10-精馏塔；20-酯化反应釜；21-第一蒸汽管；30-醇储罐；31-重组分出口管；32-重组分回流管；33-重组分回流阀；40-冷凝器；41-回流比控制器；50-酯储罐；60-酯交换反应釜；61-第二蒸汽管；62-轻组分回流管；63-轻组分回流阀。
具体实施方式
如图1所示，一种甲硝唑合成装置，其特征在于，包括，
精馏塔10，其下部设有蒸汽入口和精馏液排出口，其上部设有精馏汽排出口；
酯化反应釜20，其通过第一蒸汽管21连接所述蒸汽入口；
醇储罐30，其上部通过重组分出口管31连接所述精馏液排出口，其下部通过重组分回流管32连接所述酯化反应釜20，所述重组分回流管32上设置有重组分回流阀33；
冷凝器40，其进口端管道连接所述精馏汽排出口，冷凝器40上设置有回流比控制器41；
酯储罐50，其上端管道连接所述冷凝器40的出口端；
酯交换反应釜60，其通过第二蒸汽管61连接所述蒸汽入口，通过轻组分回流管62与所述酯储罐50的下端连接，所述轻组分回流管62上设有轻组分回流阀63。
进一步，所述酯化反应釜20、醇储罐30和酯交换反应釜60上均设置有投料口，所述投料口由密封装置密封。
再进一步，所述密封装置为胶塞。
下面说明一种应用所述甲硝唑合成装置的甲硝唑合成方法。
实施例1
步骤1)：将甲醇和乙二醇分别加入醇储罐30和酯交换反应釜60中；
步骤2)：将2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，滴加浓度85％的甲酸溶剂使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，在30-40℃下逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％的硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤3)：打开重组分回流阀33和轻组分回流阀63，甲醇从醇储罐30流入酯化反应釜20，并与酯化反应釜20中的甲酸进行酯化反应生成甲酸甲酯和水，同时蒸馏；
步骤4)：蒸出的蒸汽进入精馏塔10精馏分离，其中重组份的甲醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，回流入酯化反应釜20；轻组份的甲酸甲酯从精馏塔10上部经冷凝器40、酯储罐50，流入酯交换反应釜60，与酯交换反应釜60中的乙二醇进行酯交换反应生成甲醇和甲酸乙二醇酯，同时蒸馏，蒸出的蒸汽也进入所述精馏塔10精馏分离，重组份甲醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，流入酯化反应釜20，轻组份甲酸甲酯从精馏塔10上部的精馏汽排出口经冷凝器40、酯储罐50，回流到酯交换反应釜60；
步骤5)：酯化反应釜20中酯化反应完成后，关闭重组分回流阀33，蒸出甲醇经精馏塔10精馏，集聚在醇储罐30中；
步骤6)：酯交换反应釜60中酯交换反应完成后，关闭轻组分回流阀63，蒸出甲酸甲酯经精馏塔10精馏，集聚在酯储罐50中，取出酯交换反应釜60中的蒸残液甲酸乙二醇酯；
步骤7)：待酯化反应釜20中的羟化液冷却至10℃，用氢氧化钠溶液调至pH＝10，放置冷却，结晶，过滤得甲硝唑；
步骤8)：将步骤7)得到的滤液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤，得硫酸钠固体产品；
步骤9)：减压蒸馏步骤8)得到的滤液，得到乙二醇并将其转入酯交换反应釜60中；
步骤10)：取2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，加入浓度85％的甲酸溶剂，加入步骤6)得到的甲酸乙二醇酯，使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，并在30-40℃逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％的硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤11)：按步骤3)至步骤10)循环操作。
实施例2
步骤1)：将乙醇和乙二醇分别加入醇储罐30和酯交换反应釜60中；
步骤2)：将2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，滴加浓度85％的甲酸溶剂使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，在30-40℃下逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％的硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤3)：打开重组分回流阀33和轻组分回流阀63，乙醇从醇储罐30流入酯化反应釜20，并与酯化反应釜20中的甲酸进行酯化反应生成甲酸乙酯和水，同时蒸馏；
步骤4)：蒸出的蒸汽进入精馏塔10精馏分离，其中重组份的乙醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，回流入酯化反应釜20；轻组份的甲酸乙酯从精馏塔10上部经冷凝器40、酯储罐50，流入酯交换反应釜60，与酯交换反应釜60中的乙二醇进行酯交换反应生成乙醇和甲酸乙二醇酯，同时蒸馏，蒸出的蒸汽也进入所述精馏塔10精馏分离，重组份乙醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，流入酯化反应釜20，轻组份甲酸乙酯从精馏塔10上部的精馏汽排出口经冷凝器40、酯储罐50，回流到酯交换反应釜60；
步骤5)：酯化反应釜20中酯化反应完成后，关闭重组分回流阀33，蒸出乙醇经精馏塔10精馏，集聚在醇储罐30中；
步骤6)：酯交换反应釜60中酯交换反应完成后，关闭轻组分回流阀63，蒸出甲酸乙酯经精馏塔10精馏，集聚在酯储罐50中，取出酯交换反应釜60中的蒸残液甲酸乙二醇酯；
步骤7)：待酯化反应釜20中的羟化液冷却至10℃，用氢氧化钠溶液调至pH＝10，放置冷却，结晶，过滤得甲硝唑；
步骤8)：将步骤7)得到的滤液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤，得硫酸钠固体产品；
步骤9)：减压蒸馏步骤8)得到的滤液，得到乙二醇并将其转入酯交换反应釜60中；
步骤10)：取2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，加入浓度85％的甲酸溶剂，滴加步骤6)得到的甲酸乙二醇酯，使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，并在30-40℃逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度110％的发烟硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤11)：按步骤3)至步骤10)循环操作。
实施例3
步骤1)：将甲醇和乙二醇分别加入醇储罐30和酯交换反应釜60中；
步骤2)：将2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，滴加浓度85％的甲酸溶剂使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，在30-40℃下逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％的硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤3)：打开重组分回流阀33和轻组分回流阀63，甲醇从醇储罐30流入酯化反应釜20，并与酯化反应釜20中的甲酸进行酯化反应生成甲酸甲酯和水，同时蒸馏；
步骤4)：蒸出的蒸汽进入精馏塔10精馏分离，其中重组份的甲醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，回流入酯化反应釜20；轻组份的甲酸甲酯从精馏塔10上部经冷凝器40、酯储罐50，流入酯交换反应釜60，与酯交换反应釜60中的乙二醇进行酯交换反应生成甲醇和甲酸乙二醇酯，同时蒸馏，蒸出的蒸汽也进入所述精馏塔10精馏分离，重组份甲醇从精馏塔10下部的精馏液排出口经醇储罐30，流入酯化反应釜20，轻组份甲酸甲酯从精馏塔10上部的精馏汽排出口经冷凝器40、酯储罐50，回流到酯交换反应釜60；
步骤5)：酯化反应釜20中酯化反应完成后，关闭重组分回流阀33，蒸出甲醇经精馏塔10精馏，集聚在醇储罐30中；
步骤6)：酯交换反应釜60中酯交换反应完成后，关闭轻组分回流阀63，蒸出甲酸甲酯经精馏塔10精馏，集聚在酯储罐50中，取出酯交换反应釜60中的蒸残液甲酸乙二醇酯；
步骤7)：待酯化反应釜20中的羟化液冷却至10℃，用氢氧化钠溶液调至pH＝10，放置冷却，结晶，过滤得甲硝唑；
步骤8)：将步骤7)得到的滤液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤，得硫酸钠固体产品；
步骤9)：减压蒸馏步骤8)得到的滤液，得到乙二醇并将其转入酯交换反应釜60中；
步骤10)：取2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜20中，加入浓度95％的甲酸溶剂，加入步骤6)得到的甲酸乙二醇酯，使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，并在30-40℃逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％的硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤11)：按步骤3)至步骤10)循环操作。
Claims (7)
1.一种甲硝唑合成装置，其特征在于，包括，
精馏塔(10)，其下部设有蒸汽入口和精馏液排出口，其上部设有精馏汽排出口；
酯化反应釜(20)，其通过第一蒸汽管(21)连接所述蒸汽入口；
醇储罐(30)，其上部通过重组分出口管(31)连接所述精馏液排出口，其下部通过重组分回流管(32)连接所述酯化反应釜(20)，所述重组分回流管(32)上设置有重组分回流阀(33)；
冷凝器(40)，其进口端管道连接所述精馏汽排出口，冷凝器(40)上设置有回流比控制器(41)；
酯储罐(50)，其上端管道连接所述冷凝器(40)的出口端；
酯交换反应釜(60)，其通过第二蒸汽管(61)连接所述蒸汽入口，通过轻组分回流管(62)与所述酯储罐(50)的下端连接，所述轻组分回流管(62)上设有轻组分回流阀(63)。
2.根据权利要求1所述的一种甲硝唑合成装置，其特征在于，所述酯化反应釜(20)、醇储罐(30)和酯交换反应釜(60)上均设置有投料口，所述投料口由密封装置密封。
3.根据权利要求2所述的一种甲硝唑合成装置，其特征在于，所述密封装置为胶塞。
4.一种应用权利要求1至3中任意一项所述甲硝唑合成装置的甲硝唑合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)：将低碳醇和乙二醇分别加入醇储罐(30)和酯交换反应釜(60)中；
步骤2)：将2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜(20)中，滴加浓度85％以上的甲酸溶剂使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，在30-40℃下逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％以上的硫酸或发烟硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤3)：打开重组分回流阀(33)和轻组分回流阀(63)，低碳醇从醇储罐(30)流入酯化反应釜(20)，并与酯化反应釜(20)中的甲酸进行酯化反应生成该低碳醇对应的甲酸酯和水，同时蒸馏；
步骤4)：蒸出的蒸汽进入精馏塔(10)精馏分离，其中重组份的低碳醇从精馏塔(10)下部的精馏液排出口经醇储罐(30)，回流入酯化反应釜(20)；轻组份的低碳醇对应的甲酸酯从精馏塔(10)上部经冷凝器(40)、酯储罐(50)，流入酯交换反应釜(60)，与酯交换反应釜(60)中的乙二醇进行酯交换反应生成低碳醇和甲酸乙二醇酯，同时蒸馏，蒸出的蒸汽也进入所述精馏塔(10)精馏分离，重组份低碳醇从精馏塔(10)下部的精馏液排出口经醇储罐(30)，流入酯化反应釜(20)，轻组份低碳醇对应的甲酸酯从精馏塔(10)上部的精馏汽排出口经冷凝器(40)、酯储罐(50)，回流到酯交换反应釜(60)；
步骤5)：酯化反应釜(20)中酯化反应完成后，关闭重组分回流阀(33)，蒸出低碳醇经精馏塔(10)精馏，集聚在醇储罐(30)中；
步骤6)：酯交换反应釜(60)中酯交换反应完成后，关闭轻组分回流阀(63)，蒸出低碳醇对应的甲酸酯经精馏塔(10)精馏，集聚在酯储罐(50)中，取出酯交换反应釜(60)中的蒸残液甲酸乙二醇酯；
步骤7)：待酯化反应釜(20)中的羟化液冷却至10℃，用碱金属氢氧化物溶液调至pH＝10，放置冷却，结晶，过滤得甲硝唑；
步骤8)：将步骤7)得到的滤液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤，得碱金属硫酸盐固体产品；
步骤9)：减压蒸馏步骤8)得到的滤液，得到乙二醇并将其转入酯交换反应釜(60)中；
步骤10)：取2-甲基-5-硝基咪唑加入酯化反应釜(20)中，加入浓度85％以上的甲酸溶剂，加入或滴加步骤6)得到的甲酸乙二醇酯，使2-甲基-5-硝基咪唑溶解，并在30-40℃逐次加入环氧乙烷，同时添加浓度98％以上的硫酸或发烟硫酸，升温到85-95℃，反应1h得羟化液；
步骤11)：按步骤3)至步骤10)循环操作。
5.根据权利要求4所述的甲硝唑合成方法，其特征在于，所述低碳醇为甲醇，低碳醇对应的甲酸酯为甲酸甲酯。
6.根据权利要求4所述的甲硝唑合成方法，其特征在于，步骤4)中，酯交换反应釜(60)中发生酯交换反应过程中，同时向其中滴加浓硫酸。
7.根据权利要求4所述的甲硝唑合成方法，其特征在于，步骤7)中所述碱金属氢氧化物溶液为氢氧化钠溶液，步骤8)中碱金属硫酸盐为硫酸钠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711395314.6A CN108084095B (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711395314.6A CN108084095B (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108084095A true CN108084095A (zh) | 2018-05-29 |
| CN108084095B CN108084095B (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=62178581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711395314.6A Active CN108084095B (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108084095B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109293573A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 黄冈师范学院 | 甲硝唑生产中乙二醇副产物循环套用的方法、装置及应用 |
| CN109776425A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-21 | 河池市金兴生物科技有限公司 | 甲硝唑生产过程中甲酸溶剂的转化回收装置 |
| CN113350821A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司 | 一种提高精馏系统运行效果的装置 |
| CN115253341A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | 惠州市红墙化学有限公司 | 一种环氧烷烃脱除转化的方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103342681A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-10-09 | 黄冈银河阿迪药业有限公司 | 一种提高甲硝唑生产原料环氧乙烷利用率的工艺及设备 |
| CN103772084A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-07 | 江苏富淼科技股份有限公司 | 一种酯交换反应装置 |
| CN105001087A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-28 | 黄冈银河阿迪药业有限公司 | 综合利用甲硝唑羟化合成废水生产甲酸酯类的方法及装置 |
| WO2015198107A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Kiany Fard Taghi | Synthesis of metronidazole |
| CN107325054A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-07 | 黄冈师范学院 | 在甲硝唑生产过程中副产物循环套用的方法 |
| CN207699485U (zh) * | 2017-12-21 | 2018-08-07 | 黄冈师范学院 | 一种甲硝唑合成装置 |
-
2017
- 2017-12-21 CN CN201711395314.6A patent/CN108084095B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103342681A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-10-09 | 黄冈银河阿迪药业有限公司 | 一种提高甲硝唑生产原料环氧乙烷利用率的工艺及设备 |
| CN103772084A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-07 | 江苏富淼科技股份有限公司 | 一种酯交换反应装置 |
| WO2015198107A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | Kiany Fard Taghi | Synthesis of metronidazole |
| CN105001087A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-28 | 黄冈银河阿迪药业有限公司 | 综合利用甲硝唑羟化合成废水生产甲酸酯类的方法及装置 |
| CN107325054A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-07 | 黄冈师范学院 | 在甲硝唑生产过程中副产物循环套用的方法 |
| CN207699485U (zh) * | 2017-12-21 | 2018-08-07 | 黄冈师范学院 | 一种甲硝唑合成装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109293573A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 黄冈师范学院 | 甲硝唑生产中乙二醇副产物循环套用的方法、装置及应用 |
| CN109293573B (zh) * | 2018-11-29 | 2023-10-27 | 黄冈师范学院 | 甲硝唑生产中乙二醇副产物循环套用的方法、装置及应用 |
| CN109776425A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-21 | 河池市金兴生物科技有限公司 | 甲硝唑生产过程中甲酸溶剂的转化回收装置 |
| CN113350821A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司 | 一种提高精馏系统运行效果的装置 |
| CN115253341A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | 惠州市红墙化学有限公司 | 一种环氧烷烃脱除转化的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108084095B (zh) | 2023-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108084095A (zh) | 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 | |
| CN105001087B (zh) | 综合利用甲硝唑羟化合成废水生产甲酸酯类的方法及装置 | |
| US9732362B2 (en) | Processes and systems for alcohol production and recovery | |
| CN101748037B (zh) | 一种特级食用酒精六塔差压蒸馏装置及工艺 | |
| CN102295564A (zh) | 一种dop连续化生产工艺及所用的设备 | |
| CN107325054A (zh) | 在甲硝唑生产过程中副产物循环套用的方法 | |
| CN105348098A (zh) | 一种间歇反应精馏分离甲酸甲酯、甲醇、水的方法 | |
| CN108129393A (zh) | 一种甲硝唑生产中副产物和溶剂循环套用的方法 | |
| CN101830807A (zh) | 亚硝酸烷基酯的合成装置及工艺 | |
| CN109053421A (zh) | 一种萃取-分隔壁精馏处理羧酸纤维素中混合酸废水的设备及方法 | |
| CN207699485U (zh) | 一种甲硝唑合成装置 | |
| CN107879983A (zh) | 一种甲硝唑合成装置及应用该装置的甲硝唑合成方法 | |
| CN106316791A (zh) | 基于双粗和双精塔的酒精制备装置和方法 | |
| CN101654420A (zh) | 复合酸催化脱水制备硫酸二甲酯的生产工艺 | |
| CN107857732A (zh) | 一种甲硝唑生产中甲酸乙二醇酯套用的方法、实现该方法的装置和应用该装置的方法 | |
| CN207699486U (zh) | 一种甲硝唑合成装置 | |
| CN204848705U (zh) | 精对苯二甲酸精制单元氢气除杂回收装置 | |
| CN111659150A (zh) | 一种利用间壁塔精制低碳醇的装置及方法 | |
| CN207775122U (zh) | 一种实现甲硝唑生产中甲酸乙二醇酯套用的装置 | |
| CN105669445A (zh) | 醋酸乙酯的生产工艺 | |
| CN208995418U (zh) | 一种醋酸合成催化剂分离回收装置 | |
| CN105217654B (zh) | 一种烷基化废硫酸资源化处理装置及方法 | |
| CN210796289U (zh) | 一种高效低能耗甲醇钠提纯设备 | |
| CN213823501U (zh) | 一种基于侧线抽提法分离甲醇-水体系的甲醇精馏装置 | |
| CN106431837B (zh) | 一种乙醇回收方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231120 Address after: 438000 Textile Office Building, Huangzhou Avenue, Huangzhou District, Huanggang City, Hubei Province Patentee after: Hubei Jiyuan Pharmaceutical Technology Co.,Ltd. Address before: 438000 146 Xingang two road, Huanggang Development Zone, Hubei Patentee before: HUANGGANG NORMAL University |