CN109912421A - 一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法及装置，该方法将烷基醇和浓HCl水溶液贮存于第一贮存器内，将亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器内；第一贮存器和第二贮存器内的溶液分别经第一计量泵和第二计量泵连续输送至静态混合器内进行混合，混合液再连续地进入管式反应器内于‑20℃~5℃下进行反应，经1~250 s的停留时间，反应后的料液进入分液罐中，分液罐内的料液再经后处理得到烷基亚硝酸酯。本发明的制备方法工艺安全性好，反应条件容易控制，可实现连续化生产，产品收率高，工业上只需要少量投资就可以实现大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法及装置。
背景技术
烷基亚硝酸酯是一类重要的有机化工原料，广泛应用于医药领域。如亚硝酸叔丁酯是一种经典的非水重氮化试剂，亚硝酸异戊酯是作用最快的亚硝酸酯类短效血管扩张剂。而这种含碳数较少的烷基亚硝酸酯通常不稳定，易分解。其中，烷基亚硝酸酯较为普遍的合成方法有两种。
方法1：将亚硝酸钠、异戊醇及水加入反应罐中搅拌，降温至5℃以下滴加盐酸并保持温度1h，静置分层后，去除水层然后酯层用水洗，再用碳酸钠溶液洗涤，再用水洗。静置分去水层后，用无水硫酸钠脱水，过滤。滤液蒸馏，收集97-99℃馏分，得到烷基亚硝酸酯。
方法2：在合成管内进行将亚硝酸钠水溶液、异戊醇、盐酸分别打入高位槽中。先将亚硝酸钠溶液和盐酸液以相同速度滴入合成管道中，当在管道内产生气泡后，从管道顶部慢慢滴加异戊醇，在管道合成即得粗品。经洗涤、干燥、分馏得成品。
传统釜式生产过程中会产生大量剧毒的“黄烟”，即一氧化氮，危险性大，操作繁琐。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法及装置。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于将烷基醇和浓HCl水溶液贮存于第一贮存器内，将亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器内；第一贮存器和第二贮存器内的溶液分别经第一计量泵和第二计量泵连续输送至静态混合器内进行混合，混合液再连续地进入管式反应器内于-20℃~5℃下进行反应，经1~250 s的停留时间，反应后的料液进入分液罐中，分液罐内的料液再经后处理得到烷基亚硝酸酯。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于所述烷基醇的C原子数为3~6个。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于烷基醇、HCl、亚硝酸钠的投料摩尔比为1：1.0~1.5：0.9~1.1。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于进行反应的温度为-10℃~5℃；混合液在管式反应器内的停留时间为50~250 s。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于管式反应器的管长为1~20m，管道直径为1~20mm。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于分液罐内的料液进行后处理的步骤为：料液在分液罐内快速分层为上层烷基亚硝酸酯相和下层水相，下层水相从分液罐底部排出，上层烷基亚硝酸酯相从分液罐顶部抽出后进行产品精馏，即得到所述烷基亚硝酸酯产品。
一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于包括第一贮存器、第二贮存器、第一计量泵、第二计量泵、静态混合器、管式反应器和分液罐；所述静态混合器的进料管分为两路，一路通过第一计量泵与第一贮存器管路连接，另一路通过第二计量泵与第二贮存器管路连接；所述静态混合器的出料口与管式反应器的进料口由管路连接，管式反应器的出料口与分液罐的进液口由管路连接。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于所述分液罐顶部设有抽液管，抽液管下端伸入至分液罐内部；所述分液罐底部设有排水管，排水管上设有出料阀。
所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于第一贮存器和第一计量泵之间的管路上设置有第一节流阀；第二贮存器和第二计量泵之间的管路上设置有第二节流阀。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
现有技术在制备烷基亚硝酸酯时，由于烷基亚硝酸酯在酸性条件下极易分解产生剧毒的一氧化氮，反应液在反应釜内搅拌的过程中会产生大量剧毒的“黄烟”（即NO和NO2）。因此，（i）本发明通过采用限定的管道化连续反应装置，使反应过程为无轴向返混的连续化过程，缩短了反应时间，最大程度地减少反应液中烷基亚硝酸酯被酸性反应液分解。（ii）反应物料从反应管道流入分液罐后，烷基亚硝酸酯与酸性水溶液快速分层，下层的酸性废水通过底阀排出，上层的烷基亚硝酸酯能及时抽到储罐中，最大程度地减少烷基亚硝酸酯与酸性反应液的接触时间，降低其被分解的可能。
本发明的制备烷基亚硝酸酯反应过程安全，装置结构方便、后处理简单、产品收率高、纯度好，适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明管道化连续制备烷基亚硝酸酯反应的结构示意图。
图1中，1-第一贮存器，2-第二贮存器，3-第一计量泵，4-第二计量泵，5-静态混合器，6-管式反应器，7-分液罐，8-第一节流阀，9-第二节流阀，10-出料阀，11-抽液管，12-排水管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
以下实施例中，管道化连续制备烷基亚硝酸酯所用的装置如图1所示，该装置包括静态混合器5、管式反应器6、第一贮存器1、第二贮存器2，第一计量泵3、第二计量泵4、分液罐7、第一节流阀8以及第二节流阀9。静态混合器5的进料管分为两路，一路通过第一计量泵3和第一节流阀8与第一贮存器1管路连接，另一路通过第二计量泵4和第二节流阀9与第二贮存器2管路连接。静态混合器5的出料管与管式反应器6的进料口连接，管式反应器6的出料口由管路与分液罐7的进液口连接。所述分液罐7底部设有排水管12，排水管12上设有出料阀10。所述分液罐7顶部设有抽液管11，抽液管11下端伸入至分液罐7内部，从管式反应器6内流出的反应后的料液，进入到分液罐7内进行静置分层，分液得上层烷基亚硝酸酯相和下层水相，直接通过抽液管11从分液罐7内抽出上层液体，即得到烷基亚硝酸酯产品，下层水相通过排水管12流出。
本发明的管式反应器6的管长为1~20 m，管道直径为1~20 mm，可以根据具体情况进行选择。
实施例1：
反应装置结构如图1，本实施例中的管式反应器6：单管，管长6 m，管道直径为2 mm。
丙醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.1：1.07。
预准备好丙醇（600 g, 10 mol），浓盐酸（1.11 kg, HCl含量为11 mol），亚硝酸钠水溶液（1107 g, 亚硝酸钠含量为10.7 mol）。
将上述丙醇和浓盐酸贮存于第一贮存器1内，将上述亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器2内。第一贮存器1和第二贮存器2内的溶液分别经第一计量泵3和第二计量泵4连续输送至静态混合器5内进行混合，同时控制第一节流阀8和第二节流阀9使得丙醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.1：1.07，在静态混合器5内混合后进入管式反应器6内于-10 ℃下进行反应，经200 s的停留时间，反应结束后的反应液进入到分液罐7内，最终得亚硝酸丙酯1.12 kg，收率95%，纯度97%。
实施例2：
反应装置结构如图1，本实施例中的管式反应器6：单管，管长10 m，管道直径为2 mm。
叔丁醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.2：1.07。
预准备好叔丁醇（703 g，9.5 mol），浓盐酸（1.12 kg, HCl含量为11.4 mol），亚硝酸钠水溶液（1757 g, 亚硝酸钠含量为10.2 mol）。
将上述叔丁醇和浓盐酸贮存于第一贮存器1内，将上述亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器2内。第一贮存器1和第二贮存器2内的溶液分别经第一计量泵3和第二计量泵4连续输送至静态混合器5内进行混合，同时控制第一节流阀8和第二节流阀9使得叔丁醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.2：1.07，在静态混合器5内混合后进入管式反应器6内于-10℃下进行反应，经280 s的停留时间，反应结束后的反应液进入到分液罐7内，最终得亚硝酸叔丁酯959 g，收率98%，纯度98%。
实施例3：
反应装置结构如图1，本实施例中的管式反应器6：单管，管长5 m，管道直径为1 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.5：1.07。
预准备好异戊醇（880 g, 10 mol），浓盐酸（1.52 kg, HCl含量为15 mol），亚硝酸钠水溶液（1845 g, 亚硝酸钠含量为10.7 mol）。
将上述异戊醇和浓盐酸贮存于第一贮存器1内，将上述亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器2内。第一贮存器1和第二贮存器2内的溶液分别经第一计量泵3和第二计量泵4连续输送至静态混合器5内进行混合，同时控制第一节流阀8和第二节流阀9使得异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.5：1.07，在静态混合器5内混合后进入管式反应器6内于0 ℃下进行反应，经200 s的停留时间，反应结束后的反应液进入到分液罐7内，最终得亚硝酸异戊酯1.12 kg，收率96%，纯度97%。
实施例4：
反应装置结构如图1，本实施例中的管式反应器6：单管，管长7 m，管道直径为1 mm。
环己醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.2：1.07。
预准备好环己醇（900 g，9 mol），浓盐酸（1.1 kg，HCl含量为10.8 mol），亚硝酸钠水溶液（1655 g, 亚硝酸钠含量为9.6 mol）。
将上述环己醇和浓盐酸贮存于第一贮存器1内，将上述亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器2内。第一贮存器1和第二贮存器2内的溶液分别经第一计量泵3和第二计量泵4连续输送至静态混合器5内进行混合，同时控制第一节流阀8和第二节流阀9使得环己醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.2：1.07，在静态混合器5内混合后进入管式反应器6内于0 ℃下进行反应，经250 s的停留时间，反应结束后的反应液进入到分液罐7内，最终得亚硝酸环己酯1.09 kg，收率94%，纯度97%。
实施例5
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长5 m，管道直径为3 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.18：1.07，在管式反应器6中的反应温度为5 ℃，停留时间为250 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯1.04 kg，收率89%，纯度90.4%。
实施例6
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长5m，管道直径为3 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.18：1.07，在管式反应器6中的反应温度为-10 ℃，停留时间为250 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯1.04 kg，收率89%，纯度94.3%。
实施例7
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长20 m，管道直径为20 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.18：1.07，在管式反应器6中的反应温度为0 ℃，停留时间为100 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯947 g，收率81%，纯度65.0%。
实施例8
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长20 m，管道直径为6 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.18：1.07，在管式反应器6中的反应温度为0 ℃，停留时间为100 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯983 g，收率84%，纯度85.1%。
实施例9
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长5 m，管道直径为20 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.1：1.07，在管式反应器6中的反应温度为0 ℃，停留时间为180 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯936 g，收率80%，纯度70.5%。
实施例10
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长5 m，管道直径为20 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.1：1.07，在管式反应器6中的反应温度为-5 ℃，停留时间为180 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯959 g，收率82%，纯度60.2%。
实施例11
反应装置结构如图1，管式反应器6：单管，管长5m，管道直径为10 mm。
异戊醇、HCl、亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1.1：1.07，在管式反应器6中的反应温度为0 ℃，停留时间为200 s。其他操作条件同实施例3，最终得到亚硝酸异戊酯995 g，收率85%，纯度94.8%。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (9)
1. 一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于将烷基醇和浓HCl水溶液贮存于第一贮存器（1）内，将亚硝酸钠水溶液贮存于第二贮存器（2）内；第一贮存器（1）和第二贮存器（2）内的溶液分别经第一计量泵（3）和第二计量泵（4）连续输送至静态混合器（5）内进行混合，混合液再连续地进入管式反应器（6）内于-20℃~5℃下进行反应，经1~250 s的停留时间，反应后的料液进入分液罐（7）中，分液罐（7）内的料液再经后处理得到烷基亚硝酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于所述烷基醇的C原子数为3~6个。
3.根据权利要求1所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于烷基醇、HCl、亚硝酸钠的投料摩尔比为1：1.0~1.5：0.9~1.1。
4. 根据权利要求1所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于进行反应的温度为-10℃~5℃；混合液在管式反应器（6）内的停留时间为50~250 s。
5.根据权利要求1所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于管式反应器（6）的管长为1~20m，管道直径为1~20mm。
6.根据权利要求1所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法，其特征在于分液罐（7）内的料液进行后处理的步骤为：料液在分液罐（7）内快速分层为上层烷基亚硝酸酯相和下层水相，下层水相从分液罐（7）底部排出，上层烷基亚硝酸酯相从分液罐（7）顶部抽出后进行产品精馏，即得到所述烷基亚硝酸酯产品。
7.一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于包括第一贮存器（1）、第二贮存器（2）、第一计量泵（3）、第二计量泵（4）、静态混合器（5）、管式反应器（6）和分液罐（7）；所述静态混合器（5）的进料管分为两路，一路通过第一计量泵（3）与第一贮存器（1）管路连接，另一路通过第二计量泵（4）与第二贮存器（2）管路连接；所述静态混合器（5）的出料口与管式反应器（6）的进料口由管路连接，管式反应器（6）的出料口与分液罐（7）的进液口由管路连接。
8.根据权利要求7所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于所述分液罐（7）顶部设有抽液管（11），抽液管（11）下端伸入至分液罐（7）内部；所述分液罐（7）底部设有排水管（12），排水管（12）上设有出料阀（10）。
9.根据权利要求7所述的一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的装置，其特征在于第一贮存器（1）和第一计量泵（3）之间的管路上设置有第一节流阀（8）；第二贮存器（2）和第二计量泵（4）之间的管路上设置有第二节流阀（9）。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111039789A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-21 | 山东金城柯瑞化学有限公司 | 一种亚硝酸异戊酯的合成方法 |
| CN112300033A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-02 | 刘继明 | 一种4-甲砜基甲苯全连续合成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸装置及合成方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHIYONG TAN等: "Continuous-Flow Process for the Synthesis of 5‑Nitro-1,4-dihydro-1,4-methanonaphthalene", 《ORG. PROCESS RES. DEV. 》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111039789A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-21 | 山东金城柯瑞化学有限公司 | 一种亚硝酸异戊酯的合成方法 |
| CN112300033A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-02 | 刘继明 | 一种4-甲砜基甲苯全连续合成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸装置及合成方法 |
| CN112300033B (zh) * | 2020-11-03 | 2023-10-13 | 湖北丰杯生物科技有限公司 | 一种4-甲砜基甲苯全连续合成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸装置及合成方法 |
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