CN111744441A - 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法 - Google Patents

连续反应装置和连续制备一溴代物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111744441A
CN111744441A CN201910232678.5A CN201910232678A CN111744441A CN 111744441 A CN111744441 A CN 111744441A CN 201910232678 A CN201910232678 A CN 201910232678A CN 111744441 A CN111744441 A CN 111744441A
Authority
CN
China
Prior art keywords
continuous
reaction
rectification
buffer tank
tail gas
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.)
Pending
Application number
CN201910232678.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙宝权
朱瑞恒
赵振兵
阿都山玛·他达仰
朱景仰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai STA Pharmaceutical R&D Ltd
Original Assignee
Shanghai STA Pharmaceutical R&D Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai STA Pharmaceutical R&D Ltd filed Critical Shanghai STA Pharmaceutical R&D Ltd
Priority to CN201910232678.5A priority Critical patent/CN111744441A/zh
Publication of CN111744441A publication Critical patent/CN111744441A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1862—Stationary reactors having moving elements inside placed in series
    • 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
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/383—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by distillation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

公开了一种连续制备一溴代物的方法，该方法包括连续反应步骤、分离步骤和连续精馏步骤。还公开了一种连续反应装置，其包括连续搅拌釜式反应器组、缓存罐和连续精馏设备，其中所述连续搅拌釜式反应器组具有反应原料进口、反应试剂进口、反应物料出口和气体出口，所述缓存罐与所述反应物料出口和所述气体出口连通，并且具有缓存罐物料出口和位于所述缓存罐顶部的尾气出口，所述连续精馏设备与所述缓存罐物料出口连通。

Description

连续反应装置和连续制备一溴代物的方法
技术领域
本发明涉及一种连续反应装置，具体地涉及一种用于连续反应的反应器与精馏联用装置，更具体地涉及用于溴代反应的连续搅拌釜式反应器与连续精馏联用装置。本发明还涉及一种连续制备一溴代物的方法。
背景技术
溴代反应是指三氟化物与三溴化物(例如三溴化硼)在反应溶剂(例如二氯甲烷)的存在下进行的反应。在该反应中，溴将氟取代而获得各种取代程度的溴代产物。
Figure BDA0002007215900000011
CN104058928A描述了一种含溴氟代烷烃的合成工艺，其中使氟代烯烃与溴混合进行溴化反应来生成含溴氟代烷烃。它采用气相反应结合液相反应的工艺来提高溴的转化率，反应过程为间歇反应。该工艺的不足是难以控制溴代程度。
US5741949A描述了一种制备溴代非稠合芳族组合物的方法，其中采用连续工艺，并且可以使用串联的多个连续反应器。它的产品是不同溴代程度的混合物。该方法倾向于在各个反应器中采用不同的反应温度，以提高溴代程度。US5741949A没有涉及单取代产物的选择性。
现有技术中的溴代反应工艺获得的是多种溴代程度的混合物，其中单取代物的选择性较低。当期望获得单取代物，而视二取代物和三取代物为不期望的副产物时，现有技术工艺则无法满足要求。因此，希望实现转化率高且单取代产物选择性高的溴代反应。
并且，现有技术中的溴代反应工艺还存在产品与原料、副产物和溶剂难以分离，得到产品的收益率低，且淬灭剂造成原料和产品小部分降解等问题。因此，还希望实现能够克服这些缺点的溴代反应。
发明内容
本发明的第一方面中，提出一种连续制备一溴代物的方法，该方法包括以下步骤：
(1)使反应原料和反应试剂连续进行反应，获得包含反应物料和气体的反应混合物；
(2)对所述反应混合物进行分离，得到分离的反应物料和气体；
(3)将分离的气体作为尾气吸收；
(4)对分离的反应物料进行连续精馏，并且将轻组分返回到步骤(1)，将重组分连续取出作为产品。
本发明的制备方法，通过将连续反应步骤、分离步骤和连续精馏步骤组合在一起，实现了转化率高且单取代产物选择性高的溴代反应。
本发明的第二方面中，提出一种连续反应装置，其包括连续搅拌釜式反应器组、缓存罐和连续精馏设备，其中所述连续搅拌釜式反应器组具有反应原料进口、反应试剂进口、反应物料出口和气体出口，所述缓存罐与所述反应物料出口和所述气体出口连通，并且具有缓存罐物料出口和位于所述缓存罐顶部的尾气出口，所述连续精馏设备与所述缓存罐物料出口连通。
连续搅拌釜式反应器(CSTR)是化工生产中进行各种物理变化和化学反应广泛使用的设备，通常包括釜体和搅拌器(通过例如电动机带动旋转)。在搅拌器的搅拌下，釜体内的反应物料能够实现均匀混合。
本发明的连续反应装置中，连续搅拌釜式反应器组能够通过当量数抑制单次转化杂质的生成，保证了反应的选择性，并且避免了溶剂的使用以及反应物与空气的接触，单位时间内的反应试剂用量小，从而提高了反应的安全性；通过采用缓存罐，可以将尾气从反应装置连续排出；而且通过与连续精馏设备联用，将未反应的原料精馏分离之后回收至原料罐继续反应，避免了物料浪费，大大提高了反应转化率和收率，解决了原料、产物与副产物难分离的问题，可以使生产能力达到比较高的水平。
采用现有技术的溴代反应工艺，只能够获得63％的反应转化率和至多86％的单取代选择性。而采用本发明的制备方法和连续反应装置，可以获得90％的反应转化率和95％的单取代选择性。
附图说明
下面参考附图对本发明进行详细说明。
图1为连续搅拌釜式反应器之间以及反应器到缓存罐的反应物料转移通过蠕动泵进行的例子。
图2为连续搅拌釜式反应器之间以及反应器到缓存罐的反应物料转移通过溢流的方式进行的例子。
附图标记说明：
R1至R4 连续搅拌釜式反应器
R5 缓存罐
R6 精馏釜
FLV1 液体原料罐
FLV2 反应试剂罐
FLV3 原料缓存罐
FLV4 产品罐
P1至P9 蠕动泵
具体实施方式
本发明的连续反应装置可以包括以下具体的示例性实施方案：
连续搅拌釜式反应器组可以包括1个连续搅拌釜式反应器，也可以由串联的2-5个连续搅拌釜式反应器组成。连续搅拌釜式反应器之间以及连续搅拌釜式反应器组到缓存罐的反应物料转移通过蠕动泵(如图1所示)或溢流的方式(如图2所示)进行。
连续搅拌釜式反应器的顶部可以设有气体管道，所述气体管道汇集为气体出口与缓存罐连通。反应产生的气体从气体管道和气体出口进入缓存罐。
缓存罐可以具有氮气进口。包含反应物料和气体的反应混合物进入缓存罐后，可以经由氮气吹扫，气体被从顶部的尾气出口吹出。
连续精馏设备可以包括精馏釜。精馏釜可以具有夹层，夹层设有热媒出口和热媒进口。可以通过热媒来控制精馏釜的温度。精馏釜可以具有产品出口和精馏气体出口，重组分从产品出口通过例如蠕动泵连续取出作为产品。
连续精馏设备可以还包括精馏柱，其与精馏釜的精馏气体出口连通。精馏柱内可以堆砌填料。精馏柱可以具有真空隔热层，形成温度梯度，从而进行气液传质。
连续精馏设备可以还包括精馏冷凝器，其分别与精馏柱和连续搅拌釜式反应器组的反应原料进口连通。离开精馏柱的轻组分气体可以通过精馏冷凝器液化后流入例如原料缓存罐。原料缓存罐内的液体可以通过例如蠕动泵连续转移到反应原料进口，从而继续参与反应。
连续精馏设备可以还包括产品罐，其与精馏釜的产品出口连通，用来接收反应产品。
连续反应装置可以还包括尾气吸收设备，其与缓存罐顶部的尾气出口连通。
尾气吸收设备可以包括尾气冷凝器，其与缓存罐顶部的所述尾气出口连通，使被吹出的反应物料冷凝回流到缓存罐中。
尾气吸收设备可以还包括尾气缓冲罐，其与尾气冷凝器连通。尾气缓冲罐可以具有夹层，夹层设有冷媒出口和冷媒进口。可以通过冷媒来控制尾气缓冲罐的温度。
尾气吸收设备可以还包括尾气吸收罐，罐内含有尾气吸收溶剂，其与尾气缓冲罐连通。尾气吸收罐可以设为两级，并在两级之间增设有尾气缓冲罐，以防止倒吸。
本发明的连续反应装置的工作流程为：
(1)将反应原料和反应试剂分别连续加入到连续搅拌釜式反应器组中；
(2)反应物料在连续搅拌釜式反应器之间转移，完成反应后，反应物料和气体转移进入到缓存罐中；
(3)氮气进入缓存罐吹扫出缓存罐中的气体，排出至尾气吸收设备，反应物料从缓存罐连续转移进入到连续精馏设备中；
(4)反应物料经过连续精馏后，轻组分经过冷凝液化，连续转移至液体原料罐继续参与反应，重组分作为产品连续进入到产品罐。
下面结合附图来说明本发明的连续反应装置的示例性结构以及连续制备一溴代物的方法流程：
反应原料从液体原料罐FLV1经蠕动泵P1通入连续搅拌釜式反应器R1，反应试剂从反应试剂罐FLV2经蠕动泵P2通入连续搅拌釜式反应器R1。蠕动泵P1和P2可以控制反应原料和反应试剂进入连续搅拌釜式反应器R1中的流速，从而使反应原料和反应试剂按照所需的比例连续通入到连续搅拌釜式反应器R1中进行反应。连续搅拌釜式反应器组包括4个串联的反应器R1、R2、R3和R4，反应器之间以及反应器到缓存罐的反应物料转移通过蠕动泵P6、P7和P8(如图1所示)或溢流的方式(如图2所示)进行。反应物料转移的流速相同，以保证各反应器中的反应时间基本相同。
连续搅拌釜式反应器R4中的反应物料通过蠕动泵P9(如图1所示)或溢流的方式(如图2所示)转移至缓存罐R5。在缓存罐R5中通入氮气，氮气将气体从缓存罐顶部的尾气出口吹至尾气吸收设备的尾气冷凝器。被吹出的反应物料与产品经过尾气冷凝器冷凝，回流到缓存罐R5中。
缓存罐R5中的反应物料通过蠕动泵P3连续转移至精馏釜R6。精馏釜R6与真空隔热的精馏柱连通，精馏气体通过精馏柱，形成温度梯度，进行气液传质。重组分冷凝，回流至精馏釜R6；轻组分通过精馏冷凝器液化进入原料缓存罐FLV3，再由蠕动泵P5转移至液体原料罐FLV1，继续参与反应。反应物料在精馏釜R6内形成稳态后，精馏釜R6内的重组分通过蠕动泵P4转移至产品罐FLV4。
缓存罐R5中的尾气经过尾气冷凝器后，依次通过尾气缓冲罐1和2冷却，少量逸出的原料会被冷却收集。尾气继续进入含有尾气吸收溶剂的尾气吸收罐1和2。尾气吸收罐1和2之间增设有尾气缓冲罐3，以防止倒吸。

Claims (10)

1.连续制备一溴代物的方法，该方法包括以下步骤：
(1)使反应原料和反应试剂连续进行反应，获得包含反应物料和气体的反应混合物；
(2)对所述反应混合物进行分离，得到分离的反应物料和气体；
(3)将分离的气体作为尾气吸收；
(4)对分离的反应物料进行连续精馏，并且将轻组分返回到步骤(1)，将重组分连续取出作为产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2)中的分离包括用氮气进行吹扫。
3.连续反应装置，所述装置包括连续搅拌釜式反应器组、缓存罐和连续精馏设备，其中所述连续搅拌釜式反应器组具有反应原料进口、反应试剂进口、反应物料出口和气体出口，所述缓存罐与所述反应物料出口和所述气体出口连通，并且具有缓存罐物料出口和位于所述缓存罐顶部的尾气出口，所述连续精馏设备与所述缓存罐物料出口连通。
4.根据权利要求3所述的连续反应装置，其中所述连续搅拌釜式反应器组包括1个连续搅拌釜式反应器，或者由串联的2-5个连续搅拌釜式反应器组成。
5.根据权利要求3或4所述的连续反应装置，其中所述缓存罐具有氮气进口。
6.根据权利要求3或4所述的连续反应装置，其中所述连续精馏设备包括精馏釜，所述精馏釜具有产品出口和精馏气体出口，所述精馏釜中的重组分从所述产品出口连续取出作为产品。
7.根据权利要求6所述的连续反应装置，其中所述连续精馏设备还包括精馏柱，所述精馏柱与所述精馏釜的所述精馏气体出口连通。
8.根据权利要求7所述的连续反应装置，其中所述连续精馏设备还包括精馏冷凝器，所述精馏冷凝器分别与所述精馏柱和所述连续搅拌釜式反应器组的所述反应原料进口连通。
9.根据权利要求3或4所述的连续反应装置，其中所述连续反应装置还包括尾气吸收设备，所述尾气吸收设备与所述缓存罐的所述尾气出口连通。
10.根据权利要求9所述的连续反应装置，其中所述尾气吸收设备包括尾气冷凝器。
CN201910232678.5A 2019-03-26 2019-03-26 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法 Pending CN111744441A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232678.5A CN111744441A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232678.5A CN111744441A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111744441A true CN111744441A (zh) 2020-10-09

Family

ID=72671357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910232678.5A Pending CN111744441A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111744441A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103012026A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 山西新天源医药化工有限公司 一种溴代反应方法
CN202893344U (zh) * 2012-09-11 2013-04-24 南通大学 内置横型盘管和连续多搅拌的釜式外循环反应精馏装置
CN105566054A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 南京工业大学 一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法和系统
CN106279238A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 湖北兴瑞化工有限公司 一种合成甲基氯硅烷的工艺及装置
CN206751395U (zh) * 2017-01-23 2017-12-15 山东凯盛新材料股份有限公司 亚硫酰氯生产装置
CN208279538U (zh) * 2018-03-28 2018-12-25 内蒙古瑞达泰丰化工有限责任公司 一氯甲基三氯硅烷连续生产系统
CN109265312A (zh) * 2018-10-24 2019-01-25 上海氯碱化工股份有限公司 反应器串联制备四氯乙烯的装置和方法
CN109364868A (zh) * 2018-12-04 2019-02-22 申素英 一种连续式氯代物生产装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202893344U (zh) * 2012-09-11 2013-04-24 南通大学 内置横型盘管和连续多搅拌的釜式外循环反应精馏装置
CN103012026A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 山西新天源医药化工有限公司 一种溴代反应方法
CN105566054A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 南京工业大学 一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法和系统
CN106279238A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 湖北兴瑞化工有限公司 一种合成甲基氯硅烷的工艺及装置
CN206751395U (zh) * 2017-01-23 2017-12-15 山东凯盛新材料股份有限公司 亚硫酰氯生产装置
CN208279538U (zh) * 2018-03-28 2018-12-25 内蒙古瑞达泰丰化工有限责任公司 一氯甲基三氯硅烷连续生产系统
CN109265312A (zh) * 2018-10-24 2019-01-25 上海氯碱化工股份有限公司 反应器串联制备四氯乙烯的装置和方法
CN109364868A (zh) * 2018-12-04 2019-02-22 申素英 一种连续式氯代物生产装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022554215A (ja) 気液バブリング床反応器、反応系、及びカーボネートエステルを合成するための方法
CN106608805B (zh) 一种碳三馏分液相选择加氢的方法
EP2679569B1 (en) Method for preparing a glycol mono-tertiary-butylether compound
JPH0352892A (ja) アルケニルシラン調製方法
JP4859084B2 (ja) １，２−ジクロロエタンを製造する際に生じる反応熱を利用する方法および装置
CN105837398A (zh) 一种全氟-2-甲基-2-戊烯的工业化生产方法及生产装置
EP0352799A1 (en) A process for preparing alkyl halides
JP3795679B2 (ja) 臭素化合物の製造方法
CN113248349A (zh) 一种用于间甲酚和/或对甲酚烷基化连续反应的装置
CN108368012B (zh) 用于制备卤代烷烃的改进方法
CN113861027A (zh) 一种连续流合成氯甲酸酯类化合物的方法
EP3950654A1 (en) Method for preparing isopropyl alcohol
US3475504A (en) Process for the chlorination of olefinic hydrocarbons and ethylenically unsaturated chlorohydrocarbons
CN111744441A (zh) 连续反应装置和连续制备一溴代物的方法
EP1549604B1 (en) A process for the preparation of monochloroacetic acid
US4554392A (en) Method of preparing 1,2-dichloroethane from ethylene and chlorine gas
JP4721311B2 (ja) ２，３−ジクロル−１−プロパノール及びエピクロルヒドリンの製造方法
CN113548937B (zh) 一种高纯度全氟-2,4-二甲基-3-庚烯的连续制备方法
CN109336732B (zh) 一种生产2,6-二氯苄叉二氯同时副产2,6-二氯甲苯的方法
US2225933A (en) Method for producing alkyl halides by reaction of olefins with hydrogen halides
CN115589781B (zh) 制备异丙醇的方法
EP4122908A1 (en) Method for preparing isopropyl alcohol
JPH0643354B2 (ja) ２，３―ジクロロ―１―プロパノールの連続的製法及びその装置
CN220514143U (zh) 一种制备乙烯基三氯硅烷的装置
CN117105759B (zh) 一种连续制备2-氯-1-（1-氯环丙基）乙酮的方法

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