CN113603617A - 一种o-甲基-n-硝基异脲的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高通量微通道反应器技术领域,尤其为一种O‑甲基‑N‑硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽,本发明中,在摩尔比为HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及高通量微通道反应器技术领域,具体为一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法。
背景技术
O-甲基-N-硝基异脲是一种重要的新型农药、医药中间体,作为合成新型低毒杀虫剂的重要衍生物,广泛用于合成噻虫胺、呋虫胺等杀虫剂。近几年,国内化工安全事故频发,国家对于硝化等危险传统工艺产品严格把控生产。然而国内市场对于O-甲基-N-硝基异脲有较大需求,经常导致供不应求的状态,而目前市场上存在的大部分O-甲基-N-硝基异脲的制备方法不能较好的控制生产的成本和产能,因此,针对上述问题提出一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
优选的,所述步骤一中混合溶液的温度控制小于20℃。
优选的,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
具体实施方式
实施例1:本发明提供一种技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
所述步骤一中混合溶液的温度为18℃,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中,这种设置便于其较好的反应。
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
实施例2:本发明提供一种技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
所述步骤一中混合溶液的温度为16℃,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中,这种设置便于其较好的反应。
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
实施例3:本发明提供一种技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
所述步骤一中混合溶液的温度为14℃,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中,这种设置便于其较好的反应。
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
实施例4:本发明提供一种技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
所述步骤一中混合溶液的温度为12℃,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中,这种设置便于其较好的反应。
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
实施例5:本发明提供一种技术方案:
一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
所述步骤一中混合溶液的温度为10℃,所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中,这种设置便于其较好的反应。
本发明中,在摩尔比为 HNO3/SM摩尔比=1:1,H2SO4/SM=2.55,70℃下反应停留时间16s,搅拌30min,获得了88.5%外标收率,与QFT相比,更换50%发烟硫酸改为20%发烟硫酸,停留时间从68s优化至16s,工业化潜力大大提升。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:混酸配制,首先将来自硝酸中间槽的98%硝酸(407kg/6.33kmol)冷却到10℃,然后滴加98%硫酸(810Kg8.279Kmol),并对混合溶液的温度进行控制,然后继续冷却到0℃计量后转到到高位槽;
步骤二:将计量好的105%硫酸(716kg/7.3Kmol)加入到硫酸氢盐溶解釜中,开启搅拌和循环冷却水,将计量的硫酸氢盐932kg(折百)(4.87kmol,90%含量)投入溶解釜中,配成硫酸氢盐硫酸溶液转人硫酸氢盐硫酸溶液计量槽;
步骤三:打开混酸计量泵,混酸流量计,打开硫酸氢盐硫酸溶液计量泵,硫酸氢盐硫酸溶液流量计,混合进人硝化微通道反应器,通过硝化微通道反应后,硝化液流入硝化液保温;
步骤四:硝化液接受完毕,将硝化液转到预先加入4000Kg(2000Kg冷水+2000g冰块)降温到0℃工艺水的6300L稀释釜中,搅拌,转料毕,继续冷却到5—10℃,保温3小时;
步骤五:将料液放入到过滤槽,得到NIO滤饼,利用500Kg冷冻水洗涤,过滤后离心甩滤得到产品O-甲基-N-硝基异脲420-440kg(3.90Kmol)。
2.根据权利要求1所述的一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,其特征在于:所述步骤一中混合溶液的温度控制小于20℃。
3.根据权利要求1所述的一种O-甲基-N-硝基异脲的制备方法,其特征在于:所述步骤二中在投放硫酸氢盐时,通过固体加料机将硫酸氢盐缓慢的加入到溶解釜中。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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