CN113717114B - 一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学成分提纯领域，具体涉及一种2‑乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用。为了解决现有技术存在的2‑乙酰基吡嗪重结晶方法中2‑乙酰基吡嗪利用率不高，导致收率较低，以及间歇操作所带来的生产效率低下、存在安全环保风险的问题，本发明提出一种2‑乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用，通过在结晶器设置三个进料口，含有2‑乙酰基吡嗪的混合溶液入口位于溶剂上方，2‑乙酰基吡嗪发生结晶回落至结晶器底部，避免2‑乙酰基吡嗪结晶物掺杂未结晶成分，影响2‑乙酰基吡嗪结晶产品纯度。通过在结晶器上部和底部设置两个出料口，可以获得不同成分的溶液，经不同处理后再次利用，实现2‑乙酰基吡嗪的连续化重结晶。

Description

一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用

技术领域

本发明涉及化学成分提纯领域，具体涉及一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在化工合成或者药物生产领域，会得到多种成分或者中间产物。其中2-乙酰基吡嗪是一种重要的有机合成中间体，除作为香料应用于食品行业外，还是一种重要的医药中间体，被广泛应用于合成抗疟疾、抗肿瘤、抗菌、抗病毒和治疗疼痛、帕金森病、癫痫的药物中。

通过合成得到的2-乙酰基吡嗪含有较多杂质，需要进一步提纯才能进行下一步应用，重结晶是提纯2-乙酰基吡嗪的有效措施。

当前，2-乙酰基吡嗪重结晶方式采用间歇式操作，但是发明人研究发现这种重结晶操作方式人工成本高，工人操作环境恶劣，生产效率低下；在间歇化的操作过程中涉及到多次设备敞口操作，使溶剂大量挥发，不仅造成了原料的浪费，而且大量挥发的溶剂无组织扩散到车间，还会形成爆炸性气体环境，造成环保和安全隐患。此外，在这些2-乙酰基吡嗪重结晶方法中，2-乙酰基吡嗪存在一些损耗，而且无法实现溶剂的充分利用，增加溶剂处理或回用难度。

发明内容

为了解决现有技术存在的2-乙酰基吡嗪重结晶方法中2-乙酰基吡嗪利用率不高，导致收率较低，以及间歇操作所带来的生产效率低下、存在安全环保风险的问题，本发明提出一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用，通过在结晶器设置三个进料口，含有2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口位于溶剂上方，这样结晶器内溶液自下而上流动时，随着温度逐级降低，2-乙酰基吡嗪发生结晶回落至结晶器底部，由于在低于2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口的位置处溶剂纯度较高，因此有助于2-乙酰基吡嗪保持结晶状态，也能避免2-乙酰基吡嗪结晶物掺杂未结晶成分，影响2-乙酰基吡嗪结晶产品纯度。此外，通过在结晶器上部和底部设置两个出料口，可以获得不同成分的溶液，经不同处理后再次利用，实现2-乙酰基吡嗪的连续化重结晶。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，包括：脱色装置、结晶器、过滤器顺序连接，结晶器设有三个进料口，第一进料口位于结晶器高度的三分之一至三分之二处，第二进料口和第三进料口位置低于第一进料口，脱色装置与结晶器的第一进料口连接；

所述结晶器设有两个出料口，第一出料口位于结晶器底部，第二出料口位置高于第一进料口，过滤器一端与结晶器的第一出料口连接，过滤器另一端与结晶器的第三进料口连接。

本发明第二方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，包括：使用连续化重结晶装置，将新鲜溶剂、回用母液和经脱色的待处理样品混合溶液通入结晶器中，结晶器中的混合溶液向上运动，温度逐级降低，进行重结晶，回收结晶器上方流出的液体，结晶器底部获得的液体经固液分离分别获得重结晶产品和回用母液，回用母液回用至结晶器。

本发明第三方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置在医药成分分离、再结晶过程中的应用。

本发明第四方面，提供一种2-乙酰基吡嗪的生产装置，包括2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置。

上述一个或多个技术方案具有以下有益效果：

1)通过在结晶器设置三个进料口，含有2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口位于溶剂入口上方，这样结晶器内溶液自下而上流动时，随着温度逐级降低，2-乙酰基吡嗪发生结晶回落至结晶器底部，由于在低于2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口的位置处溶剂纯度较高，因此有助于2-乙酰基吡嗪保持结晶状态，也能避免2-乙酰基吡嗪结晶物掺杂未结晶成分，影响2-乙酰基吡嗪结晶产品纯度。

2)由于结晶器上方温度低于下方温度，因此含有2-乙酰基吡嗪的混合溶液在自下而上运动时，2-乙酰基吡嗪发生结晶，2-乙酰基吡嗪结晶物回落至结晶器底部，因此结晶器顶部和底部出料口获得的溶液中成分不同，本发明一些方案将底部出料口获得的溶液经过滤器分离获得2-乙酰基吡嗪结晶物和回用母液，回用母液继续用于结晶器的结晶过程；结晶器顶部出料口获得的溶液溶剂含量较高，可直接用于结晶器结晶过程或者简单处理后作为新鲜溶剂备用，实现连续化生产。

3)在本发明一些方案中，脱色装置设计在结晶器之前，可以保证去除2-乙酰基吡嗪中的有色杂质后，在再进行重结晶除杂。如果将脱色装置设计在结晶器之后，结晶器获得的2-乙酰基吡嗪晶体仍需溶解去除有色杂质，步骤繁琐。

4)为了实现连续化结晶，本发明一些方案设置多个并列的脱色装置和过滤器，这样可以在其中一个脱色装置或过滤器进行维修、清洗或更换部件时，另一个脱色装置或过滤器可以保持工作状态，实现稳定连续化生产，提高生产效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为本发明实施例1公开的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置示意图；

其中：1、溶解装置，2、粗品转料泵，3、进料泵，4、浆液泵，5、回用母液泵，6、母液泵，7、脱色装置a，8、脱色装置b，9、周转罐，10、结晶器，11、过滤器a，12、过滤器b，13、母液罐，14、回用母液罐，15、第一进料口，16、第二进料口，17、第三进料口，18、第一出料口，19、第二出料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了解决现有技术存在的2-乙酰基吡嗪重结晶方法中2-乙酰基吡嗪利用率不高，导致收率较低，以及间歇操作所带来的生产效率低下、存在安全环保风险的问题，本发明提出一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，包括：脱色装置、结晶器、过滤器顺序连接，结晶器设有三个进料口，第一进料口位于结晶器高度的三分之一至三分之二处，第二进料口和第三进料口位置低于第一进料口，脱色装置与结晶器的第一进料口连接；

所述结晶器设有两个出料口，第一出料口位于结晶器底部，第二出料口位置高于第一进料口，过滤器一端与结晶器的第一出料口连接，过滤器另一端与结晶器的第三进料口连接。

通过在结晶器上设置三个进料口，含有2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口位于溶剂入口上方，这样结晶器内溶液自下而上流动时，随着温度逐级降低，2-乙酰基吡嗪发生结晶回落至结晶器底部，由于在低于2-乙酰基吡嗪的混合溶液入口的位置处溶剂纯度较高，因此有助于2-乙酰基吡嗪保持结晶状态，也能避免2-乙酰基吡嗪结晶物掺杂未结晶成分，影响2-乙酰基吡嗪结晶产品纯度。

待结晶原料液从结晶塔中部进入，然后逐层向上流动，逐级降温使晶体过饱和析出，析出的晶体会向下流动，慢慢沉降至结晶器底部。析出的晶体沉降过程中，需要充足的生长变大的时间。如果待结晶料液从结晶器底部进入，最先成核析出的结晶体没有充足的生长空间，就直接从结晶塔底部排出去，这样得到的成品中会含有部分结晶颗粒细小的产品，不符合产品外观性状的要求。

此外，由于结晶器上方温度低于下方温度，因此含有2-乙酰基吡嗪的混合溶液在自下而上运动时，2-乙酰基吡嗪发生结晶，2-乙酰基吡嗪结晶物回落至结晶器底部，因此结晶器顶部和底部出料口获得的溶液中成分不同，本发明一些方案将底部出料口获得的溶液经过滤器分离获得2-乙酰基吡嗪结晶物和回用母液，回用母液继续用于结晶器的结晶过程；结晶器顶部出料口获得的溶液溶剂含量较高，可直接用于结晶器结晶过程或者简单处理后作为新鲜溶剂备用。

如果将2-乙酰基吡嗪混合溶液、新鲜溶剂、回用母液从同一进料口加入结晶器中，当2-乙酰基吡嗪结晶沉淀时，容易与混合溶液中未结晶的杂质混合，影响2-乙酰基吡嗪结晶物的纯度。

生产过程中发现，如果将脱色装置设计在结晶器之后，溶液中的有色高聚物杂质无法通过结晶的方式去除，结晶器获得的2-乙酰基吡嗪晶体仍然含有有色杂质，需要重新溶解，再用活性炭吸附去除有色杂质，步骤繁琐。在本发明一些实施方式中中，脱色装置设计在结晶器之前，可以保证去除2-乙酰基吡嗪中的有色高聚物杂质后，在再进行重结晶除杂。

2-乙酰基吡嗪重结晶工艺有如下特点：

①需要经过粗品溶解、活性炭脱色、降温析晶、固液分离这4个步骤；

②粗品溶于溶剂后，在常温下会凝固，因此在进入结晶器之前，涉及到的设备及管道都要做伴热，防止料液凝固；

③降温结晶析出后，为防止结晶固体因与外界换热升温而重新溶解，所需固液分离设备需要做保冷。

2-乙酰基吡嗪的传统重结晶方法是釜式间歇结晶，批次操作。本发明的核心创新点是将2-乙酰基吡嗪的传统重结晶工艺连续化，形成一套连续化重结晶装置和方法，能够显著提高2-乙酰基吡嗪重结晶操作的生产效率，节省人工成本，而且还有效降低了生产过程中的环保和安全风险。

乙酰基吡嗪生产工艺包括但不限于：

①镁屑+一氯甲烷，制备甲基氯化镁；

②甲基氯化镁+氰基吡嗪缩合，然后酸化、中和得到2-乙酰基吡嗪粗品；

③2-乙酰基吡嗪粗品经重结晶，得到2-乙酰基吡嗪成品。

乙酰基吡嗪粗品中的杂质包括：2-甲基-3乙酰基吡嗪、2-甲基-5乙酰基吡嗪、2-丙酰基吡嗪、甲基叔丁基醚、其它高分子聚合物有色杂质中的一种或多种。

所述溶解装置内设置有电机驱动的搅拌结构，搅拌型式为桨式、涡轮式、锚式、框式、螺带式的一种或几种，其单独使用，或多种搅拌组成复合型搅拌使用；溶解装置外层设置有夹套，夹套通热媒，用于加热溶解2-乙酰基吡嗪粗品，使之溶解到溶剂中。

所述脱色装置内部设置多层带溢流堰隔板，每层隔板上装填有活性炭，活性炭与料液充分接触，将料液中的有色杂质吸附掉，达到脱色的目的；脱色装置外部设置有夹套，夹套与隔板内部空腔连通，夹套与隔板内部空腔通热媒，起到保温的目的，防止料液因降温而凝固，造成设备的堵塞。

所述结晶器为立式逆流结构，结晶料液自下向上流动，上升过程中经逐级降温析出固体2-乙酰基吡嗪，结晶固体自上向下沉降；结晶器内设有电机驱动的搅拌结构，搅拌型式为桨式、涡轮式、锚式、框式、螺带式的几种相互组合，组成复合型搅拌使用；结晶器分段独立设置，每段通过螺栓紧固连接，形成立式结晶器；每段外壳单独设置夹套，每段夹套自下向上通入不同温度的冷媒，起到程序降温的作用；结晶器每段内壁设有挡板，起到扰流的作用，使结晶器内物料之间充分传质，物料与器壁之间充分传热；结晶器包括3个进料口，2个出料口，结晶器中段侧方进料口是待结晶料液进料口(第一进料口)，倒数第二段侧方进料口是新鲜溶剂进料口(第二进料口)，倒数第一段侧方进料口是回用母液进料口(第三进料口)，底部出料口是结晶后的浆液出料口(第一出料口)，顶部的侧方出料口是结晶后母液的出料口(第一出料口)，此处出料口进口附近设置过滤用烧结板，作用是过滤结晶固体，防止结晶固体从此处流出。

所述过滤器筒体外侧设置有夹套，夹套通冷媒，起到降温保冷的作用，防止过滤器内部的料液温度升高，导致降温析出的2-乙酰基吡嗪又重新溶解到溶剂中；过滤器的作用是将结晶析出的2-乙酰基吡嗪与溶剂分离。

作为进一步的技术方案，溶解装置设计温度自控；新鲜溶剂向溶解装置内进料、溶解装置向脱色装置进料、新鲜溶剂向结晶器进料、周转罐向结晶器进料、回用母液罐向结晶器进料设计流量自控；周转罐设计液位连锁，液位高低限报警、高高限连锁切断其进料；脱色装置a、脱色装置b设计压力连锁，压力高限报警、高高限连锁切断其进料。从而实现此连续化重结晶过程的自动控制。

在本发明一些实施方式中，2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置还包括脱色装置，所述脱色装置一端与溶解装置连接，另一端与结晶器的第一进料口连接。

为了实现连续化结晶，本发明一些方案设置多个并列的脱色装置和过滤器，这样可以在其中一个脱色装置或过滤器进行维修、清洗或更换部件时，另一个脱色装置或过滤器可以保持工作状态，提高生产效率。因此在本发明一个或多个实施方式中，所述脱色装置数量为多个，多个脱色装置并联，一端与溶解装置连接，另一端与第一进料口连接；

所述过滤器数量为多个，多个过滤器并联，一端与结晶器连接，另一端与第三进料口连接；

为了保证2-乙酰基吡嗪的结晶效果，本发明一些实施方式中，结晶器设有温度控制单元，温度控制单元控制结晶器自下而上温度逐级降低。

进一步优选地，所述结晶器自下而上设有六段，下部温度高于上部温度，第一进料口位于第三到第四段，第二进料口位于第二段，第三进料口位于第一段，第一出料口位于结晶器底部，第二出料口位于第六段。

作为进一步的技术方案，结晶器的每一段均设置温度计，实时监测结晶过程中结晶器每一段的温度变化。

在本发明一些实施方式中，所述溶解装置和脱色装置之间设有粗品转料泵；

优选地，所述脱色装置与结晶器之间设有周转罐和进料泵；

所述粗品转料泵、进料泵的泵头部、泵壳体、密封腔部分设置有夹套，夹套通50℃热水，起到保温的目的，防止料液凝固。

所述周转罐外层设置有夹套，夹套通热媒，起到保温的目的，防止料液因降温而凝固，造成设备的堵塞。

优选的，所述结晶器和过滤器设有浆液泵，过滤器与第三进料口之间设有回用母液罐，所述第二出料口连接母液罐和母液泵；

进一步地，溶解装置、粗品转料泵、脱色装置、周转罐、进料泵、结晶器的管道均为双层夹套管，内层走物料，夹套通热媒，目的是控制管道内料液温度在其熔点以上，因为流动在这些管路中的料液常温下会凝固，导致管路的堵塞。

在本发明一些实施方式中，第二出料口出来的液体直接进溶剂回收系统。

优选的，所述第二出料口通过母液罐、母液泵后再进溶剂回收系统。第二出料口输送出的溶液含有杂质，经溶剂回收系统处理后，分理处新鲜溶剂，可再次通入第二进料口进行使用。

在本发明一些实施方式中，所述脱色装置内部设置多层带溢流堰隔板。

优选地，所述脱色装置、周转罐外侧设有夹套，结晶器外围从上到下依次设有多段独立的夹套。

本发明第二方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，包括：使用连续化重结晶装置，将新鲜溶剂、回用母液和经脱色的待处理样品混合溶液通入结晶器中，结晶器中的混合溶液向上运动，温度逐级降低，进行重结晶，回收结晶器上方流出的液体，结晶器底部获得的浆液经固液分离分别获得重结晶产品和回用母液，回用母液回用至结晶器。

在本发明一些实施方式中，将2-乙酰基吡嗪粗品溶于溶解装置，接着将混合溶液通过脱色装置进行脱色，再与新鲜溶剂和回用母液输送至结晶器，混合液体在结晶器内自下而上运动，温度逐渐降低，结晶器第二出料口获得母液，该母液可回收再利用；结晶器第一出料口获得含有2-乙酰基吡嗪结晶产物的浆液，经过滤器分离后获得2-乙酰基吡嗪结晶产物和回用母液，回用母液输送至第三进料口进行利用。

在本发明一些实施方式中，所述经脱色的待处理样品通入结晶器第一进料口，第二进料口通入新鲜溶剂或母液，第三进料口通入回用母液；

优选地，所述待处理样品先在溶解装置内溶解获得待处理样品混合溶液；

优选地，所述多个脱色装置同步进行脱色或者交替脱色；

优选地，所述多个过滤器同步进行过滤或者交替过滤。

更具体的，2-乙酰基吡嗪的重结晶方法包括如下步骤：

A、将2-乙酰基吡嗪粗品投入溶解装置，设定溶剂进料流量，溶剂经流量计自动计量后加入溶解装置；设定溶解装置温度，自动开启夹套热水进口阀门，升温加热，将2-乙酰基吡嗪粗品溶解至溶剂中，并稳定在45～50℃。

B、打开脱色装置夹套以及周转罐夹套热媒进出口阀门，通入热媒，使脱色装置以及周转罐的内部温度维持在45～50℃；设定粗品溶液进料流量，溶解后的粗品通过粗品转料泵经流量计自动计量后进入脱色装置，与脱色装置内部的活性炭充分接触，进行脱色处理，脱色后的粗品溶液进入周转罐储存。

C、开启结晶器夹套和过滤器夹套的冷媒，然后设定粗品溶液进料流量，将脱色后的粗品溶液通过进料泵经流量计自动计量后从结晶器第一进料口进入结晶器；设定好新鲜溶剂进料流量，新鲜溶剂经流量计自动计量后从结晶器底部倒数第二段的第二进料口进入结晶器；待结晶料液由下向上逐级降温，母液从结晶器上端的第二出料口经烧结板过滤后进入母液罐，随后用母液泵把母液罐中的母液送至下游溶剂回收工段；待结晶料液由下向上逐级降温，使2-乙酰基吡嗪晶体逐级析出，降温析出的晶体从结晶器上部自上向下缓慢沉降至结晶器底部，通过第一出料口和浆液泵把结晶料浆送至过滤器。

D、结晶料浆经过滤器进行固液分离后，结晶固体开盖取出，去下游烘干工段；母液流入回用母液罐，设定母液的出料流量，随后用回用母液泵把回用母液罐中的母液经流量计自动计量后从结晶器的第三进料口进入结晶器。

与现有技术相比，本发明将2-乙酰基吡嗪重结晶工段的溶解、脱色、重结晶三个环节连为一体，组成一整套连续化重结晶装置及方法。通过重结晶工段的连续化操作，主要解决了2-乙酰基吡嗪重结晶工段生产效率低下、人工成本高的问题，而且还有效降低了生产过程中的环保风险和安全风险。

本发明第三方面，提供一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置在医药成分分离、再结晶过程中的应用。

本发明第四方面，提供一种2-乙酰基吡嗪的生产装置，包括2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置。

下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

如图1所示，为本实施例公开的一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置：

所述溶解装置1、粗品转料泵2、脱色装置a7或脱色装置b8、周转罐9、进料泵3、结晶器10、浆液泵4、过滤器a11或过滤器b12、回用母液罐14、回用母液泵5通过管路依次连通，结晶器10通过第二出料口19与母液罐13、母液泵6通过管路依次连通，组成连续化重结晶生产线。

所述结晶器10自下而上设有六段，下部温度高于上部温度，第一进料口15位于第四段，第二进料口16位于第二段，第三进料口17位于第一段，第一出料口18位于结晶器底部，第二出料口19位于第六段。脱色装置a7或脱色装置b8与结晶器10的第一进料口15连接。过滤器a11或过滤器b12一端与结晶器10的第一出料口18连接，过滤器a11或过滤器b12另一端通过回用母液罐14、回用母液泵5与结晶器10的第三进料口17连接。

其中溶解装置1与粗品转料泵2、粗品转料泵2与脱色装置a7或脱色装置b8、脱色装置a7或脱色装置b8与周转罐9、周转罐9与进料泵3、进料泵3与结晶器10之间的连接管路均为夹套管，内层输送物料，夹套通50℃热水伴热，防止管路内部的物料降温凝固堵塞管路。

所述溶解装置1设置有电机驱动的搅拌结构，搅拌型式为复合型双层结构，上层为折叶桨式结构，下层为四立叶框式结构；溶解装置1外层设置有夹套，夹套通50℃热水，用于加热溶解2-乙酰基吡嗪粗品，使之溶解到溶剂中。

所述粗品转料泵2、进料泵3的泵头部、泵壳体、密封腔部分设置有夹套，夹套通50℃热水，起到保温的作用，防止料液凝固。

所述脱色装置a7、脱色装置b8内部设置多层带溢流堰隔板，每层隔板上装填有活性炭，活性炭与料液充分接触后，活性炭表面的孔隙结构会把料液中的有色杂质吸附掉，达到脱色的目的；脱色装置a7、脱色装置b8外部设置有夹套，夹套与隔板内部空腔连通，夹套与隔板内部空腔通50℃热水，起到保温的作用，防止料液凝固。

所述周转罐9外壳设置有夹套，夹套通50℃热水，起到保温的作用，防止周转罐9内的料液降温凝固。

所述结晶器10为立式逆流结构，母液自下向上流动，结晶固体自上向下沉降；结晶器10内设有电机驱动的搅拌结构，搅拌型式为多层复合型搅拌，最下一层是桨式平直叶结构，上方多层搅拌均为桨式折叶结构；结晶器10分段独立设置，共设置6段，每段通过螺栓紧固连接，形成立式逆流结晶器；结晶器10每段的外壳单独设置夹套，每段夹套自下向上通不同温度的冷却液，温度分别为0℃、-4℃、-8℃、-12℃、-16℃、-20℃，起到程序降温的作用；结晶器10每段内壁设有2个斜向下与内壁呈45度角的挡板，挡板对称布置，起到扰流的作用，使结晶器10内部的物料充分传质，物料与器壁充分传热；结晶器10设置3个进料口，2个出料口，结晶器10第4段(从下向上计，下同)的侧方进料口(第一进料口15)是待结晶料液的进料口，第2段的侧方进料口(第二进料口16)是新鲜溶剂的进料口，第1段侧方的进料口(第三进料口17)是回用母液的进料口，第1段底部的出料口(第一出料口18)是结晶后的固液混合物出料口，第6段的侧方出料口(第二出料口19)是结晶后母液的出料口，此出料口进口附近设置过滤用烧结板，作用是过滤结晶固体，防止结晶固体从此出料口流出，造成产品的损失。

所述过滤器a11、过滤器b12筒体外侧设置有夹套，夹套通-20℃冷却液，起到降温保冷的作用，防止过滤器a11或过滤器b12内部的料液因温度升高而使已经降温析出的2-乙酰基吡嗪又重新溶解到溶剂中；过滤器内部为滤袋式结构，作用是将结晶析出的2-乙酰基吡嗪与溶剂分离。

通过过滤器a11或过滤器b12得到的湿料去下游烘干工段烘干，即可得到成品2-乙酰基吡嗪。

溶解装置1设计温度自控；新鲜溶剂向溶解装置1进料、溶解装置1向脱色装置a7或脱色装置b8进料、新鲜溶剂向结晶器10进料、周转罐9向结晶器10进料、回用母液罐14向结晶器进料设计流量自控；周转罐9设计液位连锁，液位高低限报警、高高限连锁切断其进料；脱色装置7、脱色装置8设计压力连锁，压力高限报警、高高限连锁切断其进料。从而实现此连续化重结晶过程的自动控制。

实施例2

采用实施例1所述装置进行2-乙酰基吡嗪连续化重结晶的具体步骤如下：

步骤①：将1056kg的2-乙酰基吡嗪粗品投入溶解装置1，设定溶剂累积进料量为8m³，溶剂经流量计自动计量后加入溶解装置；设定釜温为47℃，随后点开溶解装置1的夹套热水进口调节阀，开始升温加热，直到2-乙酰基吡嗪粗品全部溶解至溶剂中，并稳定在47℃左右。

步骤②：打开脱色装置a7或脱色装置b8夹套以及周转罐9夹套热水进出口阀门，通入50℃热水，使脱色装置a7或脱色装置b8以及周转罐9的内部温度维持在45～50℃左右；设定粗品溶液进料流量为500L/h，溶解后的粗品通过粗品转料泵2经流量计自动计量后进入脱色装置a7或脱色装置b8，与脱色装置a7或脱色装置b8内部的活性炭充分接触后进行脱色处理，脱色后的粗品溶液进入周转罐9中储存。

步骤③：开启结晶器10夹套和过滤器a11或过滤器b12夹套的冷却液，然后设定粗品溶液进料流量为500L/h，将脱色后的粗品溶液通过进料泵3经流量计自动计量后从结晶器10第4段侧方进料口进入结晶器；设定新鲜溶剂进料流量为500L/h，新鲜溶剂经流量计自动计量后从结晶器10的第1段侧方进料口进入结晶器；待结晶料液进入结晶器后，由下向上运动，且通过每段夹套冷冻液向上逐级降温；母液从结晶器10第6段侧方出料口经烧结板过滤后进入母液罐13，随后用母液泵6把母液罐13中的母液送至下游溶剂回收工段；逐级降温析出的晶体从结晶器10中缓慢由上到下沉降至结晶器底部，通过浆液泵4把结晶料浆送至过滤器a11或过滤器b12中。

步骤④：结晶料浆经过滤器a11或过滤器b12进行固液分离后，结晶固体开盖取出，去下游烘干工段进行烘干操作；母液流入母液罐14，设定母液的出料流量为400L/h，随后用回用母液泵5把母液罐14中的母液经流量计自动计量后从结晶器10第1段侧方进料口进入结晶器中回用。

经检测发现，本实施例得到的湿料经干燥后最终得到的成品2-乙酰基吡嗪的纯度为99.94％，完全满足2-乙酰基吡嗪作为医药中间体的纯度要求。同时与间歇式操作过程相比，节省了大量人工，环保与安全风险也大幅度降低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，包括：脱色装置、结晶器、过滤器顺序连接，结晶器设有三个进料口，脱色装置与结晶器的第一进料口连接；

所述结晶器设有两个出料口，过滤器一端与结晶器的第一出料口连接，过滤器另一端与结晶器的第三进料口连接；

所述结晶器设有温度控制单元，温度控制单元控制结晶器自下而上温度逐级降低；

所述结晶器自下而上设有六段，下部温度高于上部温度，第一进料口位于第三到第四段，第二进料口位于第二段，第三进料口位于第一段，第一出料口位于结晶器底部，第二出料口位于第六段。

2.根据权利要求1所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述脱色装置一端与溶解装置连接，另一端与结晶器的第一进料口连接。

3.根据权利要求2所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述脱色装置数量为多个，多个脱色装置并联，一端与溶解装置连接，另一端与第一进料口连接。

4.根据权利要求3所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述过滤器数量为多个，多个过滤器并联，一端与结晶器连接，另一端与第三进料口连接。

5.根据权利要求2所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述溶解装置和脱色装置之间设有粗品转料泵。

6.根据权利要求5所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述脱色装置与结晶器之间设有周转罐和进料泵。

7.根据权利要求6所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述结晶器和过滤器设有浆液泵，过滤器与第三进料口之间设有回用母液罐，所述第二出料口连接母液罐和母液泵。

8.根据权利要求7所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述第二出料口出来的液体直接进溶剂回收系统。

9.根据权利要求8所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述第二出料口通过母液罐、母液泵后再进入溶剂回收系统。

10.根据权利要求9所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述脱色装置内部设置多层带溢流堰隔板。

11.根据权利要求10所述的2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置，其特征在于，所述脱色装置、周转罐外侧设有夹套，结晶器外围从上到下依次设有多段独立的夹套。

12.一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，包括：使用权利要求1至11中任一项所述连续化重结晶装置，将新鲜溶剂、回用母液和经脱色的待处理样品混合溶液通入结晶器中，结晶器中的混合溶液向上运动，温度逐级降低，进行重结晶，回收结晶器上方流出的液体，结晶器底部获得的浆液经固液分离分别获得重结晶产品和回用母液，回用母液回用至结晶器。

13.根据权利要求12所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，将2-乙酰基吡嗪粗品溶于溶解装置，接着将混合溶液通过脱色装置进行脱色，再与新鲜溶剂和回用母液输送至结晶器，混合液体在结晶器内自下而上运动，温度逐渐降低，结晶器第二出料口获得母液，该母液可回收再利用或者输送至第二进料口进行使用；结晶器第一出料口获得含有2-乙酰基吡嗪结晶产物的混合溶液，经过滤器分离后获得2-乙酰基吡嗪结晶产物和回用母液，回用母液输送至第三进料口进行利用。

14.根据权利要求12所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，所述经脱色的待处理样品通入结晶器第一进料口，第二进料口通入新鲜溶剂或母液，第三进料口通入回用母液。

15.根据权利要求14所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，所述待处理样品先在溶解装置内溶解获得待处理样品混合溶液。

16.根据权利要求15所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，所述多个脱色装置同步进行脱色或者交替脱色。

17.根据权利要求16所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶方法，其特征在于，所述多个过滤器同步进行过滤或者交替过滤。

18.权利要求1至11中任一项所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置在医药成分分离、再结晶过程中的应用。

19.一种2-乙酰基吡嗪的生产装置，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置。

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