[实用新型]一种由邻氨基苯甲醚的重氮盐连续水解制备愈创木酚的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于愈创木酚制备的技术领域，具体涉及一种由邻氨基苯甲醚的重氮盐连续水解制备愈创木酚的装置。

背景技术

愈创木酚，学名邻羟基苯甲醚，无色或微黄色结晶或无色至淡黄色透明油状液体，可燃，有特殊芳香气味，露置空气或日光中逐渐变成暗色，略溶于水和苯，易溶于甘油，与乙醇、乙醚、氯仿等混溶。愈创木酚是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、香料和染料的合成。

愈创木酚的制备按原料分为：邻苯二酚法和邻氨基苯甲醚法。邻苯二酚法是邻苯二酚在催化剂作用下与甲醇、一卤甲烷等甲基化试剂反应制备愈创木酚，此法收率较高、污染较轻，但烷基化试剂毒性大，对设备腐蚀严重，开发环境友好高效催化剂的难度大，并且尚处在实验室研究开发阶段；邻氨基苯甲醚法是以邻氨基苯甲醚为原料经重氮化、水解制得愈创木酚，是国内外采用的主要方法，该法与邻苯二酚法相比原料易得，产品纯度高，但其工艺较复杂、副产物多、反应时间长、污染较严重。因此，我国对愈创木酚的开发颇具潜力，研究具有高选择性、高收率、经济合理的生产工艺及设备很有必要。

由邻氨基苯甲醚的重氮盐连续水解制备愈创木酚时，水解的副反应主要是产品与原料之间的偶合反应和少量的原料与原料之间的缩合反应，主、副反应方程式如下：

主反应：

副反应：

偶合

缩合

由于副反应的活化能低于主反应的活化能，从动力学机理分析可知，要减少副反应的发生，需重点考虑以下三点：

(1)快速升温，升高温度，主反应速率相对加快，有利于主反应进行，但是升温速度必须足够快，以减少缓慢升温过程中产生的副产物。

(2)避免返混，由反应机理可知，原料能够与产品愈创木酚及其本身发生反应生成副产物，因此应避免物料与产品间的混合。

(3)保持水解液配比，水解液配比的变化将促使主反应偏离最佳反应条件，从而导致主产物选择性下降，副产物增多，因此水解反应需在一定配比的水解液中进行。

目前，国内外工业生产愈创木酚均采用半连续釜式水解法，其水解过程是：将溶解有催化剂的酸水溶液(简称水解液)一次性加入反应釜，搅拌并加热至沸腾，然后分批次以一定的流量滴加稀释的重氮盐溶液(滴加时间大约2.0h～5.0h)，同时，愈创木酚随水蒸气移出。滴加完毕后继续维持反应0.5h～2.0h使反应完全。

由水解机理分析可知，半连续釜式水解法采用把重氮盐滴加到沸腾的水解液中的方式，解决了快速升温这一关键问题。但该水解过程为半连续操作，在此过程中，传统釜式水解不可避免地存在以下问题：

(1)、物料返混问题未得到彻底解决

间歇釜式水解法采用水蒸汽不断从系统移出愈创木酚的方法，在一定程度上解决了物料的返混。但由于愈创木酚在热的酸水溶液中具有较大的溶解度，不可能完全从系统中移出；再者，工业生产效率要求重氮盐有较大的滴加速度，由于搅拌的限制，持续加入的重氮盐溶液无法快速分散在水解液中，致使局部原料累积，这两点都将导致物料返混，增加了后续滴入的原料与产物发生偶合反应的几率。

(2)、水解液的配比逐渐偏离最佳条件

水解反应只有在一定的水解液配比中才能达到主反应选择性最优，但随着水份的蒸出、重氮盐溶液中非挥发性组分的不断加入和水解反应中硫酸的生成，将导致水解液的初始最佳组成发生变化，催化剂在水解液中的含量将发生变化，致使主产物选择性下降，副产物增多。同时，由溶液的依数性可知，水解液的沸点将不断升高，从而促使蒸发所需能耗的增加。

(3)、产品的蒸出受到限制

愈创木酚随水蒸汽汽化蒸出的速度与单位体积液体所具有的表面积有关，这种表面积包括液体的裸露表面和液体中水蒸汽气泡的表面。由于工业上反应釜的体积较大，再加上生产效率的提高要求增大反应釜体积，由此造成单位体积的表面积减少，产品的蒸出受到限制。

(4)、产品质量不稳定

由于该过程是间歇操作，生产每批产品的条件，比如重氮盐溶液加入速率、水解液组成及温度控制等不完全相同，这些将使主产品的选择性发生变化，导致产品的质量不均一。