[发明专利]一种连续化微管内反应合成丁酮肟乙醚的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续化微管内反应合成丁酮肟乙醚的工艺，属于精细化工技术领域。

背景技术

肟醚是一种附加值很高的有机合成中间体，可以用于合成一系列医药、农药新产品。肟的O-烷基化间歇反应直接合成肟醚，采用肟与烷基化试剂在强碱存在条件下进行，反应存在体系温度不易控制、烷基化试剂利用率不高、产品质量不稳定的问题。如使用硫酸二乙酯作为乙基化试剂合成丁酮肟乙醚的反应中[《浙江化工》，2012]，反应条件为丁酮肟、硫酸二乙酯和氢氧化钠的物质的量之比为1:1.3:1，硫酸二乙酯滴加时间为1h，在25℃下反应8h。尽管丁酮肟乙醚的收率达到92.65%，但由于硫酸二乙酯性质活泼，尤其在水中容易分解，间歇反应中需采用连续缓慢滴加硫酸二乙酯的方法加料，操作复杂、不易控制，操作时间长、成本高，设备利用率低。反应体系温度容易飞升，反应可能过度进行，产品质量不稳定。由于反应时间长，未反应完的过量的硫酸二乙酯几乎全部分解掉，造成原料的浪费和设备腐蚀。不符合工业化生产的要求。

在微管反应器中进行合成反应已经成为化学工程和合成化学领域中新的研究热点，但是离工业大规模应用还有一定的距离。同常规反应器（如间歇反应釜）中进行的化学反应相比，由于微管反应器的物理尺寸很小，一般为10-3000μm，能够提高传质、传热推动力，显著强化质量和热量传递过程和改进流体的流动方式。在微设备内，由于减小了流体厚度，相应的比表面积得到显著提高，同时强化了反应过程和传质、传热。在微反应系统内，传递过程的强化可以有效地提高产品的转化率、选择性以及反应速率。采用微管反应技术，具有反应体积大大减小，反应时间也大大缩短，设备的安全性得到明显提高，单位时间和单位体积的生产能力超过间歇式过程等优点。传统的反应器需要通过逐级放大反应设备来提高生产能力，而微管反应器则可以通过增加功能单元的数目来实现，可以确保操作的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服间歇反应中的缺陷，且能耗低、性能优良的连续化微管内反应合成丁酮肟乙醚的工艺 。其技术内容为：

   一种连续化微管内反应合成丁酮肟乙醚的工艺，采用连续化微管内反应技术，在温度为30-45℃，压力为0.1MPa和强碱存在的条件下，将丁酮肟和硫酸二乙酯反应直接合成丁酮肟乙醚; 强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或醇胺类化合物，所述的连续化微管为微管反应器。

硫酸二乙酯、碱液和丁酮肟分别使用第一、第二、第三精密微量泵进料，丁酮肟依次与碱液和硫酸二乙酯经第一微混合器、第二微混合器混合后在带有温度控制器的微管反应器中进行反应，产品经换热器后低温冷凝收集，层析分离器静置分层，水相经微萃取塔萃取分离，含丁酮肟乙醚的油相产品经精馏塔精馏提纯得到终产品丁酮肟乙醚。

所述的微管反应器内径为1mm-2.1mm。

停留时间为3min-3h。

所述的丁酮肟、硫酸二乙酯和碱液使用精密微量泵进料，丁酮肟与硫酸二乙酯、强碱的物质的量之比为1：（1-1.25）：（1-1.15）。

所述的丁酮肟依次与碱液和硫酸二乙酯经微混合器混合，混合之后形成稳定的液-液平推流。

所述的第一微混合器、第二微混合器选自T型混合器和SIMM-V2型微混合器。

所述的萃取剂选自乙醚、甲基叔丁基醚、甲苯。

所述的萃取剂经萃取剂回收塔回收循环使用。

经精馏后，未反应完的反应原料回收使用。

层析分离后得到的水相经回收丁酮肟金属盐和碱后进入生产废水处理系统。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）在反应中，无需缓慢滴加硫酸二乙酯，降低了操作时间和成本；

（2）在连续微管反应过程中，传质和传热过程得到大大强化，反应器内原料浓度基本保持基本恒定，反应平稳，降低了传统反应器中因浓度过高产生的硫酸二乙酯的分解，减少了局部温度过热引发的副反应，提高了产品质量；

（3）在连续微管反应过程中，形成稳定的液-液平推流流动，稳定运转时间长；

（4）反应结束后，水相产品中残余的有机物和未反应完的反应原料得到有效回收；

（5）流程简单，操作方便，易于放大，符合工业化生产要求。

附图说明

图1是连续化微管内反应合成丁酮肟乙醚的工艺流程图。