[发明专利]一种管式连续化制备亚硫酸氢钠甲萘醌的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种维生素K₃的生产方法，特别是一种利用管式反应器连续化生产亚硫酸氢钠甲萘醌的方法。

(二)背景技术

亚硫酸氢钠甲萘醌(sodium menadione sulfate，MSB)是最为常用的维生素K₃，其分子式为C₁₁H₈O₂·NaHSO₃·3H₂O，分子量为330.29，其性状为白色至浅黄色结晶性粉末，味苦，无臭味或微臭，易溶于水，难溶于乙醇，几乎不溶于乙醚和苯，常温下稳定，易吸潮，遇光分解，对皮肤和呼吸道有刺激性。本品作为饲料添加剂，是畜禽生长发育不可缺少的营养成分，它能有效地防治畜禽出血性疾病，增强抵抗寄生虫及球虫病的能力；产品少数应用在人药方面；在农业上、功能性涂料方面也具有巨大的潜在市场，比如在农业上，可用作植物生长调节剂，使农作物增产。

亚硫酸氢钠甲萘醌是通过β-甲萘醌和亚硫酸氢钠进行加成反应合成，反应方程式如下：

目前国内主要工艺是在釜式反应器中，以β-甲萘醌和亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠为原料，在乙醇水溶液中加热至40～75℃反应2～3小时，反应液冷却后冷冻至0～10℃结晶，经离心分离，烘干，得产品，收率50～70％(CN 101245038A)。上述生产方法存在如下缺点：反应时间过长，导致很大一部分的原料转化为没有任何用途的焦油，从而造成环境污染；设备生产效率低，生产量小，生产辅助时间长，产品质量不稳定。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种生产周期短、收率高、操作简便、节能安全、环境友好的管式连续化生产亚硫酸氢钠甲萘醌的新方法。

本发明采用的技术方案是：

一种管式连续化制备亚硫酸氢钠甲萘醌的方法，所述方法为：在50-80℃温度下将β-甲萘醌、醇溶剂混合配成β-甲萘醌溶液，在50-80℃温度下配制焦亚硫酸钠水溶液，将预热至50-80℃的β-甲萘醌溶液与焦亚硫酸钠水溶液分别经过计量泵后，经混合器混合均匀，混合后的物料进入管式反应器进行反应，控制反应液温度为50～80℃，在管式反应器内的反应停留时间为1～15min；管式反应器出口所得物料冷却结晶、离心分离固体产物、洗涤、烘干制得亚硫酸氢钠甲萘醌；所述β-甲萘醌溶液和焦亚硫酸钠水溶液分别通过计量泵控制流量，使单位时间内进入混合器的β-甲萘醌溶液中的β-甲萘醌与焦亚硫酸钠水溶液中的焦亚硫酸钠的物质的量之比为1：0.6～0.9，优选1：0.7。

本发明所述的醇溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇，优选乙醇。

本发明所述的β-甲萘醌溶液的质量分数为10～22％，优选18％。

本发明所述的焦亚硫酸钠水溶液的质量分数为25～40％，优选35％。

本发明所述反应液温度为50～80℃，优选75～80℃，更优选75℃，在管式反应器内的反应停留时间为1～15min，优选5min。

所述结晶通常在结晶釜中进行，控制结晶温度为0～10℃(优选0℃)，保温结晶2～6小时(优选2小时)，离心分离固体产物，用冷乙醇洗涤后烘干，制得亚硫酸氢钠甲萘醌。

本发明所述管式反应器是本领域技术人员所熟知的，对管道形状没有特别的要求，单管，双管，直形，螺旋形，蛇形等各种形状都可以，优选为盘管式。对管道的材质也没有特别的要求，可以是铜，不锈钢等。

进一步，优选本发明所述的管式反应器为内径为6mm、长度为80m的盘管式反应器。