一种4‑氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种4‑氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法，以双乙烯酮和氯气、乙醇为原料，经计量泵输入微通道反应器，氯化、酯化后合成4‑氯乙酰乙酸乙酯。本发明专利技术连续合成的4‑氯乙酰乙酸乙酯，大大缩短了反应时间，生产的产品含量高，成本低，污染小，安全性高，满足工业化生产要求。

A system and method for continuous synthesis of 4 4-chloracetyl ethyl acetate

The invention relates to a system and method for continuous synthesis of 4 ethyl 4-chloroacetoacetate, with diketene and chlorine and ethanol as raw materials, through the metering pump input micro channel reactor, chlorination, esterification synthesis of 4 ethyl 4-chloroacetoacetate. The continuous synthesis of 4 ethyl 4-chloroacetoacetate, greatly shortens the reaction time, the content of product of high production, low cost, low pollution, high safety, meet the requirements of industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法
本专利技术属于化工
，具体涉及一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法。
技术介绍
4-氯乙酰乙酸乙酯为无色至淡黄色透明液体，是生产氮氯地平、奥拉西坦、阿托伐汀钙等原料的重要中间体，市场需求量较大。现有工业化生产主要是通过间歇釜式氯化生产，存在反应时间长，氯化深度难以控制，副产物多，收率低等问题。专利CN201210257429.X和CN201310321570.6公开了一种以双乙烯酮为起始原料，经过氯化和酯化两步合成4-氯乙酰乙酸乙酯，其原料均廉价易得而成为主流的生产方法，但是其也有本身固有的缺点就是产品收率偏低，只有75%-88%，造成成本偏高，而造成收率低的原因就是反应过程中会生成一定量的2-氯乙酰乙酸乙酯（5%左右），而2-氯乙酰乙酸乙酯的沸点和产品4-氯乙酰乙酸乙酯的沸点很接近（在减压条件下约为2-3℃），因此在纯化时通常要反复精馏，造成产品的大量分解，最终导致收率偏低。专利WO2012146604A1和CN105693509A报道了4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成，以双乙烯酮和氯气为原料，在降膜式反应器中反应，反应结束后进入酯化釜进行酯化，合成4-氯乙酰乙酸乙酯，该技术方案过程反应不易控制，不易产业化生产。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决上述技术存在的问题，本专利技术第一个目的提供了一种在微通道反应器中连续合成4-氯乙酰乙酸乙酯的装置系统；第二个目的提供一种在微通道反应器中连续合成4-氯乙酰乙酸乙酯的方法。技术方案：一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，包括第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）、泵（3）、微通道反应器（4）；该微通道反应器（4）的上游设有进料管（5），下游设有出料管（6）；所述第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）分别通过泵（3）与所述微通道反应器（4）的进料管（5）连接；还包括第二反应器（7），该第二反应器（7）包括进料支管（8）、出料总管（9），所述进料支管（8）至少有2根；还包括第三溶液罐（12），所述进料支管（8）分别与所述第三溶液罐（12）、出料管（6）连接，该第三溶液罐（12）与所述进料支管（8）之间设有泵（3）；还包括收集罐（13）、尾气吸收装置（14），该收集罐（13）位于所述出料总管（9）的下游；尾气吸收装置（14）位于所述收集罐（13）的下游。作为优选，所述第二反应器（7）的进料支管（8）、出料总管（9）的内腔中设有岛（10），该岛（10）有多个，呈心形，相邻岛（10）之间有间隙，均匀排列；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的交接处设有中心岛（11），该中心岛（11）为圆形；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的连接处为柔性连接。作为优选，所述第一溶液罐（1）为双乙烯酮溶剂罐；第二溶液罐（2）为氯气溶液罐；第三溶液罐（12）为乙醇罐。作为优选，所述泵（3）为计量泵。一种采用上述4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统的方法，主要包括以下步骤：1）双乙烯酮和氯气分别溶于有机溶剂中，配成溶液；双乙烯酮与有机溶剂的摩尔比为0.05~50:1；氯气与有机溶剂的摩尔比为0.01~50:1；2）将配制的双乙烯酮和氯气溶液经泵（3）输入到微通道反应器（4）中，进行氯化反应；双乙烯酮溶液与氯气溶液反应温度范围为-50℃~0℃，反应时间为0.1~50s，双乙烯酮与氯气摩尔比为0.9~1.5:1；3）双乙烯酮氯化反应结束后，与乙醇通过第二反应器（7）进行反应，合成4-氯乙酰乙酸乙酯，产品通过出料总管（9）进入收集罐（13），收集罐（13）连接尾气吸收装置（14），粗品进入后续精制。作为优选，所述有机溶剂为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷、正己烷、正庚烷、对氯三氟甲苯中的一种或几种按一定比例配置的混合物。作为优选，双乙烯酮与有机溶剂的摩尔比优选为0.1~0.5:1；氯气与有机溶剂的摩尔比优选为0.05~0.2:1。作为优选，双乙烯酮溶液与氯气溶液反应优选温度范围为-30℃~0℃，反应时间优选范围为5~30s，双乙烯酮与氯气摩尔比优选范围为1.0~1.1:1。有益的效果：本专利技术采用微通道反应器、第二反应器，反应生成4-氯乙酰乙酸乙酯，在计量泵的精确计量控制输送反应物料，在微通道反应器中直接完成氯化和酯化，产物直接进入后续分离，可大大提高反应选择性，降低生产成本，缩短了反应时间，具体的效果如下：1、本专利技术具有传质传热高效、精确控温控时、安全稳定、无放大效应及反应的实时监控等优点；2、本专利技术使用微通道反应器进行化合物多步骤的合成，可以减少对有机溶剂的使用，避免与有毒、有危险的试剂直接接触，大大缩减反应工艺的时间，且有效控制多氯代物，降低多氯产物和其他副产物生成；3、本专利技术减少物料用量和浪费以及潜在催化剂的循环回收，提高反应产物的含量和收率，有效的降低生产原料成本和能源成本，减少生产过程中的污染物；4、采用第二反应器，进料支管与出料总管之间为柔性连接，可调节角度，进料支管与出料总管内腔中设有均匀排列的岛、圆形中心岛，可起到将物料分流，充分混合反应，反应更加精细准确，避免副产的发生，有利于正向反应的进行。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术第二反应器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施案例1如图1、图2所示，一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，包括第一溶液罐1、第二溶液罐2、泵3、微通道反应器4；该微通道反应器4的上游设有进料管5，下游设有出料管6；所述第一溶液罐1、第二溶液罐2分别通过泵3与所述微通道反应器4的进料管5连接；还包括第二反应器7，该第二反应器7包括进料支管8、出料总管9，所述进料支管8至少有2根；还包括第三溶液罐12，所述进料支管8分别与所述第三溶液罐12、出料管6连接，该第三溶液罐12与所述进料支管8之间设有泵3；还包括收集罐13、尾气吸收装置14，该收集罐13位于所述出料总管9的下游；尾气吸收装置14位于所述收集罐13的下游。本实施例中，所述第二反应器7的进料支管8、出料总管9的内腔中设有岛10，该岛10有多个，呈心形，相邻岛10之间有间隙，均匀排列；所述进料支管8与所述出料总管9的交接处设有中心岛11，该中心岛11为圆形；所述进料支管8与所述出料总管9的连接处为柔性连接。所述第一溶液罐1为双乙烯酮溶剂罐；第二溶液罐2为氯气溶液罐；第三溶液罐12为乙醇罐；所述泵3为计量泵。实施例2一种采用实施例1所述4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统的方法，主要包括以下步骤：1）双乙烯酮和氯气分别溶于有机溶剂中，配成溶液；双乙烯酮与有机溶剂的摩尔比为0.05~50:1；氯气与有机溶剂的摩尔比为0.01~50:1；2）将配制的双乙烯酮和氯气溶液经泵3输入到微通道反应器4中，进行氯化反应；双乙烯酮溶液与氯气溶液反应温度范围为-50℃~0℃，反应时间为0.1~50s，双乙烯酮与氯气摩尔比为0.9~1.5:1；3）双乙烯酮氯化反应结束后，与乙醇通过第二反应器7进行反应，合成4-氯乙酰乙酸乙酯，产品通过出料总管9进入收集罐13，收集罐13连接尾气吸收装置14，粗品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种4‑氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，其特征在于：包括第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）、泵（3）、微通道反应器（4）；该微通道反应器（4）的上游设有进料管（5），下游设有出料管（6）；所述第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）分别通过泵（3）与所述微通道反应器（4）的进料管（5）连接；还包括第二反应器（7），该第二反应器（7）包括进料支管（8）、出料总管（9），所述进料支管（8）至少有2根；还包括第三溶液罐（12），所述进料支管（8）分别与所述第三溶液罐（12）、出料管（6）连接，该第三溶液罐（12）与所述进料支管（8）之间设有泵（3）；还包括收集罐（13）、尾气吸收装置（14），该收集罐（13）位于所述出料总管（9）的下游；尾气吸收装置（14）位于所述收集罐（13）的下游。

【技术特征摘要】
1.一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，其特征在于：包括第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）、泵（3）、微通道反应器（4）；该微通道反应器（4）的上游设有进料管（5），下游设有出料管（6）；所述第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）分别通过泵（3）与所述微通道反应器（4）的进料管（5）连接；还包括第二反应器（7），该第二反应器（7）包括进料支管（8）、出料总管（9），所述进料支管（8）至少有2根；还包括第三溶液罐（12），所述进料支管（8）分别与所述第三溶液罐（12）、出料管（6）连接，该第三溶液罐（12）与所述进料支管（8）之间设有泵（3）；还包括收集罐（13）、尾气吸收装置（14），该收集罐（13）位于所述出料总管（9）的下游；尾气吸收装置（14）位于所述收集罐（13）的下游。2.根据权利要求1所述的4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，其特征在于：所述第二反应器（7）的进料支管（8）、出料总管（9）的内腔中设有岛（10），该岛（10）有多个，呈心形，相邻岛（10）之间有间隙，均匀排列；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的交接处设有中心岛（11），该中心岛（11）为圆形；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的连接处为柔性连接。3.根据权利要求1所述的4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，其特征在于：所述第一溶液罐（1）为双乙烯酮溶剂罐；第二溶液罐（2）为氯气溶液罐；第三溶液罐（12）为乙醇罐。4.根据权利要求1所述的4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，其特征在于：所述泵（3）为计量泵。5.一种采用如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家生，祝俊，刘加根，严生虎，陈代祥，张超，张晨晨，辜顺林，沈介发，马晓明，
申请(专利权)人：江苏诚信药业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32