一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法技术

本发明专利技术提供一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法，所述方法以间氨基苯酚为原料，通过微通道反应制备间苯二酚，在0℃及以上合成重氮盐，在90℃及以下进行重氮盐水解，降低反应条件；反应时间由传统的10小时左右缩减至2分钟以内，反应时间得到极大缩短；产品的纯度在75％以上，纯度得到极大的提高。本发明专利技术提供的方法换热效率高，传质速率高，反应的效率获得数百倍的提高，反应体系温度和压力得到了精确控制，工艺安全可靠，同时还能够对重氮化等危险工艺控制平稳，促进工业安全生产，降低能耗，能够大幅减少工业有害排放，实现生态绿色发展。

【技术实现步骤摘要】
一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法
本专利技术属于化工医药
，具体涉及一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法。
技术介绍
现有技术中关于间苯二酚的制备以间氨基苯酚为原料，通过间歇釜制备得到。通常包括重氮盐制备、重氮盐水解和溶剂回收。由于间氨基苯酚制备间苯二酚使用传统间歇釜设备，反应中重氮盐的制备需低温进行，因此重氮盐制备过程中需要保持体系温度在0℃以下；水解反应剧烈放热并有大量气体生成，生产能耗高，工艺安全风险高，自动化程度低。重氮化工艺属于首批重点监管的危险化工工艺目录，安全防护设备多，反应剧烈，温度、搅拌不易控制，短时间重氮盐不及时进入下一步反应，易出现大量副反应，影响收率。由于不能及时移走反应热导致滴加时间过长，副反应增多，生产周期被拉长，重氮化合物反应活性高，副产物很多，分离困难，有机萃取溶剂用量大，不能连续生产，因此产率低，并不适宜产业化生产，也很难制备出质量高的间苯二酚。
技术实现思路
为了解决以上的技术问题，本专利技术采用微通道反应器，由间氨基苯酚合成间苯二酚，本专利技术提供的方法反应条件容易实现，反应周期极大缩短，产率显著提高。本专利技术的目的是提供一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法。本专利技术提供的通过微通道反应制备间苯二酚的方法，包括以下步骤：(1)制备重氮盐：取间氨基苯酚与硫酸水溶液混合，得到第一混合物，然后将第一混合物输送至微反应器中的第一反应模块中预冷至5～15℃；取亚硝酸钠水溶液输送至微反应器的第二反应模块预冷至5～15℃；将第一反应模块和第二反应模块得到的预冷物料输送至微反应器中的第三反应模块进行混合，所述第三反应模块的温度为5～30℃，然后输入微反应器中的第四反应模块反应得到间氨基苯酚重氮盐，所述第四反应模块的温度为5～30℃；(2)重氮盐水解：分别取醋酸丁酯和水，输送至微反应器中的第五反应模块预热至60～90℃，然后输送至微反应器的第六反应模块，同时将步骤(1)中得到的间氨基苯酚重氮盐输送至第六反应模块进行混合，得到第二混合物，所述第六反应模块的温度为60～90℃，将第二混合物输送至第七反应模块进行水解反应，所述水解反应的温度为60～90℃，最后输送到冷却模块进行冷却，收集产物，得到所述间苯二酚。本专利技术以间氨基苯酚为原料，首先，间氨基苯酚在低浓度硫酸溶液中，与亚硝酸钠的水溶液进行反应，得到重氮盐，然后进行重氮盐的水解，得到间苯二酚。合成路线如下所示：本专利技术通过微通道反应器进行，与传统间歇釜相比，得到的反应混合液中产品含量提升较为显著，由于微通道反应器持液体积小、换热效率高、传质速率高，使该放热反应压力稳定，工艺更加安全可靠。由于微通道反应器的持液体积小、传热效率高、传质速率高，因此，在反应过程中能够控制重氮盐的制备温度控制在0℃及以上，在重氮盐水解过程中控制温度在90℃及以下，反应条件可控易实现，降低反应的能耗，提升反应的安全性能；同时本专利技术提供的方法还能够减少有害副产物产生，提高产物的纯度及得率，能够大幅减少工业有害排放，实现生态绿色发展。本专利技术提供的方法能够将间苯二酚的纯度提升至75％以上，因此具有广阔的应用前景。优选地，步骤(1)中，所述硫酸溶液的浓度为20～35％。本专利技术提供的上述浓度的稀硫酸粘度低，流动性好，可以促进重氮化反应的充分进行，能够提粗品的收率，且具有较低的腐蚀性，对设备要求低，绿色高效。优选地，步骤(1)中，所述间氨基苯酚与硫酸溶液的摩尔比为1:2～3.5。本专利技术中间氨基苯酚与硫酸溶液以上述的摩尔比配合，得到的粗品的收率高，纯度高。优选地，步骤(1)中，所述第一混合物的输送速率为0.02～12kg/min。本专利技术采用在微通道反应器中进行反应，从试验到规模化生产不需要修改反应的参数，适用于规模化的工业生产。优选地，步骤(1)中，所述亚硝酸钠水溶液的输送速率为0.012～6.79kg/min。优选地，所述亚硝酸钠水溶液的浓度为20～40％，最优选择为36％。第一混合物的输送速率决定了亚硝酸钠溶液的输送速率，本专利技术提供的亚硝酸钠水溶液的输送速率能够保证亚硝酸钠水溶液与间氨基苯酚的摩尔比在最佳比例范围内，从而保证反应的充分进行。优选地，步骤(1)中，所述亚硝酸钠与间氨基苯酚的摩尔比为0.95～1.2:1。优选地，步骤(1)中，所述第四反应模块的反应温度为5～30℃，反应时间15～40s。本专利技术提供的方法，能够保证重氮盐的快速生成，当反应温度在5～30℃，反应时间在15～40s就能够保证反应的充分进行。优选地，步骤(2)中，所述有机溶剂的纯度在99.8％以上。优选地，步骤(2)中，所述有机溶剂包括醋酸乙酯、正丁醇和醋酸正丁酯中的一种，所述有机溶剂的输送速率为0.0014～13.59kg/min，所述水的输送速率为0.003～3.09kg/min。优选地，步骤(2)中，所述有机溶剂与间氨基苯酚重氮盐的摩尔比为6～9:1。优选地，步骤(2)中，所述水解反应的时间为20～45s。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术提供的通过微通道反应制备间苯二酚的方法，以间氨基苯酚为原料，通过微通道反应制备间苯二酚，在0℃及以上合成重氮盐，在90℃及以下进行重氮盐水解，降低反应条件；反应时间由传统的10小时左右缩减至2分钟以内，反应时间得到极大缩短；产品的纯度在75％以上，纯度得到极大的提高。2.本专利技术提供的方法换热效率高，传质速率高，反应的效率获得数百倍的提高，反应体系温度和压力得到了精确控制，工艺安全可靠，同时还能够对重氮化等危险工艺控制平稳，促进工业安全生产，降低能耗，能够大幅减少工业有害排放，实现生态绿色发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的通过微通道反应制备间苯二酚的方法的进料反应流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术以下实施例使用康宁G1-10FM反应器(即-G1-10FM反应器)，使用4台康宁泵进行物料输送，使用2台换热器对反应器进行控温，最后一个模块使用空气进行冷却。本专利技术提供一种通过微通道反应器制备间苯二酚的方法，包括以下步骤：(1)重氮盐制备：取间氨基苯酚与浓度为20～35％的硫酸水溶液混合，所述间氨基苯酚与硫酸溶液的摩尔比为1:2～3.5，得到第一混合物，由第一进料泵(FeedA)以0.02～12kg/min的输送速率输送至G1反应器第一反应模块进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备重氮盐：取间氨基苯酚与硫酸水溶液混合，得到第一混合物，然后将第一混合物输送至微反应器中的第一反应模块中预冷至5～15℃；/n取亚硝酸钠水溶液输送至微反应器的第二反应模块预冷至5～15℃；/n将第一反应模块和第二反应模块得到的预冷物料输送至微反应器中的第三反应模块进行混合，所述第三反应模块的温度为5～30℃，然后输入微反应器中的第四反应模块反应得到间氨基苯酚重氮盐，所述第四反应模块的温度为5～30℃；/n(2)重氮盐水解：分别取有机溶剂和水，输送至微反应器中的第五反应模块预热至60～90℃，然后输送至微反应器的第六反应模块，同时将步骤(1)中得到的间氨基苯酚重氮盐输送至第六反应模块进行混合，得到水解反应物，所述第六反应模块的温度为60～90℃，将水解反应物输送至第七反应模块继续进行水解反应，所述水解反应的温度为60～90℃，最后输送到冷却模块进行冷却，收集产物，得到所述间苯二酚。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过微通道反应制备间苯二酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备重氮盐：取间氨基苯酚与硫酸水溶液混合，得到第一混合物，然后将第一混合物输送至微反应器中的第一反应模块中预冷至5～15℃；
取亚硝酸钠水溶液输送至微反应器的第二反应模块预冷至5～15℃；
将第一反应模块和第二反应模块得到的预冷物料输送至微反应器中的第三反应模块进行混合，所述第三反应模块的温度为5～30℃，然后输入微反应器中的第四反应模块反应得到间氨基苯酚重氮盐，所述第四反应模块的温度为5～30℃；
(2)重氮盐水解：分别取有机溶剂和水，输送至微反应器中的第五反应模块预热至60～90℃，然后输送至微反应器的第六反应模块，同时将步骤(1)中得到的间氨基苯酚重氮盐输送至第六反应模块进行混合，得到水解反应物，所述第六反应模块的温度为60～90℃，将水解反应物输送至第七反应模块继续进行水解反应，所述水解反应的温度为60～90℃，最后输送到冷却模块进行冷却，收集产物，得到所述间苯二酚。


2.根据权利要求1所述的通过微通道反应制备间苯二酚的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硫酸溶液的浓度为20～35％。


3.根据权利要求1所述的通过微通道反应制备间苯二酚的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述间氨基苯酚与硫酸溶液的摩尔比为1:2～3.5。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国栋，刘卫东，
申请(专利权)人：内蒙古盛唐国际蒙医药研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15