重氮鹽管道化水解制酚工藝的研究.pdf

1、管道化連續(xù)反應(yīng)與釜式間歇反應(yīng)工藝相比具有許多優(yōu)點,如設(shè)備簡單投入小、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高等。特別是對于快速串聯(lián)反應(yīng),管道化具有優(yōu)勢,如反應(yīng)停留時間和溫度容易控制、返混小、副反應(yīng)少、可明顯提高產(chǎn)品收率。重氮鹽水解制酚是有機化工生產(chǎn)中的重要反應(yīng),應(yīng)用十分廣泛。重氮鹽水解制酚反應(yīng)是典型的快速串聯(lián)反應(yīng),從化學反應(yīng)工程與工藝原理上看,目前生產(chǎn)中所采用的釜式間歇水解工藝不盡合理,用管道化連續(xù)工藝改造重氮鹽的水解有重要的意義。本文研究

2、了以芳胺為原料,先制得重氮鹽,再經(jīng)管道化水解制備苯酚的工藝。并通過此方法合成了2,4-二甲基苯酚、愈創(chuàng)木酚、間苯二酚等產(chǎn)品。將2,4-二甲基苯胺制成重氮鹽后,流量為100ml/h,水解溫度120℃在管道反應(yīng)器中連續(xù)水解,用甲苯提取后減壓精餾得到產(chǎn)品2,4-二甲基苯酚。用氣相色譜檢測,得到的產(chǎn)品收率82％,含量達99%以上。提出R的概念,即氮氣與重氮液摩爾流量之比。據(jù)此繪得R-Q曲線圖,并由圖可得到合適流量100ml/h,與實際所得最佳流

3、量結(jié)果一致。將原料鄰甲氧基苯胺制得重氮鹽后,將它與硫酸銅溶液混溶,再管道化水解,流量80ml/h,水解溫度為150℃,用甲苯提取并減壓蒸餾得到產(chǎn)品愈創(chuàng)木酚。管道化水解可以節(jié)約大量硫酸銅,使最終硫酸銅用量與原料用量摩爾比僅為0.245。產(chǎn)品收率也較高,為90%,純度為99%。R-Q曲線圖得到合適的流量80ml/h,與實際結(jié)果一致。間苯二胺在-15℃下重氮化,然后將重氮鹽管道化水解,水解溫度120℃、流量為120ml/h。用乙醚提取,減壓蒸

4、餾即可得到間苯二酚,收率為79.4%,產(chǎn)品經(jīng)HPLC檢測純度為99%以上,R-Q曲線所得流量結(jié)果為110ml/h,與實驗結(jié)果大致相同。另外,研究了在高溫高壓下將間苯二胺直接水解的辦法,也可制得間苯二酚,但該法對反應(yīng)設(shè)備的腐蝕十分嚴重,用重氮化的辦法更節(jié)約能源與設(shè)備。對于重氮化水解這樣的快速串聯(lián)反應(yīng),采用連續(xù)的管道化反應(yīng)可以減少副反應(yīng),提高生產(chǎn)效率,容易控制反應(yīng),比釜式反應(yīng)更有利于生產(chǎn)。論文考察了水解溫度,流量,用酸量等對管道化水解反應(yīng)的