新聞資訊
新聞資訊
- 動態管式反應器有哪些材質?動態管式反應器材質介紹
- 微通道反應器合成硝酸異辛酯方法
- 連續流技術在合成高分子材料方向的應用展望
- 連續流技術在光催化氧化反應中的應用
- 重氮化反應的研發思路,連續流技術在重氮化反應中的應用
聯系我們
手機:19314072625
電話:400-172-8090
郵箱:kxwlhg@163.com
地址:安徽省合肥市高新區永和路597號綠城科技園E棟6樓
微化知識
連續流合成二硝基萘,連續流合成二硝基萘方法
- 作者:楊海軍
- 發布時間:2024-05-17
- 點擊:1111
多數芳香族化合物的硝化反應是液-液非均相的快速強放熱反應過程,溫度越高硝化反應速度越快,反應產生的大量氣體以及熱量則會在短時間內釋放,極易造成因溫度失控而導致爆炸事故的發生。間歇操作的液-液非均相的快速強放熱反應過程在精確控制反應溫度以及高效快速混合等方面都較難實現。
萘的硝基化合物主要包括 α-硝基萘( α-NN) 、β硝基萘( β-NN) 、1,5-二硝基萘( 1,5-DNN) 及 1,8-二 硝基萘( 1,8-DNN) 等。它們都是重要的化學中間體,被廣泛應用于染料、顏料及高能材料等的制備。其中,1,5-DNN 可制備1,5-萘 二異酸酯( 1,5- NDI) ,進而用作合成高性能聚氨酯材料的主要原料; 1,8-DNN 可制備1,8-萘二氨( 1,8-NDA),1,8-NDA 為一種重要的染料中間體,主要用于生產溶劑型染料C. I. 溶劑橙60和C. I. 溶劑紅135。目前,國內外工業化生產二硝基萘的工藝仍是以萘或硝基萘為原料,采用傳統的硝硫混酸硝化法在間歇反應釜中進行硝化反應。萘是一種比苯更加容易被硝化的芳香族化合物,硝化過程中放熱劇烈,因此在實際的間歇式生產中一般是先投入反應底物,再逐漸滴加硝化劑,同時輔以冷凍鹽水降溫以防止劇烈放熱,但是物料接觸的瞬間也會因反應放熱而產生一定的副產物;同時,這種加料方式使先加入的物料的停留時間過長而生成副產物,導致收率和選擇性下降。目前,市面上1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的合成方法主要是在間歇反應釜中通過對萘進行硝化再經過一系列后處理得到,具體反應過程如下所示:
二硝化反應工藝的連續化一直是該領域技術革新的努力方向。本公司克服現有技術的缺陷,提供一種1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的制備方法。室溫下將萘與DCE攪拌混合均勻配置成DCE-萘溶液作為物料1,將硫酸與硝酸在冰水浴中配置成硝硫混酸作為物料2。兩股物料經計量泵,控制摩爾比同時通入動態管式反應器中;在動態管式反應器中發生反應,經過設置的停留時間,產物從反應器的出口流出,進入冷卻后處理過程;將反應液加入到水中,析出固體,加入氨水調節pH為7-9,進行萃取,用溶劑進行重結晶,過濾,濾餅洗滌3次后,烘干后檢測二硝基化合物選擇性95%以上。
工藝流程圖
反應實物圖
連續流操作的有益效果:
1.實驗中采用動態管式反應器,反應時間從傳統的數小時縮短到幾分鐘,顯著提高了反應效率。
2.由于原料在動態管中混合極佳,溫度精確控制,反應過程中,混酸的用量可以大大減少,安全性大大提高,且產物的選擇性明顯提高,連續生產所耗費時間大大減少,且有益于保護環境。
3.在動態管式反應器中,從預混、進料、混合以及反應過程全程為連續流反應,避免了常規間歇反應中需要額外配置裝置和轉移中出現泄露,環保安全,生產效率高。
4.選用動態管式反應器能夠很好的降低物料析出引起堵住管路的風險,從而保證產業化連續生產的可靠性。