專利名稱：一種射流方式合成對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)方法
一種射流方式合成對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于精細(xì)化學(xué)品對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)合成的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用射流反應(yīng)技術(shù)合成對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)制備方法。
背景技術(shù)：
對(duì)羥基苯甲醛是一種用途廣泛的精細(xì)化工中間體，主要用于香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品等領(lǐng)域，如合成香料大茴香醛、香蘭素、覆盆子酮；抗菌增效劑甲氧基芐胺嘧啶、羥芐頭孢霉素等；工業(yè)上合成對(duì)輕基苯甲醒的方法主要有Reimer-Tiemann法、Gattermann法、苯酚三氯乙醛法、甲醛法、對(duì)硝基甲苯法，但都有產(chǎn)品收率低、純度低、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、三廢排放多等問題。
從八十年代起，對(duì)甲酚經(jīng)純氧或空氣催化氧化的工藝因具有三廢少、反應(yīng)溫和、 操作相對(duì)簡單等優(yōu)點(diǎn)而被眾多的研究人員所重視，如JP62155236，1987 ；CN1143066A, 1997 ；US4929766, 1999 ； CN1319581A, 2009 ；CN102115435A, 2010 但這些研究的重點(diǎn)都在氧化工藝的優(yōu)化和催化劑的選擇方面，對(duì)羥基苯甲醛的收率為40-80%，同時(shí)也存在對(duì)甲酚的轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)品分離困難等問題，特別對(duì)工業(yè)化的生產(chǎn)方法沒有更進(jìn)一步的研究。 CN101462933A，2009雖然對(duì)氧化反應(yīng)的反應(yīng)器做了研究，但旋轉(zhuǎn)流化床在工業(yè)上應(yīng)用比較少，而且設(shè)備價(jià)格高、維修比較困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)中以對(duì)甲酚為原料催化氧化合成對(duì)羥基苯甲醛方法中存在對(duì)甲酚轉(zhuǎn)化率低、氧化反應(yīng)時(shí)間長等缺點(diǎn)，提供了一種對(duì)甲酚催化氧化合成對(duì)羥基苯甲醛的一種工業(yè)生產(chǎn)方法，具有氧化反應(yīng)時(shí)間短、轉(zhuǎn)化率高、純度高、操作簡單、設(shè)備簡單、維 修方便、投資小等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明通過以下的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述目的1、按工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模選擇射流噴射反應(yīng)器，選擇的射流噴射反應(yīng)器和反應(yīng)釜容積的大小、循環(huán)泵的流量有關(guān)，優(yōu)選的射流噴射反應(yīng)器的流量和反應(yīng)釜容積的比例系數(shù)為 O. 01-15 ;射流噴射反應(yīng)器的流量和循環(huán)泵的流量比例系數(shù)為O. 1-50。
2、將選擇好的射流噴射反應(yīng)器安裝在氧化釜的帶有列管冷凝器循環(huán)管路上，列管冷凝器的冷凝面積優(yōu)選為反應(yīng)釜容積的1-50倍。
3、先將甲醇投入反應(yīng)釜中，視氧化釜內(nèi)的溫度變化分批投入片堿和催化劑，攪拌溶解后，加入計(jì)量的對(duì)甲酚，密封氧化釜，攪拌一定的時(shí)間；對(duì)甲酚片堿催化劑甲醇=1:1-3: 0. 001-0. 05:1-5 ;催化劑為按一定比例的無機(jī)鈷鹽、銅鹽及活性炭，優(yōu)選的無機(jī)鈷鹽為含結(jié)晶水的氯化鈷；銅鹽為一水醋酸銅，鈷鹽和銅鹽的重量比為鈷銅活性炭 =1:0. 5_5 1_3ο
4、開啟循環(huán)泵和噴射反應(yīng)器，同時(shí)將氧氣或空氣通入氧化釜中，控制氧化釜溫度為50-85度，壓力為0.01-0. 4MPa，氧化6-12小時(shí)；利用氣相色譜技術(shù)檢測對(duì)甲酚的含量，當(dāng)對(duì)甲酚的含量小于O. 5-1. 5%時(shí)，即為氧化反應(yīng)終點(diǎn)。
5、氧化液經(jīng)簡單蒸餾回收甲醇后，加入一定量的水，再次升溫到50-100度，趁熱放到結(jié)晶桶內(nèi)冷卻結(jié)晶；將結(jié)晶物離心甩干，得到對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽。
6、將對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水按一定比例投入反應(yīng)釜中，加入一定量的活性炭，升溫到60-95度溶解半小時(shí)，熱過濾，濾液在溫度45-60之間加鹽酸酸化到PH2-3，冷卻到 25-30度之間離心得到對(duì)羥基苯甲醛的潮品；優(yōu)選的，對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水、活性炭的重量比為對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽水活性炭=1:1-10:0. 001-0.01。
、將對(duì)羥基苯甲醛潮品利用閃蒸干燥烘干，控制進(jìn)風(fēng)溫度在100-130度之間，閃蒸主機(jī)溫度在70-90度內(nèi)，干燥停留時(shí)間在1-8分鐘左右，得到對(duì)羥基苯甲醛的成品。
本發(fā)明利用噴射反應(yīng)的射流混合技術(shù)催化氧化合成對(duì)羥基苯甲醛，設(shè)備簡單，可控性強(qiáng)，具有氧化時(shí)間短、對(duì)甲酚轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備維修方便、投資少的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下的闡述只是對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說明，應(yīng)當(dāng)明白不是對(duì)本發(fā)明要求的權(quán)利的限制。
實(shí)施例1按工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模600噸/年選擇射流噴射反應(yīng)器，選擇的射流噴射反應(yīng)器和反應(yīng)釜容積的大小、循環(huán)泵的流量有關(guān)，優(yōu)選的射流噴射反應(yīng)器的流量和反應(yīng)釜容積的比例系數(shù)為O.01-15 ;射流噴射反應(yīng)器的流量和循環(huán)泵的流量比例系數(shù)為O. 1-50。選擇的噴射反應(yīng)器為流量201/s，反應(yīng)釜的容積為3000L。
2、將選擇好的射流噴射反應(yīng)器安裝在氧化釜的帶有列管冷凝器循環(huán)管路上，列管冷凝器的冷凝面積優(yōu)選為反應(yīng)釜容積的1-50倍。選擇的列管冷凝器冷凝面積為50m2。
3、先將甲醇投入反應(yīng)釜中，視氧化釜內(nèi)的溫度變化分批投入片堿和催化劑，攪拌溶解后，加入計(jì)量的對(duì)甲酚，密封氧化釜，攪拌一定的時(shí)間；對(duì)甲酚片堿催化劑甲醇=1:1-3: 0. 001-0. 05:1-5 ;催化劑為按一定比例的無機(jī)鈷鹽、銅鹽及活性炭，優(yōu)選的無機(jī)鈷鹽為含結(jié)晶水的氯化鈷；銅鹽為一水醋酸銅，鈷鹽和銅鹽的重量比為鈷銅活性炭 =1:0. 5-5 :1-3。優(yōu)選的對(duì)甲酚投料量為600Kg，其他按上述比例配制。
4、開啟循環(huán)泵和噴射反應(yīng)器，同時(shí)將氧氣或空氣通入氧化釜中，控制氧化釜溫度為50-85度，壓力為0.01-0. 4MPa，氧化6-12小時(shí)；利用氣相色譜技術(shù)檢測對(duì)甲酚的含量， 當(dāng)對(duì)甲酚的含量小于O. 5-1. 5%時(shí)，即為氧化反應(yīng)終點(diǎn)。
5、氧化液經(jīng)簡單蒸餾回收甲醇后，加入一定量的水，再次升溫到50-100度，趁熱放到結(jié)晶桶內(nèi)冷卻結(jié)晶；將結(jié)晶物離心甩干，得到對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽。
6、將對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水按一定比例投入反應(yīng)釜中，加入一定量的活性炭，升溫到60-95度溶解半小時(shí)，熱過濾，濾液在溫度45-60之間加鹽酸酸化到PH2-3，冷卻到 25-30度之間離心得到對(duì)羥基苯甲醛的潮品；優(yōu)選的，對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水、活性炭的重量比為對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽水活性炭=1:1-10:0. 001-0.01。
、將對(duì)羥基苯甲醛潮品利用閃蒸干燥烘干，控制進(jìn)風(fēng)溫度在100-130度之間，閃蒸主機(jī)溫度在70-90度內(nèi)，干燥停留時(shí)間在1-8分鐘左右，得到對(duì)羥基苯甲醛的成品509Kg。
權(quán)利要求
1.一種射流方式合成對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)方法，其特征在于一種利用噴射反應(yīng)器的射流混合技術(shù)將對(duì)甲酚催化氧化對(duì)羥基苯甲醛，按工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模選擇射流噴射反應(yīng)器及冷凝器，將對(duì)甲酚、甲醇、催化劑按一定比例投入反應(yīng)釜，經(jīng)氧化反應(yīng)、蒸餾結(jié)晶、酸化、閃蒸得到產(chǎn)品對(duì)羥基苯甲醛。
2.如權(quán)利要求1所述的按工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模選擇射流噴射反應(yīng)器及冷凝器，其特征在于選擇的射流噴射反應(yīng)器和反應(yīng)釜容積的大小、循環(huán)泵的流量有關(guān)，優(yōu)選的射流噴射反應(yīng)器的流量和反應(yīng)釜容積的比例系數(shù)為O. 01-15 ;射流噴射反應(yīng)器的流量和循環(huán)泵的流量比例系數(shù)為O. 1-50 ;列管冷凝器的冷凝面積優(yōu)選為反應(yīng)釜容積的1-50倍。
3.如權(quán)利要求1所述的對(duì)甲酚、甲醇、催化劑的一定比例，其特征在于對(duì)甲酚片堿催化劑甲醇=1:1-3: 0. 001-0. 05:1-5 ;催化劑為按一定比例的無機(jī)鈷鹽、銅鹽及活性炭，優(yōu)選的無機(jī)鈷鹽為含結(jié)晶水的氯化鈷；銅鹽為一水醋酸銅，鈷鹽和銅鹽的重量比為鈷銅活性炭=1:0. 5-5 :1-3。
4.如權(quán)利要求1所述的氧化反應(yīng)，其特征在于將氧氣或空氣通入氧化釜中，控制氧化釜溫度為50-85度，壓力為O. 01-0. 4MPa，氧化6-12小時(shí)；利用氣相色譜技術(shù)檢測對(duì)甲酚的含量，當(dāng)對(duì)甲酚的含量小于O. 5-1. 5%時(shí)，即為氧化反應(yīng)終點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸餾結(jié)晶，其特征在于氧化液經(jīng)簡單蒸餾回收甲醇后，加入一定量的水，再次升溫到50-100度，趁熱放到結(jié)晶桶內(nèi)冷卻結(jié)晶；將結(jié)晶物離心甩干，得到對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽。
6.如權(quán)利要求1所述的酸化，其特征在于將對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水按一定比例投入反應(yīng)釜中，加入一定量的活性炭，升溫到 60-95度溶解半小時(shí)，熱過濾，濾液在溫度45-60之間加鹽酸酸化到PH2-3，冷卻到25-30度之間離心得到對(duì)羥基苯甲醛的潮品；優(yōu)選的，對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽和水、活性炭的重量比為 對(duì)羥基苯甲醛鈉鹽水:活性炭=1:1-10:0. 001-0.01。
7.如權(quán)利要求1所述的閃蒸，其特征在于將對(duì)羥基苯甲醛潮品利用閃蒸干燥烘干，控制進(jìn)風(fēng)溫度在100-130度之間，閃蒸主機(jī)溫度在70-90度內(nèi)，干燥停留時(shí)間在1-8分鐘左右，得到對(duì)羥基苯甲醛的成品。
全文摘要
本發(fā)明利用噴射反應(yīng)的射流混合技術(shù)將對(duì)甲酚催化氧化合成對(duì)羥基苯甲醛的工業(yè)方法，設(shè)備簡單，可控性強(qiáng)，具有氧化時(shí)間短、對(duì)甲酚轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備維修方便、投資少的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C47/565GK102992973SQ20121051560
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張偉江 申請(qǐng)人:嘉興市安瑞材料科技有限公司