本發(fā)明屬于有機(jī)合成工藝技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種在液相反應(yīng)條件下由對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化制備對(duì)氯苯甲醛的方法,更具體說(shuō)是以對(duì)氯甲苯為底物,雙氧水為氧化劑,鈷、鉬、溴的一種或幾種金屬離子絡(luò)合物為催化劑,一元羧酸為溶劑,在具有不同微結(jié)構(gòu)的管式反應(yīng)器中連續(xù)制備對(duì)氯苯甲醛產(chǎn)品。
背景技術(shù):
對(duì)氯苯甲醛是一種重要的化工中間體,在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等方面都有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值,廣泛應(yīng)用于合成除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等農(nóng)藥產(chǎn)品以及芬那露、氯苯氨絡(luò)酸等藥物。此外對(duì)氯苯甲醛還被應(yīng)用于合成酸性藍(lán)7BF、酸性艷藍(lán)6B等燃料和合成感光材料的中間體。
傳統(tǒng)的對(duì)氯苯甲醛的工業(yè)生產(chǎn)方法主要包括以下三種:對(duì)氯甲苯的甲基雙氯化水解法、對(duì)氯甲苯的氯化氧化法和對(duì)氯甲苯直接氧化法,其中對(duì)氯甲苯的氯化氧化法就是利用對(duì)氯甲苯氯化得到的對(duì)氯氯化芐水解制備。傳統(tǒng)的方法存在著氯化深度難以控制、嚴(yán)重的環(huán)境污染以及工藝繁瑣復(fù)雜等問(wèn)題,并且隨著人們對(duì)環(huán)境污染的重視,科研工作者逐漸將視點(diǎn)轉(zhuǎn)向綠色化學(xué)方面。以雙氧水、氧氣、空氣為氧化劑實(shí)現(xiàn)對(duì)氯甲苯的氧化得到對(duì)氯苯甲醛。
A.P.Singh等(Applied Catalysis A:General 143,1996,111-124)以雙氧水為氧化劑,乙腈為溶劑,V-Si分子篩為催化劑,在高壓條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)氯甲苯的氧化,得到了對(duì)氯苯甲醛。該方法對(duì)氯甲苯的轉(zhuǎn)化率只有13.4%,對(duì)氯苯甲醛的選擇性為64.0%,對(duì)氯苯甲醛的收率僅為8.6%,其反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12小時(shí);同時(shí)還產(chǎn)生其它的副產(chǎn)物。該方法的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率低,反應(yīng)條件苛刻以及反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。
中國(guó)專(zhuān)利CN1724500,王家強(qiáng)等以雙氧水為氧化劑,乙酸為溶劑,采用介孔材料為非均相催化劑,在常壓低溫的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)氯甲苯的氧化,得到了對(duì)氯苯甲醛。對(duì)氯甲苯的轉(zhuǎn)化率為50%,對(duì)氯苯甲醛的選擇性為99%。該方法的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率和選擇性都很高;缺點(diǎn)是催化劑制備難度大,氧化劑為雙氧水,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),一般需要10小時(shí),使得成本很高。
戶(hù)安軍(An-Jun Hu)(Catalysis Communications 8,2007,1279-1283)等以氧氣為氧化劑,以乙酸-水混合物為溶劑,以鈷鹽、錳鹽為催化劑,常壓、低溫條件下反應(yīng)10h得到了對(duì)氯苯甲醛。對(duì)氯甲苯的轉(zhuǎn)化率為33.7%,對(duì)氯苯甲醛的選擇性為66.6%,對(duì)氯苯甲醛的收率為22.4%。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低、工藝簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、催化劑不能重復(fù)利用、轉(zhuǎn)化率較低。綜上所述,現(xiàn)有的技術(shù)存在高成本、高能耗、工藝復(fù)雜、對(duì)氯苯甲醛選擇性低等諸多缺點(diǎn)。
以上所述方法從不同的角度對(duì)對(duì)氯甲苯氧化制備對(duì)氯苯甲醛進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),但仍存在一些問(wèn)題需要解決:首先在規(guī)?;a(chǎn)上仍主要采用間歇釜批次生產(chǎn);其次在上述方法中仍存在傳質(zhì)傳熱效果差,氧化劑利用率低等缺點(diǎn),這也是造成在上述過(guò)程中氧化劑的使用量較大,副反應(yīng)增多,目標(biāo)產(chǎn)物選擇性、產(chǎn)率低的主要原因;另外在上述間歇生產(chǎn)方法中,雙氧水的分解速率較快,容易引發(fā)安全事故,這也是雙氧水氧化沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用的受限制原因。而利用特定結(jié)構(gòu)的連續(xù)流管式反應(yīng)器進(jìn)行對(duì)氯甲苯的連續(xù)氧化合成對(duì)氯苯甲醛,可多方面解決現(xiàn)有工藝技術(shù)的諸多不足。
管式反應(yīng)器是具有微結(jié)構(gòu)的小型反應(yīng)器的統(tǒng)稱(chēng),與常規(guī)反應(yīng)器相比,管式反應(yīng)器具有體積小,比表面積大,易放大,過(guò)程連續(xù),快速混合效果好,傳熱效果好,耐高溫高壓等特點(diǎn),采用特定結(jié)構(gòu)的連續(xù)流管式反應(yīng)器可對(duì)反應(yīng)物料的混合以及傳質(zhì)、傳熱過(guò)程進(jìn)行有效控制。通過(guò)對(duì)管道結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)可有效增加反應(yīng)物間的接觸面積增強(qiáng)其傳質(zhì)傳熱效果,提高了氧化劑的利用率,降低了氧化劑的使用量并避免了助催化劑的使用,同時(shí)解決了反應(yīng)過(guò)程中因局部過(guò)熱而產(chǎn)生的“飛溫”現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)管式反應(yīng)器的長(zhǎng)度及反應(yīng)停留時(shí)間的控制,可進(jìn)一步使原料和產(chǎn)物的分布更加優(yōu)化可控;通過(guò)調(diào)節(jié)原料泵的流速可實(shí)現(xiàn)底物對(duì)氯對(duì)氯甲苯與氧化劑按比例進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)大大減少了返混,進(jìn)一步減少了副反應(yīng)的發(fā)生,氧化劑的穩(wěn)定性及目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性也大幅提高;通過(guò)在管式反應(yīng)器中設(shè)置壓力安全閥,可以及時(shí)排放出反應(yīng)器中的過(guò)量氧化劑,保證反應(yīng)的安全進(jìn)行,將危險(xiǎn)率降至最低。本發(fā)明采用特定結(jié)構(gòu)的管式反應(yīng)器進(jìn)行對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化制備對(duì)氯苯甲醛的方法相對(duì)于傳統(tǒng)間歇式生產(chǎn)方法具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),而且可為其工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的改進(jìn)提供一條重要的途徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)以上存在的不足,提供了一種在管式反應(yīng)器中將對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化制備對(duì)氯苯甲醛的方法。本方法反應(yīng)時(shí)間短,生產(chǎn)效率高,傳質(zhì)、傳熱得到大大優(yōu)化,反應(yīng)過(guò)程更加穩(wěn)定可控。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于,通過(guò)本發(fā)明的工藝方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化的穩(wěn)定可控,降低副產(chǎn)物的生成。通過(guò)傳質(zhì)傳熱過(guò)程的強(qiáng)化和工藝優(yōu)化提高反應(yīng)物料的有效利用率,進(jìn)一步降低氧化劑及催化劑的使用量而且在反應(yīng)過(guò)程中避免了助催化劑的使用,從而有效節(jié)約生產(chǎn)成本進(jìn)而改進(jìn)現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種采用特殊結(jié)構(gòu)的管式反應(yīng)器將對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化制備對(duì)氯苯甲醛的方法,按照下述步驟進(jìn)行:
(1)首先在室溫下,將底物對(duì)氯甲苯和部分羧酸溶劑以體積比1:1攪拌混合均勻,將氧化劑和部分羧酸溶劑以體積比1:1混合均勻,然后將金屬絡(luò)合物混合倒入對(duì)氯甲苯-羧酸溶液,將鈉鹽倒入雙氧水-羧酸溶液中;通過(guò)所需的反應(yīng)時(shí)間,計(jì)算得出兩種物料的不同流速,分別經(jīng)計(jì)量泵連續(xù)打入管式反應(yīng)器中經(jīng)預(yù)熱混合后進(jìn)入反應(yīng)區(qū)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度由外部循環(huán)換熱系統(tǒng)進(jìn)行控制;
(2)通過(guò)調(diào)節(jié)流速及計(jì)重的方法控制反應(yīng)物料的摩爾比,通過(guò)改變管式反應(yīng)器的管道內(nèi)徑0.5~15mm,體積25~750ml來(lái)控制物料混合反應(yīng)的停留時(shí)間60~1800s;在反應(yīng)完成后,產(chǎn)物從反應(yīng)器末端流出進(jìn)入收集罐,產(chǎn)物精餾分離,未反應(yīng)的對(duì)氯甲苯循環(huán)反應(yīng),產(chǎn)物對(duì)氯苯甲醛精餾純化后收集,其中目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)氯苯甲醛的收率可達(dá)30%~50%。
其中所述的催化劑為鈷、鉬、溴一種或幾種金屬絡(luò)合物催化劑,其主要包括:乙酸鈷、草酸鈷、碳酸鈷、環(huán)烷酸鈷、鉬酸鈉、鉬酸銨、溴化鈉、溴化銨等,其中以油溶性催化劑為主,能在對(duì)氯甲苯中充分溶解,其用量與底物對(duì)氯甲苯的摩爾比在(0.008~0.08)∶1,其中優(yōu)選摩爾比為(0.01~0.05)∶1。
其中所述的氧化劑為雙氧水,其溶液濃度以質(zhì)量濃度計(jì)為5%~50%,優(yōu)選濃度為15%~30%。雙氧水與底物對(duì)氯甲苯的優(yōu)選摩爾比為(1.0~5.0)∶1。
其中所述的雙氧水,在管式反應(yīng)器中,當(dāng)雙氧水通過(guò)反應(yīng)器體積50ml時(shí),雙氧水的開(kāi)始迅速分解,釋放大量分子氧,當(dāng)其通過(guò)100ml時(shí),幾乎為分子氧形式,此時(shí)應(yīng)在100ml反應(yīng)體積處額外補(bǔ)充等濃度的雙氧水進(jìn)入,再次參與反應(yīng)。
其中所述的羧酸溶劑包括:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸等。其中溶劑與對(duì)氯甲苯的體積比在(1~10)∶1。
其中所述的反應(yīng)溫度為60~110℃,優(yōu)選反應(yīng)溫度為90~105℃,反應(yīng)停留時(shí)間為60s~1800s。
進(jìn)一步的技術(shù)方案中,在反應(yīng)完成后先用二氯甲烷鈉淬滅未參與反應(yīng)的氧化劑,然后通過(guò)有機(jī)溶劑萃取,蒸餾分離純化后得目標(biāo)產(chǎn)物。
上述技術(shù)方案中,所述的反應(yīng)系統(tǒng)包括原料儲(chǔ)罐、反應(yīng)區(qū)、產(chǎn)物收集區(qū)等不同功能區(qū)域。反應(yīng)器通道結(jié)構(gòu)包括:圓管直流型通道結(jié)構(gòu)、圓餅式脈沖變徑型矩形扁管道結(jié)構(gòu)、斜方餅式脈沖變徑型矩形扁管道結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)混合型圓餅式矩形扁管道結(jié)構(gòu)以及Corning的Heart Cell通道結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用一種連續(xù)化的生產(chǎn)方式,反應(yīng)時(shí)間短,反應(yīng)條件溫和,過(guò)程安全可控,生產(chǎn)效率高。
2、本發(fā)明通過(guò)采用不同結(jié)構(gòu)造的管式反應(yīng)器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過(guò)程的有效控制,使反應(yīng)產(chǎn)物停留在醛醇一步。
3、通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)程中傳質(zhì)、傳熱的強(qiáng)化大幅提高了其反應(yīng)速率及原料的利用率,并有效降低了氧化劑及催化劑的使用量,而且避免了助催化劑的使用,使生產(chǎn)成本得到有效節(jié)約。
4、本發(fā)明操作簡(jiǎn)便,適用范圍廣,生產(chǎn)靈活,可通過(guò)反應(yīng)裝置的并聯(lián)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明對(duì)氯甲苯連續(xù)氧化制備對(duì)氯苯甲醛的工藝流程圖。
圖2 為本發(fā)明所使用的連續(xù)流管式反應(yīng)器裝置圖:1、2-原料罐,3、4-原料計(jì)量泵,5-預(yù)熱區(qū),6、7-反應(yīng)區(qū),8-產(chǎn)物淬滅收集區(qū)。
圖3 為本發(fā)明所使用的管式反應(yīng)器通道結(jié)構(gòu)示意圖,其中a-直流型通道結(jié)構(gòu),b-圓餅式脈沖變徑型矩形扁管道,c-斜方餅式脈沖變徑型矩形扁管道,d-增強(qiáng)混合型圓餅式扁管道,e-Corning的Heart Cell結(jié)構(gòu)微通道。
具體實(shí)施方式
將乙酸鈷和鉬酸鈉溶于裝有對(duì)氯甲苯和乙酸的1#罐中,通過(guò)3#泵送入5#預(yù)熱反應(yīng)器中,預(yù)熱反應(yīng)器加熱到50℃;將溴化鈉溶于裝有雙氧水和乙酸的2#罐中,通過(guò)4#泵送入6#預(yù)熱反應(yīng)器中,預(yù)熱反應(yīng)器加熱到50℃,接著將兩股預(yù)熱物料,輸送至7#、8#反應(yīng)器中,反應(yīng)器溫度設(shè)定在反應(yīng)所需溫度,產(chǎn)物通過(guò)8#反應(yīng)器中流出,采用0℃冷卻,收集所得產(chǎn)物。
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,但下面的實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替代或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3b)直流型通道+圓餅式脈沖變徑型矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將3.03g乙酸鈷和3.03g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.0075:1,將3.03g溴化鈉溶解于15%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.0075:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以8.33ml/min和16.67ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度60℃,停留時(shí)間60s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為50.3%,對(duì)氯苯甲醛收率為32.1%。
實(shí)施例2
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3c)直流型通道+斜方餅式脈沖變徑型矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于15%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以8.33ml/min和16.67ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度95℃,停留時(shí)間200s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為75.8%,對(duì)氯苯甲醛收率為41.7%。
實(shí)施例3
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3d)直流型通道+增強(qiáng)混合型圓餅式矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于15%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以8.33ml/min和16.67ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度105℃,停留時(shí)間600s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為66.8%,對(duì)氯苯甲醛收率為30.2%。
實(shí)施例4
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3b)直流型通道+圓餅式脈沖變徑型矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以8.33ml/min和16.67ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度105℃,停留時(shí)間600s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為74.5%,對(duì)氯苯甲醛收率為45.1%。
實(shí)施例5
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3c)直流型通道+斜方餅式脈沖變徑型矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以8.33ml/min和16.67ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度105℃,停留時(shí)間600s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為42.7%,對(duì)氯苯甲醛收率為35.1%。
實(shí)施例6
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3d)直流型通道+增強(qiáng)混合型圓餅式矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以5.56ml/min和11.11ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度105℃,停留時(shí)間900s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為43.7%,對(duì)氯苯甲醛收率為38.0%。
實(shí)施例7
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3e)直流型通道+Corningde Heart Cell結(jié)構(gòu),管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以5.56ml/min和11.11ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度90℃,停留時(shí)間1200s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為56.8%,對(duì)氯苯甲醛收率為35.0%。
實(shí)施例8
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3d)直流型通道+增強(qiáng)混合型圓餅式矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以5.56ml/min和11.11ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度100℃,停留時(shí)間1500s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為47.9%,對(duì)氯苯甲醛收率為36.1%。
實(shí)施例9
(1)裝置:參照?qǐng)D2確定管式反應(yīng)器的連接方式,管道類(lèi)型為:(3a+3c)直流型通道+斜方餅式脈沖變徑型矩形扁管道,管道內(nèi)徑與體積根據(jù)流速與反應(yīng)停留時(shí)間確定,換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。
(2)分別將6.06g乙酸鈷和6.06g鉬酸鈉溶解于200ml對(duì)氯甲苯及200ml乙酸形成混合溶液,此時(shí)n(乙酸鈷):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,將6.06g溴化鈉溶解于25%H2O2形成H2O2-乙酸溶液,此時(shí)n(溴化鈉):n(對(duì)氯甲苯)=0.015:1,對(duì)氯甲苯-乙酸溶液與和H2O2-乙酸溶液分別以5.56ml/min和11.11ml/min的流速通過(guò)恒流泵注入持續(xù)換熱的管式反應(yīng)器中,此時(shí)n(H2O2):n(對(duì)氯甲苯)=2:1,采用圖2微通道反應(yīng)器,控制反應(yīng)溫度110℃,停留時(shí)間1800s。出口物料0℃冷卻,反應(yīng)液用二氯甲烷淬滅。經(jīng)過(guò)GC分析,對(duì)氯甲苯轉(zhuǎn)化率為78.1%,對(duì)氯苯甲醛收率為48.2%。