连续流重氮化反应技术研究进展

重氮化反应在染料、药物和精细化工等领域应用广泛,传统的釜式重氮化存在产品收率低、中间体不稳定、反应放出大量热等问题.连续流反应技术是一种将危险工艺安全化的途径,本文对连续流重氮化反应技术的应用进行概述.     

微通道反应器在芳香化合物硝化反应中的应用进展

芳香化合物的硝化是常用的生产单元,采用传统釜式反应器进行硝化反应存在放热量大、选择性低、浪费资源、污染环境、存在安全隐患等问题.微通道反应器具有优良的传热、传质性能,可有效解决传统釜式反应器存在的问题,是一种安全、环保、高效的新型反应设备.综述了微通道反应器在芳香化合物硝化反应中的应用进展,包括以苯型芳香烃为底物的硝化...     

微通道反应器中精细化学品合成危险工艺研究进展

卤化、氧化、重氮化、硝化以及催化加氢是精细化工生产中的重要反应,通常以间歇方式在釜式反应器中进行,存在安全隐患,并且反应效率低。微通道反应器技术的发展为解决上述问题提供了有效途径,因此,发展基于微通道反应器的安全高效合成工艺成为当前精细化工领域的研究热点之一。该文综述了近年来微通道反应器中涉及精细化工产品合成危险工艺的研究进展,并指出了微通道反应器存在的不足和今后研究的方向。     

重氮乙酸乙酯的连续合成工艺研究

以甘氨酸乙酯盐酸盐和亚硝酸钠为原料,研究了在微通道反应器中重氮乙酸乙酯的连续流合成工艺。考察了亚硝酸钠用量、反应温度、酸用量、停留时间等工艺条件对反应结果的影响。由于该反应为强放热反应,且产物在高温下稳定性差,因此,若采用传统釜式间歇操作容易造成局部过热,存在较大的安全隐患和产物分解的缺陷;普通的管道反应器又难以克服非均相的传质障碍导致收率偏低。微通道反应器在保持良好的传热效率同时,能打破相界面障碍,保证反应液充分混合,非常适合该工艺的开发。利用微通道反应器的上述优点,进行工艺条件的筛选,提高了反应效率并得到较高的收率。     

环己烷催化氧化反应器形式的研究

针对金属卟啉催化氧化环己烷工艺的特点,选择鼓泡式反应器、搅拌式反应器和多釜串联搅拌式反应器进行一系列实验,分析了各类反应器形式对氧化产物的影响,确定了环己烷催化氧化反应器的最佳形式。     

过氧化氢氧化β-巯基乙醇合成羟乙基磺酸的连续流工艺

以β-巯基乙醇为底物,过氧化氢为氧化剂,研究了在微通道反应器液相氧化合成羟乙基磺酸的连续流工艺。实验考察了物料配比、过氧化氢浓度、反应温度、停留时间对氧化反应的影响,在具有特殊微结构的毫米通道微反应器中,物料摩尔比n(H₂O₂)∶n(β-巯基乙醇)=3. 6∶1,H₂O₂质量分数为40%,反应温度40℃,停留时间120 s,β-巯基乙醇转化率达96. 5%,羟乙基磺酸收率达88. 1%。此工艺充分利用微通道连续流反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,实现对氧化反应过程的有效控制,增加了安全系数。     

合成间甲基苯甲酸的微通道连续流工艺

目前,对合成间甲基苯甲酸的研究主要局限于氧化釜的间歇反应工艺,对连续流反应工艺少有报道。针对这一问题,本文提出了在脉冲混合结构微通道反应器中液相氧化合成间甲基苯甲酸的连续流工艺。采用间二甲苯为原料,过氧乙酸为氧化剂,乙酸钴和溴化钠为催化剂,通过对反应物料比、催化剂的用量、反应停留时间、反应温度、溶剂用量等条件的考察,获得最佳工艺条件。得出当n（间二甲苯）∶n（过氧乙酸）∶n（乙酸钴）∶n（溴化钠）∶n（乙酸）=1∶4∶0.015∶0.02∶5、反应温度120℃、反应停留时间15min时,反应效果最佳。研究结果表明：此工艺充分利用微通道连续流反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大工艺条件选择区间,增加了安全系数,实现对氧化反应过程的有效控制。     

羟乙基乙二胺的连续流制备工艺研究

以乙二胺和环氧乙烷为原料,在具有特殊微结构的连续流微反应器内发生乙氧基化反应合成羟乙基乙二胺。考察了原料物质的量比、乙二胺含水量、反应温度、停留时间等对反应的影响。确定了最佳工艺条件为：n(乙二胺) : n(环氧乙烷) = 3:1、乙二胺含水量控制在5%（质量分数）以内、反应温度为80 ℃、停留时间为60 s。在此条件下,环氧乙烷转化率接近100%,羟乙基乙二胺的选择性为87.4%,二羟乙基乙二胺的选择性为9.2%。间歇釜式反应工艺在相同物料比和反应温度条件下,羟乙基乙二胺的选择性为83.5%,二羟乙基乙二胺的选择性为15.9%,与之相比,连续流微反应器能有效提高羟乙基乙二胺的选择性,降低副反应的发生,同时大大缩短了反应时间,提高了反应效率。     

微通道反应器在聚合领域中的应用研究进展

微反应器也被称为微通道反应器,因其具有较传统釜式反应器更优异的传热、传质性能,可实现化工连续化生产,在化工行业的应用引起了广泛关注.微通道反应器可实现对反应条件的精确控制,从而实现对聚合反应的精确调控,提高聚合反应速率和效率,优化产物分子结构,得到的聚合物分子量具有分布系数较窄的特性.本文综述了微通道反应器在聚合反应中...     

连续化生产生物柴油的反应器与工艺的研究进展

生物柴油因其具有优良的环境友好性和可再生性日益受到关注。传统的间歇反应器制备生物柴油存在生产效率低、产品质量不稳定等弊端,连续化生产节能减耗、降低成本、产生规模效益成为生物柴油工业化生产的趋势。本文简介了国内外生物柴油的发展,综述了连续搅拌釜式反应器、活塞流反应器、固定床反应器等主要连续化生产生物柴油反应器与工艺,并进行了对比。     

小型热虹吸环流反应器中丙烯环氧化工艺条件

引　言钛硅催化剂 (ＴＳ - 1)上的丙烯与Ｈ2 Ｏ2 环氧化过程是环氧丙烷 (ＰＯ)洁净生产的发展方向[1,2 ] ,但对于环氧化反应器的研究尚很不完备 .该反应是一个强放热的气液固三相反应 ,要实现该反应过程的连续化 ,可以采用搅拌釜式反应器或固定床反应器(滴流床反应器 ) .搅拌釜式反应器主要用于催化剂性能评价 ,由于搅拌釜内物料返混严重 ,反应器体积效率较低 ;固定床反应器是由美国ＡＲＣＯ公司的Ｊｕｂｉｎ[3] 等发明的 ,实际上为多段气液呈并流向下的滴流床反应器 ,该反应器结构复杂 ,操作压力较大 (在 1.2 5ＭＰａ以上 ) ,且为了便于控…     

13C-尿素的合成工艺优化及连续流工艺研究

采用¹³CO作为碳源,同时利用硫粉和氨气作为原料制备稳定同位素标记的¹³C-尿素。通过正交实验对该反应的釜式反应条件和物料配方进行了系统优化。在釜式反应条件的基础上,采用连续流反应技术,制备高丰度稳定同位素标记的¹³C-尿素,反应时间由釜式6h缩短至20min,且经过滤初步精制后,连续工艺产品的产率为98.3%,纯度为91.6%同位素丰度为98.6atom%¹³C。结果表明,连续流工艺具有反应速度快、产物收率高、安全性好等优点,适合工业放大和规模化生产。     

连续流微反应技术在药物合成中的应用研究进展

基于微反应器的连续流微反应技术在化学制药行业还是相对较新的概念，相比于传统釜式合成方式，该反应技术具有传质传热效率高、本质安全、过程重复性好、产品质量稳定、连续自动化操作和时空效率高等诸多优势，其用于化学药物合成中的研究越来越多。本文综述了近年来连续流微反应技术在实现从起始原料到终端原料药或制剂的“端-到-端”连续合成制备方面的研究进展，以典型案例分析的方式具体阐明了它的技术优势和重要意义，分析总结了其应用于化学药物合成目前所存在的问题。总体来说，化学药物合成的工艺路线较长，各步反应间常存在体系兼容性、溶剂置换、分离纯化和加料顺序等方面的问题，造成各单步合成转化之间的工艺衔接和耦合后处理步骤是“端-到-端”多步连续流微反应技术的难点和挑战，亟待进一步发展。同时指出发展能与微反应器有效耦合的工艺衔接及后处理技术与装备将逐步成为该领域的研究热点。     

间苯二酚还原制备1,3-环己二酮的连续流技术开发

针对间苯二酚釜式加氢反应中存在的安全隐患显著、返混严重等问题,研究了间苯二酚通过连续流反应技术催化加氢合成1,3-环己二酮。结果表明,金属催化剂的催化性能大小为Pd>Ru>Ni;以5%Pd/C粉末催化剂为例,将反应器从釜式反应器转移至固定床反应器明显抑制了过度还原副产物的生成,可实现反应选择性>99.9%;Pd负载的颗粒催化剂比起粉末催化剂展现出更好的稳定性,使用5%Pd/Al₂O₃颗粒催化剂在415 min内可得到1,3-环己二酮的质量分数为63.2%的气体,并可通过水洗实现催化剂再生,连续加氢工艺操作简单、安全、高效。     

过氧化氢氧化二甲基亚砜合成二甲基砜的连续流工艺

以二甲基亚砜为原料,过氧化氢为氧化剂,研究了在脉冲混合结构微通道反应器中氧化合成二甲基砜的连续流工艺。考察了反应物料配比、过氧化氢质量分数、反应停留时间、反应温度等对反应的影响。结果表明,当n(二甲基亚砜)∶n(过氧化氢)=1∶1. 5、过氧化氢质量分数为50%、反应温度为130℃、反应停留时间为10 min时,二甲基亚砜完全氧化成二甲基砜。此工艺充分利用微通道反应器优良的传质传热特点,大大缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大了工艺条件选择区间,实现了对氧化反应过程的有效控制,增加了安全系数。     

串联反应产物分布优化研究

在一定的工艺条件下,流动反应器内物料的返混影响着串联反应的产物分布.本文分别对串联反应在平推流管式反应器和完全混合流釜式反应器中各组分的分布规律进行了研究,通过对两种反应器进行比较,给出反应器选择和在实际生产中反应器设计及操作方式确定的建议.     

含甲醛废水的过氧化氢湿式氧化及其反应动力学

在连续流釜式反应器中,以过氧化氢为氧化剂,辅以温度和压力,研究了湿式氧化法处理甲醛模拟废水的工艺条件:过氧化氢供氧量为废水理论需氧量的110%时为宜;160~180℃为甲醛湿式氧化的适宜温度范围;甲醛初始浓度在480~1500mgL-1范围内能保持较高的去除率。建立了该反应的指数型经验动力学模型方程,得出基于甲醛和COD的表观活化能分别是38.67kJmol-1和53.02kJmol-1。 反应产物的紫外光谱分析表明中间产物甲酸的进一步氧化是甲醛彻底降解的限速步骤。     

喷射式环路反应器制备中碳链三甘油酯的新工艺

分别采用喷射式环路反应器工艺和搅拌釜式工艺,以辛葵酸和甘油为原料,在碱性催化剂作用下合成了中碳链三甘油酯,从反应进程、产品色泽、能源及氮气消耗、产品后处理、产品质量等方面对两种生产工艺进行了比较.实验结果表明,在反应温度250℃,n(辛葵酸)∶n(甘油)=3.2∶1,催化剂用量为辛葵酸质量的0.25％条件下,与搅拌釜式反应工艺相比,采用喷射式环路反应器反应工艺具有反应时间短、产品色泽好、能源及氮气消耗量低、反应过程对环境无污染、产品羟值低等优点,喷射式环路反应器工艺可完全替代搅拌釜式工艺用于制备中碳链三甘油酯.     

微通道反应器内合成羟基新戊醛

采用Vapourtec公司的Flow Chemistry System微通道反应器,研究了甲醛和异丁醛在三甲胺的催化下合成羟基新戊醛(HPA)的反应,考察了反应温度、原料配比、催化剂用量、停留时间对异丁醛转化率和HPA选择性的影响。获得的较优反应工艺条件为:反应温度为120℃、停留时间为150 s、催化剂三甲胺的用量为2%、n(甲醛)∶n(异丁醛)=1.05。在该优化工艺条件下,异丁醛的转化率为97.4%,HPA的选择性为94.3%。与传统间歇釜式工艺相比,连续流微通道反应器通过大幅提高体系的反应温度大大缩短了反应停留时间。     

溶聚丁苯橡胶生产技术专利综述

介绍了近60年来溶聚丁苯橡胶生产技术专利的申请量变化趋势及主要申请企业,重点总结了与溶聚丁苯橡胶生产相关的工艺、聚合反应器结构、链结构调控等方面的专利技术。目前溶聚丁苯橡胶的釜式聚合工艺较为成熟并广泛使用,管式反应器聚合工艺和挤出反应聚合工艺仍待进一步开发;连续釜式聚合工艺应通过优化聚合釜结构和聚合工艺来提高运行的平稳性和产品质量;通过调控聚合工艺将不同聚合物的链段特性集合到一条聚合物链上,可以得到性能优异的产品。对溶聚丁苯橡胶生产技术的发展方向提出了建议。