【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农药和医药中间体的合成，具体涉及三氟乙酸乙酯连续合成方法及合成装置。
技术介绍
1、三氟乙酸乙酯（etfa），沸点60℃-62℃，为无色透明液体，有酯的气味；含有水分能影响其沸点，与水、乙醇能形成沸点为54℃的三元共沸混合物。三氟乙酸乙酯是合成有机氟化物常用的原料之一，也是重要的有机氟化合物中间体。三氟乙酸乙酯可用来合成除草剂解草胺中间体2-羟基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸乙酯、植物生长调节剂4,4,4-三氟-3-(3-吲哚基)丁烯酸乙酯等农用化学药品，也可用来合成新型抗炎药塞来昔布及其有关物质等医用化学品，也常被用作有效的化学保护试剂。在医药方面，主要应用于生产骨关节炎的抗炎药、治疗结肠药和直肠癌的抗肿瘤药、心脑血管药物－莱诺普利等；在农药方面，主要用于制造细胞分裂抑制剂，应用于棉花、花生和阔叶草；在染料、液晶等行业也有广泛应用。目前，对etfa的需求量越来越大，开发应用前景广阔。
2、三氟乙酸乙酯的传统制备方法是以三氟乙酸为原料，在浓硫酸催化下与乙醇进行酯化反应得到，在间歇反应釜中直接酯化得到，酯化过程中副产物多，产品纯度低，设备腐蚀严重，合成收率较低，只有73%-80%，催化剂寿命短，采用的酸性催化剂所催化的产品的产率较低，反应时间长、价值低。
3、专利cn102276463a中公开了以三氟乙酸和无水乙醇为原料，通过酯化反应制备三氟乙酸乙酯，以浓硫酸为催化剂，精馏残余物中加入三氧化硫，可使稀硫酸重新变成浓硫酸，从而实现循环使用。虽然该工艺中稀硫酸可以通过三氧化硫的加入实现一定程度的循环
4、近年来出现了使用强酸性阳离子交换树脂代替浓硫酸作为催化剂的工艺，专利cn101397249a公开了一种使用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂制备三氟乙酸酯的方法。该方法减少了废酸排放，但是仍然存在废催化剂的处理问题，且工艺中使用强腐蚀性的三氟乙酸，对设备要求比较高。
5、专利us6583313中报道了以三氟乙酰氯与乙醇为原料，以鎓盐的酸溶液为催化剂，制备出三氟乙酸乙酯。反应过程中需要一定量的酸先与催化剂混合，再加入乙醇，并通入三氟乙酰氯进行反应，制备得到三氟乙酸乙酯。该工艺的催化剂制备复杂、成本较高，并且酸性溶液对设备腐蚀较大，反应体系中存在水，三氟乙酰氯遇水易产生三氟乙酸和氯化氢，只能进行间歇操作，无法实现三氟乙酸乙酯的连续性生产。
6、专利ep1070702中报道了以三氟乙酰氯与乙醇为原料，在无催化剂的条件下，以三氟乙酸乙酯为溶剂，进行酯化反应制备出三氟乙酸乙酯，虽然该方法制得的产品纯度较高，但该反应需要在低温下进行，反应温度为-30℃到-20℃，具体为先在低温状态下将三氟乙酰氯冷凝为液体，再滴加乙醇进行酯化反应，反应过程中产生大量的氯化氢气体，反应体系压力较大，对设备的要求较高，并且低温反应所需要的能耗很高，而且该工艺状态下只能进行三氟乙酸乙酯的间歇性操作，难以实现连续性生产。
7、专利us4916256中报道了以三氟乙酰氯和乙醇为原料，在无催化剂的条件下进行反应制备三氟乙酸乙酯的方法，具体为预先将乙醇加热至气相后，以气体的方式通过反应管，此反应的能耗较大，且得到的粗品中含有大量的未反应的三氟乙酰氯和乙醇，三氟乙酸乙酯的含量较低。该方法将乙酰氯气体鼓泡到乙醇溶液中进行反应，为间歇反应，难以实现三氟乙酸乙酯的连续生产。
8、因此找到一种反应条件温和，对设备腐蚀低，安全性可靠，能耗低，生成的三氟乙酸乙酯的产品纯度高，绿色环保的连续反应，具有重要的经济和社会意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种三氟乙酸乙酯连续合成方法，反应连续，节约了成本，简化了程序，在催化剂的作用下，反应速率快，所合成的三氟乙酸乙酯产率高、纯度高，并且所采用的催化剂可以循环使用、不产生废催化剂。本专利技术还提供其合成装置。
2、本专利技术所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，包括以下步骤：将三氟乙酰氯与乙醇在催化剂的作用下，在35℃-50℃回流状态条件下通过反应器进行连续反应，回流中的冷凝温度为-5℃-5℃，所述三氟乙酰氯为连续性气相通入，得到的液相三氟乙酸乙酯粗品经过精馏，得到三氟乙酸乙酯。
3、所述的催化剂为甲基化改性的壳聚糖固体颗粒催化剂，制备方法为：将壳聚糖分散在二氯甲烷的溶剂中，在28℃-34℃下滴加硫酸二甲酯进行甲基化反应3h-4h后，过滤、洗涤、烘干得到催化剂。
4、硫酸二甲酯与壳聚糖的质量比（1.6-1.85）:1。
5、所述催化剂的加入量为乙醇质量的0.11-0.16倍。一级反应罐、二级反应罐、一级填充管节、二级填充管节中加入的总的催化剂均为乙醇质量的0.11-0.16倍。
6、所述的通过反应器进行连续反应，分为一级反应罐和二级反应罐进行反应，当一级反应罐中的乙醇含量低于0.7%时，一级反应罐开始连续出粗品，乙醇计量罐连续向二级反应罐喷淋乙醇、二级反应罐往一级反应罐中喷淋二次反应液，在该过程中若是出现二级反应罐三氟乙酸乙酯的质量含量≥50%，将一级反应罐的液相三氟乙酸乙酯粗品转出，二级反应罐中的液相转入一级反应罐中。
7、乙醇的喷淋量与通入的三氟乙酰氯的摩尔比为1:（1-1.2）。二级反应罐中的二次反应液的喷淋质量为向一级喷淋罐喷淋的乙醇的质量的1-1.15倍。
8、将乙醇经过二级填充管节打入二级反应罐，喷淋的乙醇与通入三氟乙酰氯的摩尔比为1:（1-1.2），然后通过喷淋的方式将二级反应罐中的二次反应液经过一级填充管节打入一级反应罐，喷淋的二次反应液的质量为前述喷淋的乙醇的质量的1-1.15倍。
9、三氟乙酰氯的通入速度为60-80g/min。
10、所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法的合成装置：包括一级反应罐、二级反应罐，所述的一级反应罐上方设置有一级填充管节，所述的二级反应罐上方设置有二级填充管节，所述的一级填充管节和二级填充管节都是分为三段，依次为填料段、进料段、催化剂段，所述的一级反应罐的气相出口与二级反应罐连接，所述的二级反应罐的液相出口与一级反应罐连接；所述的二级填充管节与二级冷凝器连接；所述的一级填充管节与一级冷凝器连接。所述的填料段填料为现有的四氟填料。
11、所述的二级填充管节的进料段通过计量泵与乙醇计量罐连接，所述的一级反应罐与三氟乙酰氯罐连接，所述的一级反应罐罐底与粗品罐连接。
12、所述的乙醇计量罐与二级填充管节连接的管路端口设置有喷淋头。
13、具体的，所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法的合成装置，在合成工作中，包括以下步骤：
14、1）将乙醇平均分配至一级反应罐、二级反应罐、乙醇计量罐。
15、2）在一级反应罐、二级反应罐、一级填充管节、二级填充管节中均加入催化剂，一级反应罐、二级反应罐、一级填本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将三氟乙酰氯与乙醇在催化剂的作用下，在35℃-50℃回流状态条件下通过反应器进行连续反应，回流中的冷凝温度为-5℃-5℃，所述三氟乙酰氯为连续性气相通入，得到的液相三氟乙酸乙酯粗品经过精馏，得到三氟乙酸乙酯；
2.根据权利要求1所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，所述的通过反应器进行连续反应，分为一级反应罐反应和二级反应罐反应，当一级反应罐中的乙醇含量低于0.7%时开始连续出粗品，同时乙醇计量罐向二级反应罐连续喷淋乙醇、二级反应罐向一级反应罐连续喷淋二次反应液，至二级反应罐三氟乙酸乙酯的质量含量≥50%，将一级反应罐的液相三氟乙酸乙酯粗品转出，二级反应罐中的液相转入一级反应罐中。
3.根据权利要求2所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，乙醇的喷淋量与通入的三氟乙酰氯的摩尔比为1:（1-1.2）。
4.根据权利要求3所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，二级反应罐中的二次反应液的喷淋质量为向一级喷淋罐喷淋的乙醇的质量的1-1.15倍。
5.一种权利要求1-
6.根据权利要求5所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法的合成装置，其特征在于，所述的二级填充管节（4）的进料段（14）通过计量泵（9）与乙醇计量罐（8）连接，所述的一级反应罐（1）与三氟乙酰氯罐（6）连接，所述的一级反应罐（1）罐底与粗品罐（7）连接。
7.根据权利要求6所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法的合成装置，其特征在于，所述的乙醇计量罐（8）与二级填充管节（4）连接的管路端口设置有喷淋头（12）。
...【技术特征摘要】
1.一种三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将三氟乙酰氯与乙醇在催化剂的作用下，在35℃-50℃回流状态条件下通过反应器进行连续反应，回流中的冷凝温度为-5℃-5℃，所述三氟乙酰氯为连续性气相通入，得到的液相三氟乙酸乙酯粗品经过精馏，得到三氟乙酸乙酯；
2.根据权利要求1所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，所述的通过反应器进行连续反应，分为一级反应罐反应和二级反应罐反应，当一级反应罐中的乙醇含量低于0.7%时开始连续出粗品，同时乙醇计量罐向二级反应罐连续喷淋乙醇、二级反应罐向一级反应罐连续喷淋二次反应液，至二级反应罐三氟乙酸乙酯的质量含量≥50%，将一级反应罐的液相三氟乙酸乙酯粗品转出，二级反应罐中的液相转入一级反应罐中。
3.根据权利要求2所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，乙醇的喷淋量与通入的三氟乙酰氯的摩尔比为1:（1-1.2）。
4.根据权利要求3所述的三氟乙酸乙酯连续合成方法，其特征在于，二级反应罐中的二次反应液的喷淋质量为向一级喷淋罐喷淋的乙醇的质量的1-1.15倍。
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【专利技术属性】
技术研发人员：窦志群，翟卫民，夏凯，陈德禄，余宏滔，
申请(专利权)人：淄博飞源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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