本发明专利技术公开了一种连续生产取代苄基醇的方法及其装置。该方法将取代苄基卤与水混合，混合物与水蒸汽并行通过滴流床反应器，连续水解和分离，生产取代苄基醇。该装置为滴流床反应器，包括混合器、反应器、冷凝器、换热器、萃取反应器、蒸发器、精馏塔。该方法具有成本低、产品质量高、环保、连续生产等优点，该装置结构简单、操作方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及取代苄基醇的生产方法，特别是涉及一种连续法生产取代苄基醇的方法，本专利技术还涉及采用该方法的装置。
技术介绍
取代苄基醇用作多用途溶剂、精细有机合成的中间体、药物添加剂以及用于制备具有药学活性和农业化学活性的化合物，是本领域技术人员公知的。例如卤代苄基醇作为拟除虫菊酯的合成中间体。苄基卤在碱作用下水解反应制备苄基醇，已广泛见诸公开的文献，如Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，5th ed.，Jonh Weily&Sons，Inc.，New York，2001.Vol.6，pp.323～334。由苄基氯生产苄基醇的工艺方法主要有两类，一类是直接法，苄基卤直接水解得到苄基醇；另一类是间接法，苄基卤先转化为苄基酯，再水解或醇解苄基酯，得到苄基醇。直接法如US4474993公开了苄基氯碱水解的连续工艺方法，US5670029、US5728897和US5750801公开了水解苄基氯的无碱、无溶剂工艺、反应混合物的分离及其连续工艺方法。间接法如US4283565公开了苄基卤先制甲酸酯、后醇解得苄基醇的工艺。从其它工艺途径可以方便地得到多种苄基酯，酯水解可得到高纯度苄基醇，如US5883290、US6057482、US6326521B2和US20010014762所公开的方法。该类苄基酯水解工艺比间接法在诸多方面有优势。因此，直接法值得进一步研究和开发。如US4474993的苄基氯连续碱水解工艺需要消耗大量碱，产生盐和废水。如US5670029、US5728897和US5750801公开的苄基氯水解工艺，其显著优点是一步反应，无溶剂，无碱，收率高，苄基氯循环使用和回收氯化氢。显然，由于取代苄基卤的结构多样性及其相应取代苄基醇的广泛用途，希望能够实现由取代苄基卤生产取代苄基醇的直接、简便和环境友好的工艺方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种连续法由苄基卤直接水解生产取代苄基醇的方法。本专利技术的目的是通过下列措施来实现的一种连续生产取代苄基醇的方法，该方法将取代苄基卤与水混合，混合物与水蒸汽并行通过滴流床反应器，连续水解和分离，生产取代苄基醇；其中，取代苄基卤如式(I)所示，取代苄基醇如式(II)所示 这里，k表示1～2的一个整数，l表示0～5的一个整数，m表示0～5的一个整数，n表示0～4的一个整数，(k+l+m+n)是2～6的一个整数，R表示的取代基是溴、三氟甲基、腈基、硝基、酰胺基、烷氧基或芳基氧基，X表示Cl、Br或I。所述的方法，其中取代苄基卤如式(III)所示，取代苄基醇如式(IV)所示 这里，k、l、m、X与上述定义相同。所述的方法，其中取代苄基卤如式(V)所示，取代苄基醇如式(VI)所示 这里，k、l、n、R、X与上述定义相同。所述的方法，其中取代苄基卤如式(VII)所示，取代苄基醇如式(VIII)所示 这里，k、l、X与上述定义相同。所述的方法，其中取代苄基卤如式(IX)所示，取代苄基醇如式(X)所示 这里，l、X与权利要求1中的定义相同；更进一步，l是1、2或3，X是氯。水解过程没有其它物质做溶剂，不使用碱中和或部分中和酸性副产物，不添加催化剂，反应混合物主要是取代苄基醇、卤化氢、少量二苄基醚和未转化的原料，反应的混合物分相，有机相主要是取代苄基醇，水相主要是氢卤酸，纯化产物，回收氢卤酸。本专利技术所述的取代苄基卤(I)原料可以得到工业产品。反应温度控制在40～220℃，优选为80～180℃，特别优选为120～150℃；反应压力范围为0～5兆帕，优选为0～3兆帕，特别优选为0～1兆帕；水量按体积比为取代苄基卤量的1～40倍，优选为1～15倍，特别优选为1～5倍。反应过程特点为(1)原料取代苄基卤与水蒸汽并行通过滴流床反应器；(2)滴流床反应器中的填料为惰性填充材料；(3)水解反应产物通过萃取分离水相和有机相，水相是含氢卤酸水溶液，有机相是含取代苄基卤、取代苄基醇、二取代苄基醚混合液；(4)有机相通过减压蒸馏可获得粗取代苄基醇；(6)粗取代苄基醇经一级精馏，可同时获得未反应原料取代苄基卤、取代苄基醇和杂质二取代苄基醚，原料取代苄基卤可回收再使用，含有低浓度的氢卤酸的水溶液进一步浓缩可获得浓氢卤酸的水溶液。采用的萃取剂为1-9个碳的有机溶剂，这些有机溶剂是苯、甲苯、乙苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷。运用上述方法的装置为滴流床反应器，包括混合器、反应器、冷凝器、换热器、萃取反应器、蒸发器、精馏塔。其中，混合器、反应器、冷凝器、换热器、萃取反应器、蒸发器及精馏塔的连接顺序为混合器出口与反应器一端入口相连，反应器出口与冷凝器入口相连，冷凝器出口与萃取反应器入口相连，萃取反应器一端出口与蒸发器入口相连，另一端出口用于排放分离的水相，蒸发器一端出口与精馏塔入口相连，另一端出口用于排放分离的萃取剂，精馏塔出口分为顶部、中部、底部出口，换热器连接冷凝器与混合器。参照说明书附图对本专利技术反应过程作详细描述原料取代苄基卤1与水在混合器M中混合加热到80℃后，由泵从反应器R顶部入口连续加入，二者体积比范围在1～40，优选在1～15，最好在1～5。反应器内温度控制在40～220℃，优选80-180℃，最好在120-150℃。反应器R为管式恒温反应器，内部填充惰性填料(如拉西环、玻璃珠等)。反应器R高径比为1∶2-1∶9，最好为1∶2-1∶4，压力控制在0.1-0.5MPa(略带压力)。原料取代苄基卤1通过反应器R顶部的分布器均匀喷洒在填料上，同时从反应器顶部另一入口通入水蒸汽2，与取代苄基卤1并流通过反应器。原料取代苄基卤1以液态方式在反应器内惰性填料上分布，形成滴流床的形式，增加了传质面积，提高了传质效率；原料水蒸汽2以气态与取代苄基卤1接触，完成水解反应。原料取代苄基卤1的空速为0.1-0.5h-1，最好在0.2-0.3h-1，水蒸汽2的空速为0.2-1.0h-1，最好在0.4-0.8h-1。从反应器R中出来后，反应混合物3进入冷凝器L，冷却的反应混合物4进入萃取反应器E。在萃取反应器E中，加入1-9个碳的有机溶剂(如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷等)作为萃取剂11进行萃取。经连续萃取后，从一端出口回收分离的水相9；有机相5从另一出口进入蒸发器V，维持温度在90-100℃之间，将萃取剂11蒸出，经一端出口回收使用。蒸发后底部油状液体的粗产物6(包含有85-90％的取代苄基醇、0.1-5％的原料取代苄基卤、0.5-6％的副产物，如二醚类)经另一出口进入到精馏塔D中。为了减少热能消耗，可以通过热交换器T将冷凝器L的热量传递给混合器M对原料进行加热。在精馏塔D中，控制压力在1.20-1.40kPa，优选1.33kPa，顶部出料为回收的原料取代苄基卤8，在中部温度为110-120℃，馏出物为纯度＞99.99％的取代苄基醇10，底部为高沸点的杂质二醚类7。底部温度控制在100-200℃，最好控制在150-200℃。连续操作流量控制在0.15-0.9kg·h-1，最好在0.3-0.7kg·h-1。从萃取反应器中出来的水相9(含有氢卤酸)进入浓缩罐浓缩后，可获得浓的氢卤酸。为了进一步保证排放气体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续生产取代苄基醇的方法，其特征在于将取代苄基卤与水混合，混合物与水蒸汽并行通过滴流床反应器，连续水解和分离，生产取代苄基醇；其中，取代苄基卤如式（Ⅰ）所示，取代苄基醇如式（Ⅱ）所示：＊＊＊这里，ｋ表示１～２的一 个整数，ｌ表示０～５的一个整数，ｍ表示０～５的一个整数，ｎ表示０～４的一个整数，（ｋ＋ｌ＋ｍ＋ｎ）是２～６的一个整数，Ｒ表示的取代基是溴、三氟甲基、腈基、硝基、酰胺基、烷氧基或芳基氧基，Ｘ表示Ｃｌ、Ｂｒ或Ｉ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李振江，曹飞，韦萍，石玉瑚，欧阳平凯，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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