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                綜述l芳香化合物連續硝化應用進展(二)
                點擊次數:375 發布時間:2022-03-10

                綜述l芳香化合物連續硝化應用進展(二)

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                康寧用“心”做反應

                讓閱讀成為習慣,讓靈魂擁有溫度

                 

                編前語

                上文我們通過多個案例,介紹了應用微通道反應器實現一取代和二取代苯型芳香烴為底物的硝化反應的研究進展。

                 

                在進入本文正文(即本篇綜述第二部分內容)前,小編需要補充的是:在硝化等?;に囘B續化研究成果越來越多的現階段,如何將研究成果應用于實際,實現硝化工藝的工業化放大生產更是行業關注的焦點。

                 

                康寧反應器技術經過13年的工業化應用研究與推廣,在微通道反應器工業化生產領域的應用實現了突破性進展,已經擁有上百家工業化用戶,累計安裝的年通量已超過80萬噸。

                 

                康寧AFR多套工業化硝化裝置始終保持24/7連續穩定安全運行。

                 

                 

                江蘇中丹化工成功采用康寧反應器連續硝化,顯著提升了關鍵中間體生產的本質安全水平,裝置穩定運行一年多,得到了客戶和地方政府的高度認可。

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                康寧反應器技術和益豐生化環保股份有限公司合作,打造了年通量萬噸級全自動全連續微反應硝化生產裝置。與傳統工廠相比,其畝均產出提升了10倍,運行費用減低20%以上。

                ……

                 

                還有更多硝化、重氮化、氧化、加氫等工業化項目成功實現并穩定運行,幫助客戶實現了巨大的經濟效益和社會效益。

                如果您想要了解更多,歡迎您直接留言我們!

                您也可以掃描右二維碼了解更多康寧AFR應用案例。

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                接下來讓我們進入正文——

                以多取代苯型芳香烴及其它苯型芳香烴為底物的硝化反應

                二硝基萘的連續化合成

                倪偉等[9]以萘和95%硝酸為原料,在微通道反應器中研究了二硝基萘的連續化合成工藝(圖9),考察了硝酸濃度、反應溫度、反應物料比對反應的影響并進一步優化了反應條件。

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                • 結果:

                  在最佳條件下單硝化產物n(對硝基氯苯)∶n(鄰硝基氯苯)=1:0.56,與釜式反應器相比,副產物明顯減少,轉化率明顯提高,生產能力提高了4個數量級,并且可以實現工藝的連續化操作。

                 

                1-甲基-4,5-二硝基咪唑硝化合成

                1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDN1)是一種性能良好的高能鈍感Explosive material具有高應用價值的熔鑄Explosive material載體。在傳統釜式反應器中進行N-甲基咪唑硝化反應時劇烈放熱,為控制反應溫度需緩慢逐滴加料,反應時間長,產物收率低。

                 

                劉陽藝紅等[10]在微通道反應器為核心的反應體系中進行了4,5-MDN1的合成研究(圖12),利用微通道反應器的高傳熱特性快速提高4,5-MDN1的收率。工業生產中,可通過增加微通道反應器數量來熱量,維持恒定的反應溫度,在減少混合酸用量的同時,顯著提高了提高產量,具有廣闊的發展前景。

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                1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸硝化反應

                Panke等[11]采用微通道反應器對1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸進行了硝化反應研究(圖13)。微通道反應器優秀的傳熱性能性使反應溫度穩定在90℃,避免了100℃脫羧副反應的發生,硝化產物是合成sildenafil 的重要中間體。

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                結語


                • 微通道反應器在芳香化合物的硝化反應中表現出了很大的優勢:選擇性高、安全性高、轉化率高、反應時間短、數增放大、可建立動力學模型等,使得芳香化合物的硝化由傳統的間歇式生產轉為連續化生產成為可能。

                • 盡管微通道反應器還存在一定的局限性,但隨著微化工技術的發展,微通道反應器會更加安全化、智能化和連續化,其在芳香化合物的硝化反應中的應用會越來越廣泛,硝化反應這類具有污染大、放熱強、選擇性差的反應也將隨之得到優化。

                參考文獻:

                [1] 化學與生物工程. 2021,38(02).

                [9] 南京工業大學學報 (自 然 科 學 版),2016,38(3):120-125

                [10] 現代化工,2018,38(6):140-143.

                [11] Synthesis, 2003(18): 2827-2830.

                 


                 

                 

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