[发明专利]一种4‑氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统及方法。

背景技术

4-氯乙酰乙酸乙酯为无色至淡黄色透明液体，是生产氮氯地平、奥拉西坦、阿托伐汀钙等原料的重要中间体，市场需求量较大。现有工业化生产主要是通过间歇釜式氯化生产，存在反应时间长，氯化深度难以控制，副产物多，收率低等问题。

专利CN201210257429.X和CN201310321570.6公开了一种以双乙烯酮为起始原料，经过氯化和酯化两步合成4-氯乙酰乙酸乙酯，其原料均廉价易得而成为主流的生产方法，但是其也有本身固有的缺点就是产品收率偏低，只有75%-88%，造成成本偏高，而造成收率低的原因就是反应过程中会生成一定量的2-氯乙酰乙酸乙酯（5%左右），而2-氯乙酰乙酸乙酯的沸点和产品4-氯乙酰乙酸乙酯的沸点很接近（在减压条件下约为2-3℃），因此在纯化时通常要反复精馏，造成产品的大量分解，最终导致收率偏低。

专利WO2012146604A1和CN105693509A报道了4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成，以双乙烯酮和氯气为原料，在降膜式反应器中反应，反应结束后进入酯化釜进行酯化，合成4-氯乙酰乙酸乙酯，该技术方案过程反应不易控制，不易产业化生产。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术存在的问题，本发明第一个目的提供了一种在微通道反应器中连续合成4-氯乙酰乙酸乙酯的装置系统；第二个目的提供一种在微通道反应器中连续合成4-氯乙酰乙酸乙酯的方法。

技术方案：一种4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统，包括第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）、泵（3）、微通道反应器（4）；该微通道反应器（4）的上游设有进料管（5），下游设有出料管（6）；所述第一溶液罐（1）、第二溶液罐（2）分别通过泵（3）与所述微通道反应器（4）的进料管（5）连接；还包括第二反应器（7），该第二反应器（7）包括进料支管（8）、出料总管（9），所述进料支管（8）至少有2根；还包括第三溶液罐（12），所述进料支管（8）分别与所述第三溶液罐（12）、出料管（6）连接，该第三溶液罐（12）与所述进料支管（8）之间设有泵（3）；还包括收集罐（13）、尾气吸收装置（14），该收集罐（13）位于所述出料总管（9）的下游；尾气吸收装置（14）位于所述收集罐（13）的下游。

作为优选，所述第二反应器（7）的进料支管（8）、出料总管（9）的内腔中设有岛（10），该岛（10）有多个，呈心形，相邻岛（10）之间有间隙，均匀排列；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的交接处设有中心岛（11），该中心岛（11）为圆形；所述进料支管（8）与所述出料总管（9）的连接处为柔性连接。

作为优选，所述第一溶液罐（1）为双乙烯酮溶剂罐；第二溶液罐（2）为氯气溶液罐；第三溶液罐（12）为乙醇罐。

作为优选，所述泵（3）为计量泵。

一种采用上述4-氯乙酰乙酸乙酯的连续合成系统的方法，主要包括以下步骤：

1）双乙烯酮和氯气分别溶于有机溶剂中，配成溶液；双乙烯酮与有机溶剂的摩尔比为0.05~50:1；氯气与有机溶剂的摩尔比为0.01~50:1；

2）将配制的双乙烯酮和氯气溶液经泵（3）输入到微通道反应器（4）中，进行氯化反应；双乙烯酮溶液与氯气溶液反应温度范围为-50℃~0℃，反应时间为0.1~50s，双乙烯酮与氯气摩尔比为0.9~1.5:1；

3）双乙烯酮氯化反应结束后，与乙醇通过第二反应器（7）进行反应，合成4-氯乙酰乙酸乙酯，产品通过出料总管（9）进入收集罐（13），收集罐（13）连接尾气吸收装置（14），粗品进入后续精制。

作为优选，所述有机溶剂为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷、正己烷、正庚烷、对氯三氟甲苯中的一种或几种按一定比例配置的混合物。

作为优选，双乙烯酮与有机溶剂的摩尔比优选为0.1~0.5:1；氯气与有机溶剂的摩尔比优选为0.05~0.2:1。

作为优选，双乙烯酮溶液与氯气溶液反应优选温度范围为-30℃~0℃，反应时间优选范围为5~30s，双乙烯酮与氯气摩尔比优选范围为1.0~1.1:1。

有益的效果：本发明采用微通道反应器、第二反应器，反应生成4-氯乙酰乙酸乙酯，在计量泵的精确计量控制输送反应物料，在微通道反应器中直接完成氯化和酯化，产物直接进入后续分离，可大大提高反应选择性，降低生产成本，缩短了反应时间，具体的效果如下：