[發明專利]一種連續制備1-溴丁烷的方法

有效

• 申請號: 201810594072.1
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108892600B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 王彥賓;徐衛忠;池華春;劉佳
• 申請（專利權）人: 重慶建峰工業集團有限公司
• 主分類號: C07C17/16
• 分類號: C07C17/16;C07C19/075;B01J19/00;B01J19/02
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋;蘇育紅

本發明公開了一種連續制備1?溴丁烷的方法。它是在微型反應器以正丁醇、氫溴酸為原料，在無催化劑的情況下，在短時間內反應連續生產1?溴丁烷。兩股物料經計量泵進入微反應器后，經過預熱、混合、反應，得到粗產品1?溴丁烷。與現有技術相比，該方法避免使用催化劑硫酸，從而減少后端對硫酸的處理，簡化分離工藝，降低環境污染，氫溴酸利用率高，反應物轉化率高、目標產物選擇性和收率較高等優點。同時本發明操作簡單、安全，能夠高收率連續化生產1?溴丁烷，具有良好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于有機合成工藝，涉及一種連續制備1-溴丁烷的方法，尤其是一種以正丁醇、氫溴酸為原料，在無催化劑的情況下連續生產1-溴丁烷的方法。

背景技術

1-溴丁烷時一種重要的精細化工產品，主要用在有機合成中用作烷基化劑；是殺菌劑二甲嘧酚和乙嘧酚的中間體；有機膦化合物三丁基膦、相轉移催化劑和表面活性劑四正丁基溴化銨。也用作溶劑、稀有元素萃取劑，也是合成農藥、醫藥、染料、香料的原料，還可用作制冷劑和溶劑。

現有溴丁烷的合成技術主要有正丁醇與溴化鈉硫酸法、正丁醇與氫溴酸硫酸法、正丁醇與氫溴酸固體酸催化法、正丁醇與溴素硫化法等幾種。

根據文獻資料報道，國內生產廠家大都采用溴化鈉硫酸法工藝路線。但是該方法為間歇生產，催化劑濃硫酸用量很大，副產大量的稀硫酸，對環境污染很嚴重，產品的生產成本高、產品含量低，設備腐蝕嚴重、利用率低，環保處理或者原料回收利用相對復雜，且處理成本高，提高了生產成本。

氫溴酸和正丁醇在催化劑的存在下反應生成1-溴丁烷。由于氫溴酸是大量生產芳基溴化物阻燃劑的副產物，經濟上合理，是近幾年研究的熱點。硫酸作催化劑在生產過程中會產生大量的稀硫酸，后處理相對麻煩；固體酸催化法易受催化劑失效的影響導致產品收率不穩定，同時催化劑的合成與再生過程復雜影響了該工藝的推廣。

中國發明專利CN102826954公開了一種“一種溴代烷的制備方法”，按正丁醇和氫溴酸摩爾比1:5混合，加熱至回流狀態后連續均勻滴加并調節出氣速度，使液體的滴加量和蒸出量相應，使釜液保持穩定。但該方法反應時間長，需要6-12h，且氫溴酸用量大，利用率低。

中國發明專利CN102766013A公開了一種“一種環境友好制備溴基烷的方法”，先將一定量氫溴酸溶液在反應器中預熱至有蒸汽產生，按正丁醇和氫溴酸摩爾比1:1混合加入反應器中，邊提高反應溫度。但該方法的反應時間仍然較長，為間歇生產，無法連續生產。

中國發明專利CN102875323B公開了一種利用微通道反應器溴化叔丁醇制備溴代叔丁烷的方法，以濃硫酸作催化劑，叔丁醇和氫溴酸在微通道反應器中反應制備溴化叔丁醇。然而，該方法仍然使用了濃硫酸，因此需要處理濃硫酸造成的設備腐蝕問題以及廢酸造成的環境污染問題。

因此，仍然需要開發新的工藝以便高效、高收率、高選擇性、低成本、低副產物、無污染地制備1-溴丁烷。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供了一種微通道反應器制備溴丁烷的連續化工藝。與現有工藝相比，該工藝具有反應條件精準控制、不使用催化劑、反應時間短、選擇性好、收率高、副產物少、產品純度高、操作靈活安全高效等優點。為解決上述現有技術中的問題，發明提供以下技術方案。

在一個方面，本發明提供一種連續制備1-溴丁烷的方法，包括：在無催化劑的情況下，將氫溴酸和正丁醇分別連續地導入微通道反應器的反應段中進行溴代反應生成1-溴丁烷。

進一步地，所述溴代反應的反應溫度為100-180℃，例如100-170℃、120-160℃、130-150℃、約140℃等；反應時間為20-300秒，例如30-200秒，40-150秒，50-100秒，60-80秒等；反應壓力為1.0-1.8MPa，例如1.1-1.7MPa、1.2-1.6MPa、1.3-1.5MPa、約1.4MPa等。