[發(fā)明專利]一種甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210008727.9
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114133339A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈建祥;陸立新;吳雪峰;李鑫鑫;陸凌軍;石玉晶
• 申請（專利權(quán)）人: 東力（南通）化工有限公司
• 主分類號: C07C241/02
• 分類號: C07C241/02;C07C243/14;B01J19/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 智業(yè)

本申請屬于甲基肼制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法，包括如下步驟：（1）用鹽酸肼與水配制鹽酸肼水溶液，用甲醇與鹽酸水溶液配制鹽酸甲醇溶液；（2）用泵分別將鹽酸肼水溶液和鹽酸甲醇溶液送入微通道中，使鹽酸肼與甲醇在微通道中進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)；（3）收集生成的混合液，常壓蒸餾回收甲醇混合液；（4）減壓蒸餾脫除殘余的甲醇和水；（5）控制溫度在70?80℃，流加入水合肼進(jìn)行游離，游離出甲基肼；（6）減壓蒸餾，收集甲基肼粗品；（7）常壓精餾，收集甲基肼和水的共沸物，得到甲基肼水溶液。本申請通過鹽酸肼與甲醇在微反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)的烷基化反應(yīng)制備甲基肼，選擇性高，反應(yīng)條件溫和，能耗低，安全性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于甲基肼制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法。

背景技術(shù)

甲基肼又稱一甲基肼，是一種重要的化工產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)式為CH₃NHNH₂。甲基肼與強(qiáng)氧化劑接觸能自燃，遇明火和高熱極易燃燒爆炸，常與四氧化二氮等氧化劑組成雙組元液體推進(jìn)劑，用于航天飛機(jī)、宇宙飛船和衛(wèi)星的監(jiān)控系統(tǒng)，近幾年來已被廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細(xì)化工產(chǎn)品。

現(xiàn)有的甲基肼合成工藝中的烷基化反應(yīng)環(huán)節(jié)屬于高危工藝，反應(yīng)過程劇烈且較難控制，需要工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況操作，危險系數(shù)較高；同時手動控制帶來的不確定性也會導(dǎo)致最終產(chǎn)品質(zhì)量降低，若操作不規(guī)范還容易引發(fā)安全事故。目前采用烷基化反應(yīng)只能采用間歇性釜式反應(yīng)，以保證反應(yīng)過程可控，但極大影響了甲基肼的生產(chǎn)效率，限制了甲基肼的規(guī)模化生產(chǎn)。因此，急需一種安全、穩(wěn)定的甲基肼生產(chǎn)控制工藝方法，以適應(yīng)市場需求和企業(yè)發(fā)展的需要。

微通道反應(yīng)技術(shù)是一項(xiàng)用于化學(xué)合成，尤其是用于制備農(nóng)藥、醫(yī)藥等化工中間體的一門新技術(shù)，通過過程強(qiáng)化來實(shí)現(xiàn)綠色合成，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、精細(xì)化工產(chǎn)品以及中間體合成等領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，成為化工過程強(qiáng)化領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。連續(xù)流微通道反應(yīng)器相比傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器具有傳熱傳質(zhì)能力高、反應(yīng)過程連續(xù)可控、體積小能耗低、安全性高等多項(xiàng)優(yōu)勢，生產(chǎn)流程采用自動化控制，有利于數(shù)據(jù)的追溯，不僅能用于提高化工生產(chǎn)過程的選擇性、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)效率，而且能有效降低污染物排放和生產(chǎn)過程危險性，解決傳統(tǒng)反應(yīng)器化工研發(fā)到生產(chǎn)的放大問題，實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到生產(chǎn)的無縫對接，對于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。然而，現(xiàn)有技術(shù)中未見采用連續(xù)流反應(yīng)來合成甲基肼的工藝報道或文獻(xiàn)記載，由于傳統(tǒng)的微通道反應(yīng)器通常規(guī)模較小，難以實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化生產(chǎn)，同時也難以適應(yīng)甲基肼生產(chǎn)過程中的劇烈反應(yīng)環(huán)境，需要針對其反應(yīng)過程和工序特點(diǎn)來提出適應(yīng)甲基肼現(xiàn)代化生產(chǎn)流程的微通道反應(yīng)方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請公開了一種甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法，通過鹽酸肼與甲醇在微反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)的烷基化反應(yīng)得到甲基肼鹽酸鹽，然后用水合肼游離，再進(jìn)行減壓蒸餾得到甲基肼粗品，最后常壓精餾收集甲基肼和水的共沸物，得到甲基肼水溶液，該方法可以有效提高反應(yīng)的選擇性，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，而且制備工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，能耗低，安全性高。

本申請?zhí)峁┮环N甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法，采用如下的技術(shù)方案：

一種甲基肼連續(xù)流微通道烷基化方法，包括如下步驟：

(1)將鹽酸肼與水混合，配制鹽酸肼水溶液，將甲醇與鹽酸水溶液混合，配制鹽酸甲醇溶液；

(2)用泵分別將鹽酸肼水溶液和鹽酸甲醇溶液送入微通道反應(yīng)器的微通道中，使鹽酸肼與甲醇在微通道中進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)；具體反應(yīng)過程為：

(3)收集生成的混合液，常壓蒸餾回收甲醇混合液；

(4)減壓蒸餾脫除殘余的甲醇和水；

(5)控制溫度在70-80℃，流加入水合肼進(jìn)行游離，游離出甲基肼；具體反應(yīng)過程為：