一种用微通道连续生产β—紫罗兰酮的装置和方法与流程

本发明涉及一种用微通道连续生产β—紫罗兰酮的装置和方法。

背景技术：

Β-紫罗兰酮是一种重要的合成香料，也是医药工业上合成维生素A的重要中间体，它可由柠檬醛与丙酮缩合生成假性紫罗兰酮后，在酸性条件下环化而成。根据紫罗兰酮的双键位置不同，存在α，β，γ三种异构体。环化合成的产物通常是α—，β—紫罗兰酮的混合物。而医药工业维生素A的合成中，β—紫罗兰酮的纯度对产品影响非常大，因此，能够简单且大批量地制备高纯度β—紫罗兰酮，是β—紫罗兰酮制备工艺发展的关键所在。

目前紫罗兰酮的合成主要围绕着如何提高环化产物中β—紫罗兰酮的含量，以满足医药工业，尤其是维生素A生产需要。中国专利CN 1109462A介绍了在环化反应中加入2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮类化合物作为转位防止剂，但所用相转移催化剂和转位防止剂价格昂贵，无法回收，不利于工业化。反应温度对β—紫罗兰酮的选择性影响很大，随着反应温度的升高，β—紫罗兰酮的选择性下降；关于β—紫罗兰酮的生产，环化反应剧烈放热，酸和假性紫罗兰酮为两相反应，温度难以控制，使产率偏低，α—异构体含量偏高(3-5％)。针对这一不足，高混合效率和换热效率是工艺改进的关键。德国专利DE.3328440提出了一种在室温下由假性紫罗兰酮和硫酸通过瞬间接触，生产β—紫罗兰酮的方法，但此法需要特殊设备，条件控制困难，故未被广泛采用。中国专利CN1129209A介绍了一种超声波作用下完成环化反应的方法，但超声装置能耗较大，实现工业化生产有较大的难度。中国专利CN02155069.7中，在环化反应中分批加入干冰，防止局部过热，但是处理量较小，生产效率不高。因此，开发能够有混合均匀，传热效率高，有效控制反应温度，实现简单、经济、高效的连续生产β—紫罗兰酮的工艺，是本领域迫切需要的。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种简单、经济、高效的用微通道连续生产β—紫罗兰酮的装置。

本发明的第二个目的是提供一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置，包括假性紫罗兰溶液储罐1和硫酸储罐2，还包括微通道反应器3和分相器4，所述紫罗兰溶液储罐1和硫酸储罐2分别通过管道与微通道反应器3的两个入口连接，微通道反应器3的出口通过管道与所述分相器4连接。

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的方法，包括如下步骤：

(1)使用上述一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置；

(2)将假性紫罗兰酮用有机溶剂配成体积分数为30-70％的假性紫罗兰酮溶液，所述假性紫罗兰酮溶液和浓硫酸分别通过微通道反应器的两个入口通入微通道反应器中，在25-30℃反应，生成物流出微通道反应器后，用分相器进行分相处理得到水相和含有β-紫罗兰酮的油相，所述含有β-紫罗兰酮的油相经过后处理，得β-紫罗兰酮油性液体。

β-紫罗兰酮的油相后处理最好是：将含有β-紫罗兰酮的油相依次用水、质量浓度为2％的碳酸钠水溶液和水洗涤，减压蒸馏除去有机溶剂后得到β-紫罗兰酮油性液体。

所述有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和1,2-二氯乙烷中的至少一种。

浓硫酸与体积分数为30-70％的假性紫罗兰酮溶液的流量比优选为1～4:1。

本发明的优点：

本发明的方法操作方便、条件易控、产率高、纯度好，利于工业化大规模生产。可以使假性紫罗兰酮溶液与浓硫酸在微通道反应器内快速均匀混合并反应，确保二者的充分接触，同时微通道反应器具有很高的换热效率，防止局部温度过高，消除热点温度，提高产物β-紫罗兰酮纯度。通过微通道反应，实现连续生产，提高生产效率。避免了深冷条件，节省能耗，节省了操作费用。

附图说明

图1为本发明装置示意图。

图2为本发明的方法工艺流程示意图。

其中：假性紫罗兰溶液储罐——1；硫酸储罐——2；微通道反应器——3；分相器——4.

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置，见图1，包括假性紫罗兰溶液储罐1和硫酸储罐2，还包括微通道反应器3和分相器4，所述紫罗兰溶液储罐1和硫酸储罐2分别通过管道与微通道反应器3的两个入口连接，微通道反应器3的出口通过管道与所述分相器4连接。微通道反应器3上设置有冷却水进水管和出水管，分相器上设置有水相管和油相管。实施例1

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的方法，见图2，包括如下步骤：

(1)使用上述一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置；

(2)将假性紫罗兰酮用丙酮配成体积分数为50％的假性紫罗兰酮溶液(储存于假性紫罗兰溶液储罐1中)，假性紫罗兰酮溶液和浓硫酸(浓硫酸储存于硫酸储罐2中)分别通过微通道反应器3的两个入口通入微通道反应器中，假性紫罗兰酮溶液的流量为9L/h，浓硫酸的流量为18L/h，在30℃反应(冷却用10℃水通入微通道反应器)，生成物流出微通道反应器后，用分相器4进行分相处理得到水相回收利用，得到含有β-紫罗兰酮的油相依次用水、质量浓度为2％的碳酸钠水溶液和水洗涤，减压蒸馏除去丙酮后得到β-紫罗兰酮油性液体。

产品中，β-紫罗兰酮含量为96.8％，α-紫罗兰酮含量为0.7％。

实施例2

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的方法，包括如下步骤：

(1)使用上述一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置；

(2)将假性紫罗兰酮用二氯甲烷配成体积分数为70％的假性紫罗兰酮溶液，假性紫罗兰酮溶液和浓硫酸分别通过微通道反应器的两个入口通入微通道反应器中，假性紫罗兰酮溶液的流量为9L/h，浓硫酸的流量为36L/h，在25℃反应(冷却用5℃水通入微通道反应器)，生成物流出微通道反应器后，用分相器(4)进行分相处理得到水相回收利用，得到含有β-紫罗兰酮的油相依次用水、质量浓度为2％的碳酸钠水溶液和水洗涤，减压蒸馏除去二氯甲烷后得到β-紫罗兰酮油性液体。

产品中，β-紫罗兰酮含量为98.2％，α-紫罗兰酮含量为0.6％。

实施例3

一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的方法，包括如下步骤：

(1)使用上述一种用微通道反应器连续生产β-紫罗兰酮的装置；

(2)将假性紫罗兰酮用混合溶剂配成体积分数为30％的假性紫罗兰酮溶液(混合溶剂为体积比为1:1:1的氯仿、四氯化碳和1,2-二氯乙烷组成)，假性紫罗兰酮溶液和浓硫酸分别通过微通道反应器(3)的两个入口通入微通道反应器中，假性紫罗兰酮溶液的流量为9L/h，浓硫酸的流量为9L/h，在28℃反应(冷却用8℃水通入微通道反应器)，生成物流出微通道反应器后，用分相器(4)进行分相处理得到水相回收利用，得到含有β-紫罗兰酮的油相依次用水、质量浓度为2％的碳酸钠水溶液和水洗涤，减压蒸馏除去混合溶剂后得到β-紫罗兰酮油性液体。

产品中，β-紫罗兰酮含量为96.3％，α-紫罗兰酮含量为1.1％。