一種管式連續(xù)化制備2-甲基-1,4-萘醌的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管式連續(xù)化制備2-甲基-1,4-萘醌的方法：將2-甲基萘、無機(jī)酸和有機(jī)酸溶劑混合配成混合液，混合液與過氧化氫水溶液分別經(jīng)過計量泵后，經(jīng)Y型射流混合器混合均勻，混合后的物料進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)液溫度為50～120℃，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5～20min；管式反應(yīng)器出口所得物料經(jīng)冷卻后進(jìn)入預(yù)先放置5～10℃的水的結(jié)晶釜中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)水洗至中性，烘干，制得所述2-甲基-1,4-萘醌。本發(fā)明方法具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，具備反應(yīng)停留時間和溫度易控制、副反應(yīng)少、操作簡單、安全性好的優(yōu)勢，易于實現(xiàn)自動化控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種管式連續(xù)化制備2-甲基-1, 4-萘醌的方法
(—)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制備2-甲基-1，4-萘醌的方法，具體涉及一種管式連續(xù)化制備2-甲基-1，4-萘醌的方法。
(二)

【背景技術(shù)】
[0002]2_ 甲基-1,4-萘醌(2-Methyl-l, 4-naphthoquinone,簡稱 2-MNQ)為脂溶性維生素，是最早使用的維生素K3和合成維生素K的關(guān)鍵中間體，它可用作促凝血藥，參與肝臟合成凝血酶原和凝血因子；也可以作為家禽生長發(fā)育不可缺少的飼料添加劑；還可以和維生素C 一起用于腫瘤病人的治療；以及作為輪船、軍艦等的涂料，用途非常廣泛。
[0003]2-甲基-1，4-萘醌的生產(chǎn)方法分為:氣相氧化法和液相氧化法。氣相氧化法是以五氧化二釩為催化劑，2-甲基萘在氣態(tài)下用熱空氣進(jìn)行氧化(JP61221248)，收率為40%。該方法特點是成本低，可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，但產(chǎn)品收率低，雜質(zhì)多，尚未見工業(yè)化的報道。目前2-甲基-1，4-萘醌的生產(chǎn)大多采用液相氧化法，液相氧化法按所用氧化劑不同大體分為三種:(1)過氧化氫氧化法，以雙氧水為氧化劑，在冰醋酸體系中制備2-甲萘醌,轉(zhuǎn)化率為80 %，收率為40 % (W02005123644)，該方法不足之處，氧化劑用量大，收率偏低，反應(yīng)過程控制不好有爆炸危險，難以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；為提高收率，在醋酸鈀存在下用過氧化氫氧化2-甲基萘，得2-甲基-1，4-萘醌，收率為65% (JP2006206518)，然而催化劑投入成本高，并且回收較為困難。(2)鈰鹽氧化法，以Ce4+氧化2-甲基萘，再以電解手段將Ce3+氧化成Ce4+以循環(huán)使用鈰離子，收率為25~65% (US4639298，US5705049)。該方法不足之處，鈰鹽資源少，價格昂貴，此外設(shè)備造價和維護(hù)費用高，限制工藝的進(jìn)一步發(fā)展。(3)鉻鹽氧化法，目前市售90%的甲萘醌采用此法生產(chǎn)。以紅礬鈉(JP10245358)或鉻酸酐(J.B1.Chem.1940，133，391)為氧化劑，在硫酸體系中氧化制得2-甲萘醌，產(chǎn)率為50-60%，雖然該方法操作過程簡單，原料價廉易得，但生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生大量含鉻廢液。根據(jù)氧化后殘液處理方法不同，又分為電解工藝及聯(lián)產(chǎn)工藝。我國是用電解工藝生產(chǎn)甲萘醌產(chǎn)量最大的國家，該工藝的特點是氧化劑循環(huán)使用，并且流程短，產(chǎn)品質(zhì)量好，缺點是一次性投資大，很難擴(kuò)大產(chǎn)量。
(三)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、操作簡便，安全性好的管式連續(xù)化制備2-甲基-1，4-萘醌的方法。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種管式連續(xù)化制備2-甲基-1，4-萘醌的方法，所述方法為:將2-甲基萘、無機(jī)酸和有機(jī)酸溶劑混合配成混合液，混合液與過氧化氫水溶液分別經(jīng)過計量泵后，經(jīng)Y型射流混合器混合均勻，混合后的物料進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)液溫度為50~120°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5~20min ;管式反應(yīng)器出口所得物料經(jīng)冷卻后進(jìn)入預(yù)先放置5~10°C的水的結(jié)晶釜中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)水洗至中性，烘干，制得所述2-甲基-1，4-萘醌；所述混合液和過氧化氫水溶液分別通過計量泵控制流量，使單位時間內(nèi)進(jìn)入Y型射流混合器的混合液中的2-甲基萘與過氧化氫水溶液中的過氧化氫的物質(zhì)的量之比為1:2~6，優(yōu)選1:3~6，更優(yōu)選1:3。
[0007]本發(fā)明所述的無機(jī)酸為硫酸或磷酸。
[0008]本發(fā)明所述的有機(jī)酸溶劑為甲酸、乙酸或丙酸，優(yōu)選為乙酸。
[0009]本發(fā)明所述混合液中2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~30%，優(yōu)選20%，所述無機(jī)酸的質(zhì)量為2-甲基萘的質(zhì)量的10~50%，優(yōu)選30%。
[0010]本發(fā)明所述的過氧化氫水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~40%，優(yōu)選為30%。
[0011]本發(fā)明所述反應(yīng)液溫度為50~120°C，優(yōu)選110~120°C，更優(yōu)選110°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5~20min,優(yōu)選5~1min,更優(yōu)選8min。
[0012]本發(fā)明所述管式反應(yīng)器是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，對管道形狀沒有特別的要求，單管，雙管，直形，螺旋形，蛇形等各種形狀都可以，優(yōu)選為盤管式(多層)、列管式、蛇形管式等。對管道的材質(zhì)也沒有特別的要求，可以是銅，不銹鋼等，優(yōu)選材質(zhì)為316不銹鋼。
[0013]進(jìn)一步，優(yōu)選本發(fā)明所述的管式反應(yīng)器的管道內(nèi)徑為4~46mm，長度為20~150mo
[0014]進(jìn)一步，所述的方法采用如下設(shè)備:兩個儲罐，兩臺計量泵，Y型射流混合器，管式反應(yīng)器及用于管式反應(yīng)器的加熱器，冷卻器和結(jié)晶釜；所述的兩個儲罐分別經(jīng)過計量泵通過管路與Y型射流混合器相連，所述的Y型射流混合器通過管路與管式反應(yīng)器的入口連接，所述管式反應(yīng)器的出口通過管路與冷卻器的入口相連；所述冷卻器的出口連通結(jié)晶釜的入口，所述方法按以下步驟操作:將2-甲基萘、無機(jī)酸和有機(jī)酸溶劑混合配成混合液，混合液與過氧化氫水溶液分別儲存于兩個儲罐中，混合液與過氧化氫水溶液分別經(jīng)過計量泵后，通過Y型射流混合器混合均勻，混合后的物料進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)液溫度為50~120°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5~20min ;管式反應(yīng)器出口所得物料經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入預(yù)先放置5~10°C的水的結(jié)晶釜中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)水洗至中性，烘干，制得所述2-甲基-1，4-萘醌；所述混合液和過氧化氫水溶液分別通過計量泵控制流量，使單位時間內(nèi)混合液中的2-甲基萘與過氧化氫水溶液中的過氧化氫的物質(zhì)的量之比為1:2~6 ;所述無機(jī)酸為硫酸或磷酸；所述的有機(jī)酸溶劑為甲酸、乙酸或丙酸；所述混合液中2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~30%，所述無機(jī)酸的質(zhì)量為2-甲基萘的質(zhì)量的10~50% ;所述的過氧化氫水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~40%。
[0015]本發(fā)明提供了一種以2-甲基萘為原料，清潔的過氧化氫為氧化劑，在管式反應(yīng)器中連續(xù)制備2-甲基-1，4-萘醌的方法。與釜式間歇反應(yīng)工藝相比具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，特別對于放熱量大的氧化反應(yīng)，采用管式反應(yīng)器具有反應(yīng)停留時間和溫度易控制、副反應(yīng)少、操作簡單、安全性好的優(yōu)勢，易于實現(xiàn)自動化控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn),可降低生產(chǎn)成本，同時符合安全、清潔、環(huán)保生產(chǎn)的要求。
(四)

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明采用的管式連續(xù)化制備2-甲基-1，4-萘醌的裝置示意圖，其中，1、2-儲罐，3,4-計量泵，5-Y型射流混合器，6-管式反應(yīng)器，7-冷卻器，8-結(jié)晶爸，9-加熱器。(五)

【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此:
[0018]本發(fā)明實施例所采用的裝置示意圖見圖1:所述的儲罐I經(jīng)由計量泵3與Y型射流混合器5連接，儲罐2經(jīng)由計量泵4與Y型射流混合器5連接，所述的Y型射流混合器5通過管路與管式反應(yīng)器6的入口連接，所述管式反應(yīng)器6的出口通過管路與冷卻器7的入口相連；冷卻器7的出口與結(jié)晶釜8的入口連接。
[0019]實施例1:
[0020]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中配成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以8.8:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚1mm，長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，管式反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為96%，收率為57%。
[0021]實施例2:
[0022]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以1.5:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為93%，收率為52%。
[0023]實施例3:
[0024]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的10%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.3:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為91 %，收率為50%。
[0025]實施例4:
[0026]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的50%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.1:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為95%，收率為56%。
[0027]實施例5:
[0028]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的10%過氧化氫水溶液以0.7:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為80%，收率為41 %。
[0029]實施例6:
[0030]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以3.3:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:2，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為87%，收率為48%。
[0031]實施例7:
[0032]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以1.1:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:6，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為93%，收率為55%。
[0033]實施例8:
[0034]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (列管式，內(nèi)徑4_，壁厚Imm,長度150m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為94%，收率為56%。
[0035]實施例9:
[0036]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (蛇形管式，內(nèi)徑46mm，壁厚2mm，長度20m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為96%，收率為59%。
[0037]實施例10:
[0038]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚1_，長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為120°C，反應(yīng)停留時間為5分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為96%，收率為58%。
[0039]實施例11:
[0040]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為50°C，反應(yīng)停留時間為20分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為87%，收率為48%。
[0041]實施例12:
[0042]將2-甲基萘、硫酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為97%，收率為63%。
[0043]實施例13:
[0044]將2-甲基萘、硫酸加入甲酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為83%，收率為40%。
[0045]實施例14:
[0046]將2-甲基萘、硫酸加入丙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，硫酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的30%過氧化氫水溶液以2.2:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1，4-萘醌，純度為82%，收率為42%。
[0047]實施例15:
[0048]將2-甲基萘、磷酸加入乙酸中形成混合液，加入儲罐I中，其中，2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，磷酸的重量是2-甲基萘質(zhì)量的30%，上述混合液與儲罐2中的35%過氧化氫水溶液以2.6:1體積流量比分別泵入Y型射流混合器5中混合均勻，形成混合物料，此時2-甲基萘與過氧化氫的摩爾比為1:3，混合物料進(jìn)入管式反應(yīng)器6 (盤管式，內(nèi)徑8_，壁厚Imm,長度100m)，控制反應(yīng)液溫度為110°C，反應(yīng)停留時間為8分鐘，反應(yīng)器出口物料經(jīng)冷卻器7冷卻后放入預(yù)先放置5~10°C水的結(jié)晶釜8中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)多次水洗至中性，烘干，得2-甲基-1， 4-萘醌，純度為97%，收率為60%。
【權(quán)利要求】
1.一種管式連續(xù)化制備2-甲基-1，4-萘醌的方法，其特征在于所述方法為:將2-甲基萘、無機(jī)酸和有機(jī)酸溶劑混合配成混合液，混合液與過氧化氫水溶液分別經(jīng)過計量泵后，經(jīng)Y型射流混合器混合均勻，混合后的物料進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)液溫度為50~120°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5~20min ;管式反應(yīng)器出口所得物料經(jīng)冷卻后進(jìn)入預(yù)先放置5~10°C的水的結(jié)晶釜中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)水洗至中性，烘干，制得所述2-甲基-1，4-萘醌；所述混合液和過氧化氫水溶液分別通過計量泵控制流量，使單位時間內(nèi)混合液中的2-甲基萘與過氧化氫水溶液中的過氧化氫的物質(zhì)的量之比為1:2~6。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的無機(jī)酸為硫酸或磷酸。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)酸溶劑為甲酸、乙酸或丙酸。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述混合液中2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~30%，所述無機(jī)酸的質(zhì)量為2-甲基萘的質(zhì)量的10~50%。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的過氧化氫水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~40%。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法采用如下設(shè)備:兩個儲罐，兩臺計量泵，Y型射流混合器，管式反應(yīng)器及用于管式反應(yīng)器的加熱器，冷卻器和結(jié)晶釜；所述的兩個儲罐分別經(jīng)過計量泵通過管路與Y型射流混合器相連，所述的Y型射流混合器通過管路與管式反應(yīng)器的入口連接，所述管式反應(yīng)器的出口通過管路與冷卻器的入口相連；所述冷卻器的出口連通結(jié)晶釜的入口，所述方法按以下步驟操作:將2-甲基萘、無機(jī)酸和有機(jī)酸溶劑混合配成混合液，混合液與過氧化氫水溶液分別儲存于兩個儲罐中，混合液與過氧化氫水溶液分別經(jīng)過計量泵后，通過Y型射流混合器混合均勻，混合后的物料進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，控制反應(yīng)液溫度為50~120°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為5~20min ;管式反應(yīng)器出口所得物料經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入預(yù)先放置5~10°C的水的結(jié)晶釜中，析出固體，過濾，濾餅經(jīng)水洗至中性，烘干，制得所述2-甲基-1，4-萘醌；所述混合液和過氧化氫水溶液分別通過計量泵控制流量，使單位時間內(nèi)混合液中的2-甲基萘與過氧化氫水溶液中的過氧化氫的物質(zhì)的量之比為1:2~6 ;所述無機(jī)酸為硫酸或磷酸；所述的有機(jī)酸溶劑為甲酸、乙酸或丙酸；所述混合液中2-甲基萘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~30%，所述無機(jī)酸的質(zhì)量為2-甲基萘的質(zhì)量的10~50% ;所述的過氧化氫水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~40%。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述單位時間內(nèi)混合液中的2-甲基萘與過氧化氫水溶液中的過氧化氫的物質(zhì)的量之比為1:3。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)液溫度為110°C，在管式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時間為8min。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的管式反應(yīng)器的管道內(nèi)徑為4~46_，長度為20~150m。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)酸溶劑為乙酸。
【文檔編號】C07C46/04GK104177243SQ201410251448
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】莊玉國, 施湘君, 陳仁爾 申請人:浙江工業(yè)大學(xué), 浙江榮耀化工有限公司