仪器网首页 欢迎您: 请登录 免费注册 仪器双拼网址:www.yiqi.com
发求购 学知识 提问题 查标准 找商机 手机版
官方微信
康宁反应器技术有限公司
主营产品:微通道反应器,在线核磁,高效液液分离器
178-07500079
仪器网仪网通会员,请放心拨打!
公司新闻
 
当前位置:首页>公司新闻>2秒! 一种有机膦类杀菌剂的绿色连续合成!

2秒! 一种有机膦类杀菌剂的绿色连续合成!

发布:康宁反应器技术有限公司
浏览次数:186

背景介绍


三乙膦酸铝是一种有机磷类高效、广谱、内吸性低毒杀菌剂,可防 治由单轴霉属、霜霉属、疫霉属引起各种病害的果树、蔬菜、花卉及经济作物。该药市场需求量较大。


据文献及专 利报道,合成三乙膦酸铝原药的方法是以三氯化磷、乙醇为原料,经酯化反应制得亚磷酸二乙酯(简称DEP)。DEP和氨水通过胺化反应生成亚磷酸二乙基铵盐,然后与硫酸铝进行复分解反应得到。目前市场报道产品总收率最 高为95%,含量为98%。


传统釜式工艺,具有诸多问题:

【危险】由于酯化反应放热剧烈,易造成局部过热或系统飞温现象,存在反应失控风险;

【杂质】在有水、强酸性及温度高的条件下,随着反应时间的延长,DEP极易分解,副产物多;

【耗时】胺化反应工艺目前多采用滴加过量的氨水或DEP的间歇式生产方式,其造成原料的浪费且反应时间长达9h以上;

【三废】原料的不充分反应造成三废排放量大,给环保处理造成困难,亦不利于绿色清洁化生产。


以康宁反应器为代表的连续流微通道反应器,通过对传质与传热过程进行强化,大幅缩短了反应时间,提高了反应效率。同时显著提高了体系温度和浓度的均一性及可控性,极大缓解了局部过热或反应物浓度过大的问题,降低了副反应的发生,提升反应的本质安全性。


本篇文章将为您介绍研究者重 点利用康宁反应器技术在传质和传热方面的优势,开发出的条件温和、反应高效、转化率高、适宜工业化生产的绿色合成3步新工艺。


研究过程

一. 三乙膦酸铝的3步合成工艺

12.png


图1.三乙膦酸铝合成路线


1.连续流微通道反应器中合成中间体1

13.png


图2. 中间体1的合成过程图


【编者语】康宁反应器较釜式反应器具有百倍的传质提升和千倍的传热提升,反应物反应完全,并且可以快速将反应生成中间体1移出反应体系,极大降低其分解产生副产物的可能性。


2. 连续流微通道反应器中合成中间体2

14.png


图3.  中间体2的合成过程图


【编者语】康宁反应器可以实现对物料的精 准控制,结合高效传质和传热特性,反应物可按照最 佳反应比例实现高效反应,大大提高反应转化率的同时减少物料的浪费及三废的产生。


 3. 三乙膦酸铝产品的合成

向中间体2中滴加浓硫酸调节pH至5.5,加入0.17mol硫酸铝,于80℃保温反应1 h,降温至20℃以下抽滤,滤饼淋洗、干燥后得三乙膦酸铝为117.6g,纯度为98.8%,产品总收率为98.5%,较釜式提高3.5个百分点。


二. 连续流工艺优化


1. 反应停留时间的优化

1.1 中间体1反应停留时间的优化

A、B泵流速比设置为1:2,分别泵入微通道反应器进行反应,反应温度设为20℃,停留时间分别设为2、4、6、8、10 s,研究停留时间对中间体1含量的影响。


15.png



图4. 停留时间对中间体1含量的影响


从图4可以看出,在微通道反应器中,三氯化磷和无水乙醇的反应速率大幅提高,数秒内即可完成反应。随着反应停留时间的延长,中间体1的含量逐渐降低。优选反应停留时间为2s。


1.2中间体2反应停留时间的优化

C、D泵流速比设置为1:1.06,分别泵入微通道反应器进行反应,反应温度设为50℃,停留时间分别设为2、5、10、15、20 s,研究停留时间对中间体2转化率的影响。



16.png


图5. 停留时间对中间体2含量的影响


从图5可以看出,在微通道反应器中,中间体2在10s时转化率即可达到100%,合成时间从6~9 h缩短至秒级单位内,从生产效率和能耗角度考虑,中间体2的合成优选反应停留时间为10s。


2. 反应温度的优化

分别采用的1.1和1.2微通道反应系统和优化的反应停留时间,研究了反应温度对中间体1含量和中间体2转化率的影响。


17.png

18.png

最 终中间体1优选反应温度为20℃,中间体2选择反应温度为35℃。


研究结果

  • 采用连续流微反应技术,在反应温度为20℃,反应停留时间2s时合成中间体1;

  • 反应温度为35℃,反应停留时间10s时合成中间体2,经复分解反应得到三乙膦酸铝,产品纯度和收率均达到98%以上。

  • 该连续流工艺与传统釜式工艺相比,速度更快,转化率更高,显著降低了副反应的发生,同时提升了安全性,符合绿色化工的发展方向。

  • 康宁反应器无缝放大的技术优势,有助于帮助企业快速实现工业化生产,减少中试的时间和资金成本。



2022-05-11
仪网通银牌会员 第 3 年

康宁反应器技术有限公司

认证:工商信息已核实
仪企号 
康宁(上海)管理有限公司
友情链接 
手机版 
康宁反应器技术有限公司手机站
开启全新的世界
m.yiqi.com/zt2721/
官方微信

仪器网微信公众号

扫码获取最新信息

在线客服

咨询客服

在线客服
工作日:  9:00-18:00
联系客服 企业专属客服
电话客服:  400-822-6768
工作日:  9:00-18:00
订阅商机

仪采招微信公众号

采购信息一键获取海量商机轻松掌控