亚磷酸三(2-氯乙基)酯和N，N-双羟乙基苯胺的连续制备研究

I硕士学位论文摘 要以环氧乙烷为原料可合成许多重要化工产品。例如与三氯化磷反应而成的亚磷酸三(2-氯乙基)酯是植物生长调节剂乙烯利的中间体，与苯胺反应而成的 N，N-双羟乙基苯胺在染料和医药行业有广泛的用途。它们均为强放热反应，则需要选择特定反应器从而工艺迅速移走热量减少副反应。前者采用微反应器反应比釜式半连续反应器具有更高的产品品质，且反应时间短、过程易于控制，已实现工业化，但对工艺条件和反应认识方面无报道。本文以环氧乙烷液态进料的微反应过程进行研究，还在新型振荡反应器以环氧乙烷气体进料进行工艺开发。后者工业生产中采用低温下釜式反应，反应速率低，周期长。本文为此开发了微反应工艺，提高反应温度，加快反应速率，缩短反应时间，实现可连续制备过程。 亚磷酸三(2-氯乙基)酯的工艺先在微反应器中和液相条件下研究反应过程，考察混合器类型温度、压力、停留时间、总流量和摩尔比等影响。温度升高和混合效果差导致选择性下降明显，提高总流量使得反应放热量增加引起体系温度升高选择性下降。当以 SIMM-V2 混合器、温度0℃、压力 0.3MPa、停留时间 230s、总流量 1.259mL/min、环氧乙烷与三氯化磷的摩尔比 3.1:1时，亚磷酸三(2-氯乙基)酯最高含量为 93.8%。后在振荡反应器中环氧乙烷以气相进料条件下开展该反应的研究，考察一系列影响因素发现，提高预混合强度、振荡频率、降低温度、延长停留时间和增大摩尔比可提高产物含量。在最优条件下亚磷酸三(2-氯乙基)酯最高含量为91.22%。液相条件下反应速率高于气相，但液相条件下亚磷酸三(2-氯乙基)酯发生过反应远高于气相。两种制备方法亚磷酸三(2-氯乙基)酯的含量均远大于釜式反应。 N，N-双羟乙基苯胺的微反应连续工艺，考察了催化剂含量、体系压力、混合器类型、摩尔比、温度、停留时间和总流量等因素。实验结果表明提高催化剂含量、加强混合和增大流量均可提高转化率和选择性。摩尔比、温度、停留时间的增加可以提高转化率，但选择性呈现先升后降的趋势。在催化剂含量 5wt%、压力 4MPa、SIMM-V2 混合器、苯胺与环氧乙烷的摩尔比1:2.28、温度 155℃、停留时间 9.2min 和总流量 2.673mL/min 时，N，N-双羟乙基苯胺最高产率为 97.63%。在温度与停留时间分别为 155-180℃和停留时间 4.86-9.2min 之间、温度与摩尔比范围为 170-180℃和 2.2-2.28 之间、温度与催化剂含量范围为 170-190℃和催化剂含量 1-8wt%之间，存在产率均在 96%以上的过...