一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法与流程

本发明涉及了，具体的说，涉及了一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法。

背景技术：

1、薄荷羧酸是凉味剂薄荷酰胺（ws-3）生产的重要中间体。薄荷羧酸的合成方法通常是先进行格式反应，然后通入二氧化碳合成。但是，目前薄荷羧酸的合成过程通常是在单个不锈钢反应釜中进行间歇生产，每次反应都需要引发格式反应，引发反应温度剧烈升温，并且有引发不成功的风险；同时，引发需要打开设备手孔或人孔投入溴乙烷和碘粒，投入引发剂后，通常引发较快，如果不能快速闭合投料口，则会引发冲料或四氢呋喃挥发，釜式间歇生产投入引发试剂安全风险高，频次高，不利于安全管理。另外，在引发格式反应后，待引发剂回流稳定，需要开始滴加薄荷基氯（薄荷基氯）和四氢呋喃混合液反应，然后通入二氧化碳，再倒料至酸化釜酸化，该反应整体生产时间为30小时，反应时间较长，效率低，不利于生产管理。

2、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，采用薄荷羧酸连续生产线生产；薄荷羧酸连续生产线包括原料罐区、混合液配料釜、若干格氏试剂连续反应釜、格式试剂中间罐、管式反应器、气液分离罐、第一脱溶回收釜、酸化水解反应釜、第二脱溶回收釜、薄荷羧酸蒸馏釜和薄荷羧酸成品罐；生产方法包括以下步骤：

4、将薄荷基氯和2-甲基四氢呋喃打入混合料配料釜，混合均匀，备用；

5、混合料配料釜向第一个格氏试剂连续反应釜供料，同时，向第一个格氏试剂连续反应釜加入镁块，依次加入碘粒和溴乙烷，在78～100℃引发格式反应；

6、混合料配料釜向第一个格氏试剂连续反应釜连续供料同时加入镁块，第一个格氏试剂连续反应釜的液位达到溢流口后流入第一个格氏试剂连续反应釜，依次循环，直至最后一个格氏试剂连续反应釜；最后一个格氏试剂连续反应釜中薄荷基氯含量≤0.2%后，流入格式试剂中间罐；

7、格式试剂中间罐中物料进入管式反应器，在0.05-0.1mpa进行反应；反应后进入气液分离罐，然后反应液进入第一脱溶回收釜进行脱溶，脱溶后进入酸化水解反应釜酸化水解，然后第二脱溶回收釜进行脱溶，最后进入薄荷羧酸蒸馏釜蒸馏，得到薄荷羧酸成品。

8、原料罐区包括薄荷基氯储罐、盐酸储罐、2-甲基四氢呋喃储罐和二氧化碳储罐；薄荷基氯储罐通过管道连通薄荷基氯计量罐，薄荷基氯计量罐的出料口通过管道连通混合液配料釜的进料口；2-甲基四氢呋喃储罐通过管道连通混合液配料釜的进料口；二氧化碳储罐通过管道连通二氧化碳缓冲罐，二氧化碳缓冲罐连通管式反应器的进气口；盐酸储罐和自来水通过管道连通稀盐酸计量罐，稀盐酸计量罐的出料口连通酸化水解反应釜的进料口。

9、酸化水解反应釜的进料口还连通自来水管，酸化水解反应釜的出料口连接有主管道，主管道装配有智能在线分水系统，主管道分别连接三条支管，三条支管分别连通氯化镁盐水中间罐、废水中间罐、粗料中间罐；智能在线分水系统根据检测数据，调节自来水管与三条支管上控制阀门的启闭；粗料中间罐的出料口连通第一脱溶回收釜的进料口。

10、第一脱溶回收釜和第二脱溶回收釜的进料温度为60-100℃，第一脱溶回收釜和第二脱溶回收釜的脱溶温度为120-150℃。

11、第一脱溶回收釜的釜顶连通2-甲基四氢呋喃接收罐，2-甲基四氢呋喃接收罐的出料口连通混合液配料釜的进料口，第一脱溶回收釜的釜底连通酸化水解反应釜的进料口。

12、第二脱溶回收釜的釜顶连通2-甲基四氢呋喃回收罐，2-甲基四氢呋喃回收罐的出料口连通第一脱溶回收釜的进料口，第二脱溶回收釜的釜底连通薄荷羧酸蒸馏釜的进料口，薄荷羧酸蒸馏釜的釜底连通薄荷羧酸成品罐，薄荷羧酸蒸馏釜的釜顶连通轻组分接收罐。

13、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明提供一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法具有以下优点：

14、（1）采用釜式连续格式试剂制备方法。连续反应只需要首次引发格式试剂，后续无需再次引发反应，因为釜式连续反应第一个反应釜有格式试剂作为底料，当第一个格式反应釜满釜时，从侧出料口自流入第二个格式反应釜，所以无需再投入引发试剂，很大程度上减少了引发频次，降低了引发格式试剂制备的风险，更安全可靠。

15、（2）采用新的管式反应器低压制备薄荷羧酸。格式试剂制备结束后，进入格式试剂中间罐，格式试剂中间罐中物料进入管式反应器，恒压通入二氧化碳，控压0.05-0.1mpa，管式反应器恒压反应避免釜式恒压反应的安全风险，同时管式反应器实现了连续反应，管式反应器内预设的气液混合分布器，可有效增大气液混合反应效果，比釜式反应混合效果和反应效率高15%，有效缩短了反应时间，同时也降低了通入二氧化碳的反应压力，提高了反应的安全性，通入二氧化碳为放热反应，降低压力更利于热量的快速置换，控温效果也更好。

16、（3）采用2-甲基四氢呋喃作为反应溶剂。2-甲基四氢呋喃为溶剂，原格式反应采用的是四氢呋喃为溶剂，四氢呋喃在酸化过程遇水互溶，需要用甲苯萃取，2-甲基四氢呋喃水溶性约6%-12%，且不需要溶剂萃取，2-四氢呋喃水溶性差，降低了溶剂的溶水性，提高了溶剂的回收率。同时，相较于四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃的毒性更低，可以减小生产过程对车间工作人员的危害。

技术特征：

1.一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：采用薄荷羧酸连续生产线生产；薄荷羧酸连续生产线包括原料罐区、混合液配料釜、若干格氏试剂连续反应釜、格式试剂中间罐、管式反应器、气液分离罐、第一脱溶回收釜、酸化水解反应釜、第二脱溶回收釜、薄荷羧酸蒸馏釜和薄荷羧酸成品罐；生产方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：原料罐区包括薄荷基氯储罐、盐酸储罐、2-甲基四氢呋喃储罐和二氧化碳储罐；薄荷基氯储罐通过管道连通薄荷基氯计量罐，薄荷基氯计量罐的出料口通过管道连通混合液配料釜的进料口；2-甲基四氢呋喃储罐通过管道连通混合液配料釜的进料口；二氧化碳储罐通过管道连通二氧化碳缓冲罐，二氧化碳缓冲罐连通管式反应器的进气口；盐酸储罐和自来水通过管道连通稀盐酸计量罐，稀盐酸计量罐的出料口连通酸化水解反应釜的进料口。

3.根据权利要求1所述的薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：酸化水解反应釜的进料口还连通自来水管，酸化水解反应釜的出料口连接有主管道，主管道装配有智能在线分水系统，主管道分别连接三条支管，三条支管分别连通氯化镁盐水中间罐、废水中间罐、粗料中间罐；智能在线分水系统根据检测数据，调节自来水管与三条支管上控制阀门的启闭；粗料中间罐的出料口连通第一脱溶回收釜的进料口。

4.根据权利要求3所述的薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：第一脱溶回收釜和第二脱溶回收釜的进料温度为60-100℃，第一脱溶回收釜和第二脱溶回收釜的脱溶温度为120-150℃。

5.根据权利要求4所述的薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：第一脱溶回收釜的釜顶连通2-甲基四氢呋喃接收罐，2-甲基四氢呋喃接收罐的出料口连通混合液配料釜的进料口，第一脱溶回收釜的釜底连通酸化水解反应釜的进料口。

6.根据权利要求5所述的薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，其特征在于：第二脱溶回收釜的釜顶连通2-甲基四氢呋喃回收罐，2-甲基四氢呋喃回收罐的出料口连通第一脱溶回收釜的进料口，第二脱溶回收釜的釜底连通薄荷羧酸蒸馏釜的进料口，薄荷羧酸蒸馏釜的釜底连通薄荷羧酸成品罐，薄荷羧酸蒸馏釜的釜顶连通轻组分接收罐。

技术总结
本发明提供了一种薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法，采用薄荷羧酸连续生产线生产；薄荷羧酸连续生产线包括原料罐区、混合液配料釜、若干格氏试剂连续反应釜、格式试剂中间罐、管式反应器、气液分离罐、第一脱溶回收釜、酸化水解反应釜、第二脱溶回收釜、薄荷羧酸蒸馏釜和薄荷羧酸成品罐。该薄荷羧酸格式反应的自动化连续化生产方法降低了引发格式试剂制备的风险，更安全可靠。

技术研发人员：李鹏毅,赵军侠,谢佳涛,王利霞,贾柏玉,赵军飞,李刚,栾淑静,姜作明,郭宏超,南海潮,张少勇,孟杰
受保护的技术使用者：河南华龙香料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23