嚴生虎,陳代祥,沈 衛,沈介發,馬 兵,劉建武,張 躍
(1常州大學化工設計研究院,江蘇 常州213164;2康寧中國(上海)管理有限公司,上海 200040)
苯甲醛是一種重要的精細化工產品和化工原料,主要用作生產月桂醛、苯乙醛、苯甲酸芐酯的原料[1],也是香料、染料及藥品的重要中間體[2]。
苯甲醛的合成方法有苯甲醇氧化法[3-5]、甲苯氣/液相氧化法[6-8]、氯芐水解法、間接電氧化法等[9-12],工業上生產苯甲醛主要采用甲苯氧化法和氯芐水解法[13]。甲苯氣/液相氧化法副產物較多,苯甲醛選擇性不高;氯芐水解法采用間歇方式生產,反應時間長,工藝控制不穩定,生產效率低,成本較高。
目前,全球氯化芐生產量約40萬噸/年。在氯化芐生產中產生了大量富含芐亞甲基二氯的精餾殘液,數量達氯化芐產量的7%~10%。該殘液難以處理,成為影響氯化芐正常生產的重要因素。以該殘液為原料,開發苯甲醛規模化生產工藝技術,可實現廢棄物的資源化利用,具有顯著的成本優勢。
為了突破苯甲醛間歇生產方式的限制,美國一專利提出了在鹽酸催化下三釜串聯連續合成苯甲醛的方法,苯甲醛的收率最高達 97.5%[9]。另一專利提出了在金屬鹽催化下多釜串聯合成芳香醛的工藝方法,收率最高可達96%[14]。多釜串聯工藝為苯甲醛的連續化生產提供了可能,但實際應用時設備復雜,投資大,過程連續控制難以穩定,物料返混嚴重。該工藝方案未見實際應用報道。
微通道反應器與常規反應器相比,具有傳熱傳質性能好、效率高、連續化操作方便、物料返混少等特點[15-17],尤其適用于常規反應器中存在傳熱傳質瓶頸問題的強放/吸熱、非均相的液-液反應。……