一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工生產(chǎn)2-乙基蒽醌設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2-乙基蒽醌主要用于過氧化氫合成的載氫介質(zhì)，另外也作為染料中間體、降解樹脂的光敏劑、醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體等。蒽醌法生產(chǎn)雙氧水大大地降低了雙氧水的生產(chǎn)成本，耗電量僅為電解法的1/10。隨著亞太地區(qū)紙漿業(yè)的發(fā)展，需求也在急劇增加。雙氧水在紡織工業(yè)中主要用于各種針、紡織物的漂白和脫色，還可以用作天然纖維、合成纖維及多種物質(zhì)的脫色劑，可用于制備高檔的化學紙漿及廢紙脫墨，此外，雙氧水還用于電子元件的超純。我國有85%以上雙氧水廠家采用蒽醌法生產(chǎn)，年耗2-乙基蒽醌千噸以上，隨著雙氧水工業(yè)的發(fā)展，預計2-乙基蒽醌需求量每年將以10%以上的速度遞增。
[0003]目前，生產(chǎn)2-乙基蒽醌的方法主要有:⑴2-甲?；祯D(zhuǎn)化法:該法使2-甲?；祯谶拎ご嬖谙屡c丙二酸經(jīng)縮合，然后在銅的存在下脫羧，進一步催化生成2-乙基蒽醌。該法不僅合成步驟多，而且由于原料來源困難，難以工業(yè)化。(2)乙基蒽直接氧化法:該法以鹽酸作催化劑，采用雙氧水使2-乙基蒽進行液相氧化，一步生成2-乙基蒽醌。氧化法收率可達96 %?98.0 %，但由于2-乙基蒽是由2-乙基蒽醌轉(zhuǎn)化而來，在自然界中2-乙基蒽很少，所以無工業(yè)生產(chǎn)意義。(3)苯酐縮合法:該法主要分為兩步，先以乙苯和鄰苯二甲酸配為原料，在A1C13作用下合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)，然后在發(fā)煙硫酸作用下BE酸脫水閉環(huán)生成2-乙基蒽醌。國內(nèi)外許多研究人員對苯酐縮合法法合成2-乙基蒽醌技術(shù)進行了研究，主要目的是強化烷基化和閉環(huán)反應過程，實現(xiàn)2-乙基蒽醌合成工業(yè)的清潔化。
[0004]國內(nèi)外許多專利介紹了 2-乙基蒽醌的生產(chǎn)與提純技術(shù)。日本山本化成公司介紹了應用管道反應器的連續(xù)制備工藝，用此工藝進行閉環(huán)反應，可以得到高純度的產(chǎn)品171，2-乙基蒽醌的產(chǎn)率可達90.7%，產(chǎn)品純度約為98.8%。巴斯夫公司通過在1?20mmHg下減壓分餾，可以使產(chǎn)品中雜質(zhì)硫和鐵的含量分別下降到0.001%和0.0001%。
[0005]EP127511中介紹2_(苯甲?；?苯甲酸(BE酸)與白土類催化劑(Si02-A1203-Fe203-Mg0-Ca0)在400°C下共熱，脫水閉環(huán)制得蒽醌，收率為93%，但催化劑活性下降很快，很難再生。日本專利介紹2-(苯甲?；?苯甲酸(BE酸)與白土類催化劑混合均勻，使用低沸點的丙酮(苯，醇)等為溶劑，蒸出丙酮后將混合物置于沙浴加熱，收率比較高。M.Dveci等對一系列固體酸催化劑進行評價，認為符合閉環(huán)制蒽醌的催化劑應具有層狀結(jié)構(gòu)，并有強酸中心。但所有評價的催化劑很容易失活，套用次數(shù)極低。俄羅斯學者S.A.Amitmia等研究了用固體酸催化BB酸閉環(huán)合成蒽醌的反應。認為活性膨潤土，載磷酸的硅藻土或含氧化硅、氧化鋁的分子篩可作為催化劑。巴斯夫(BASF)公司在DE2527491中介紹了在管式反應器中進行BB酸閉環(huán)合成蒽醌的方法，采用直徑為1.5mm的反應管，利用45% A1203-55% Si02型催化劑，反應管加熱到300°C，保持5mmHg，以使蒽醌升華，BE酸通過管后即可生成蒽醌，產(chǎn)物的熔點283-285°C，收率95%。
[0006]目前合成2-乙基蒽醌的工業(yè)工藝中普遍采用的苯酐縮合法第一步生產(chǎn)工藝其專利技術(shù)已經(jīng)成熟，而第二步過程需要消耗較多發(fā)煙硫酸等強酸性催化劑，不但造成產(chǎn)品原料成本增加，而且該工藝產(chǎn)生的大量廢酸腐蝕生產(chǎn)設(shè)備、污染環(huán)境，三廢問題嚴重。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，使用環(huán)境友好的H-β沸石代替發(fā)煙硫酸催化劑，使工藝過程無廢酸產(chǎn)生，本實用新型針對此新的綠色合成工藝提出了一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)。
[0008]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料配制罐，反應器，反應產(chǎn)物罐，其特征在于，還包括反應中間罐、溶劑塔、脫重塔，所述原料配制罐進口管線上設(shè)有開工加熱器，所述原料配制罐與反應器之間依次設(shè)有反應進料栗和反應加熱器，所述反應器與反應中間罐連接，反應中間罐的出口管線一條與反應器相連并且中間設(shè)有循環(huán)栗和循環(huán)加熱器，另一條出口管線與反應產(chǎn)物罐連接，反應產(chǎn)物罐與溶劑塔連接，所述溶劑塔一端通過管線與原料配制罐相連，另一端與脫重塔連接。
[0010]所述反應產(chǎn)物罐與反應中間罐之間設(shè)有第一反應產(chǎn)物栗，用于將反應中間罐中的物質(zhì)傳送到反應產(chǎn)物罐中。
[0011]所述反應產(chǎn)物罐與溶劑塔之間設(shè)有第二反應產(chǎn)物栗和溶劑塔進料預熱器，可將反應產(chǎn)物罐內(nèi)的物質(zhì)經(jīng)過預加熱后傳送到溶劑塔內(nèi)。
[0012]所述溶劑塔與脫重塔之間設(shè)有溶劑塔出料預熱器，對輸出到脫重塔內(nèi)的物質(zhì)進行預加熱。
[0013]所述反應器為固定床反應器，反混小，對催化劑的機械磨損小，當反應伴有串聯(lián)副反應時可得較高的選擇性。
[0014]所述反應器的并聯(lián)個數(shù)設(shè)為1-5個，考慮到反應時間為5?8小時，增加并聯(lián)數(shù)量提尚廣率。
[0015]優(yōu)選的，所述反應器的并聯(lián)個數(shù)設(shè)為4個。
[0016]所述反應中間罐內(nèi)設(shè)有隔板，分隔物質(zhì)，防止反混。
[0017]所述原料配制罐設(shè)有2個，其中一個處于工作狀態(tài)，另一個為備用狀態(tài)，當一個出問題時可以切換另一個。
[0018]所述原料配制罐為帶攪拌的夾套罐，能保證在一定溫度的條件下固體BE酸能溶于溶劑中。
[0019]本實用新型的優(yōu)點及有益效果為:
[0020]1、使用本實用新型反應設(shè)備，產(chǎn)品的收率較現(xiàn)有的工藝提高5-10 %，產(chǎn)品質(zhì)量好；
[0021]2、使用本實用新型反應設(shè)備，BE酸平均轉(zhuǎn)化率大于96%，2-乙基蒽醌選擇性99%，遠優(yōu)于傳統(tǒng)工藝；
[0022]3、使用本實用新型反應設(shè)備，設(shè)備投資較傳統(tǒng)的設(shè)備投資較小，催化劑損耗少，綠色環(huán)保，市場適應性強。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)流程圖。
[0024]其中，1-開工加熱器，2-原料配制罐，3-反應進料栗，4-反應加熱器，5-循環(huán)加熱器，6-反應器，7-反應中間罐，8-循環(huán)栗，9-第一反應產(chǎn)物栗，10-反應產(chǎn)物罐，11-第二反應產(chǎn)物栗，12-溶劑塔進料預熱器，13-溶劑塔出料預熱器，14-溶劑塔，15-脫重塔。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料配制罐2，反應器6，反應產(chǎn)物罐10、反應中間罐7、溶劑塔14、脫重塔15，原料配制罐2進口管線上設(shè)有開工加熱器1，原料配制罐2與反應器6之間依次設(shè)有反應進料栗3和反應加熱器4，反應器6與反應中間罐7連接，反應中間罐7的出口管線一條與反應器6相連并且中間設(shè)有循環(huán)栗8和循環(huán)加熱器5，另一條出口管線與反應產(chǎn)物罐10連接并且設(shè)有第一反應產(chǎn)物栗9，反應產(chǎn)物罐10與溶劑塔14連接，并且設(shè)有第二反應產(chǎn)物栗11和溶劑塔進料預熱器12，溶劑塔14 一端通過管線與原料配制罐2相連，另一端與脫重塔15連接，并且之間設(shè)有溶劑塔出料預熱器13ο
[0026]另外，本實用新型設(shè)備系統(tǒng)反應器6為固定床反應器，并且反應器6的并聯(lián)個數(shù)設(shè)為4個，
[0027]另外，本實用新型設(shè)備系統(tǒng)反應中間罐7內(nèi)設(shè)有隔板，原料配制罐2為帶攪拌的夾套罐并且設(shè)有2個，互為備用。
[0028]上述系統(tǒng)的具體工作過程為:
[0029]預熱后的溶劑，進入原料配制罐2。在原料配制罐2頂部的漏斗加入BE酸，充分混合溶解后，利用反應進料栗3加壓使混合液進入反應加熱器4中加熱至反應溫度，再進入反應器6中進行反應。反應時反應物料以平推流式在固定床反應器內(nèi)流動，而后反應物料與產(chǎn)物分流到反應中間罐7的兩側(cè)，由反應中間罐7中的隔板隔開。反應中間罐7中物料部分通過循環(huán)栗8的作用被輸送到循環(huán)加熱器5中進行加熱，最后再進入反應器6中繼續(xù)反應進行回收利用；反應中間罐7中產(chǎn)物部分則經(jīng)過第一反應產(chǎn)物栗9的作用被送到反應產(chǎn)物罐10中。
[0030]反應產(chǎn)物罐10中的產(chǎn)物經(jīng)第二反應產(chǎn)物栗11輸送到溶劑塔進料預熱器12中進行預熱，而后進入溶劑塔14。經(jīng)過溶劑塔14的作用，會脫出溶劑，脫出的溶劑會經(jīng)過溶劑塔14上部管線回流到原料配制罐2中，其余產(chǎn)物將被溶劑塔出料預熱器13加熱后輸送到脫重塔15，從脫重塔15的塔頂便可得到2-乙基蒽醌產(chǎn)品，塔底得到副產(chǎn)物的重組分。
【主權(quán)項】
1.一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料配制罐，反應器，反應產(chǎn)物罐，其特征在于，還包括反應中間罐、溶劑塔、脫重塔，所述原料配制罐進口管線上設(shè)有開工加熱器，所述原料配制罐與反應器之間依次設(shè)有反應進料栗和反應加熱器，所述反應器與反應中間罐連接，反應中間罐的出口管線一條與反應器相連并且中間設(shè)有循環(huán)栗和循環(huán)加熱器，另一條出口管線與反應產(chǎn)物罐連接，反應產(chǎn)物罐與溶劑塔連接，所述溶劑塔一端通過管線與原料配制罐相連，另一端與脫重塔連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應產(chǎn)物罐與反應中間罐之間設(shè)有第一反應產(chǎn)物栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應產(chǎn)物罐與溶劑塔之間設(shè)有第二反應產(chǎn)物栗和溶劑塔進料預熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述溶劑塔與脫重塔之間設(shè)有溶劑塔出料預熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應器為固定床反應器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應器的并聯(lián)個數(shù)設(shè)為1-5個。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應器的并聯(lián)個數(shù)設(shè)為4個。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述反應中間罐內(nèi)設(shè)有隔板。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述原料配制罐設(shè)有2個，互為備用。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述原料配制罐為帶攪拌的夾套罐。
【專利摘要】本實用新型涉及化工生產(chǎn)2-乙基蒽醌設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)2-乙基蒽醌的設(shè)備系統(tǒng)，包括原料配制罐，反應器，反應產(chǎn)物罐，其特征在于，還包括反應中間罐、溶劑塔、脫重塔，所述原料配制罐進口管線上設(shè)有開工加熱器，所述原料配制罐與反應器之間依次設(shè)有反應進料泵和反應加熱器，所述反應器與反應中間罐連接，反應中間罐的出口管線一條與反應器相連并且中間設(shè)有循環(huán)泵和循環(huán)加熱器，另一條出口管線與反應產(chǎn)物罐連接，反應產(chǎn)物罐與溶劑塔連接，所述溶劑塔一端通過管線與原料配制罐相連，另一端與脫重塔連接。本實用新型的有益效果是：能提高產(chǎn)品產(chǎn)率、質(zhì)量，而且設(shè)備價格實惠，綠色環(huán)保，產(chǎn)品市場適應性強。
【IPC分類】C07C50/16, C07C46/00
【公開號】CN204981700
【申請?zhí)枴緾N201520758882
【發(fā)明人】廖國軍, 陳洪志, 許桃, 顏維亮, 趙潘
【申請人】山東大齊石油化工設(shè)計有限公司, 山東大齊化工科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月28日