本實用新型涉及2-乙基蒽醌生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)2-乙基蒽醌的裝置。

背景技術(shù)：

2-乙基蒽醌，淺黃色粉末或鱗片狀固體，工業(yè)中常用于制造雙氧水、染料中間體、光固化樹脂催化劑、光降解膜，涂料和光敏聚合引發(fā)劑。國內(nèi)工業(yè)上主要采用乙苯和苯酐采用三氯化鋁作為催化劑催化生成中間產(chǎn)物2-(4’-乙基苯甲?；?苯甲酸(BE酸)，2-(4’-乙基苯甲?；?苯甲酸(BE酸)經(jīng)濃硫酸脫水形成2-乙基蒽醌。此反應(yīng)產(chǎn)生大量的廢酸，對環(huán)境污染較大。

中國專利(專利號ZL 201210098903.9)中報道了一種2-乙基蒽醌的合成方法，2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸在減壓條件下氣化，溫度230-370℃下2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸以氣態(tài)的形式通過酸性分子篩床層，時間為10-240s，壓力為5-20mmHg，產(chǎn)物經(jīng)冷卻、萃取、堿洗、水洗、蒸餾，得到2-乙基蒽醌。純度98.5％。

中國專利(專利號CN 201410114035.8)中報道了一種堿脫硅改性Hβ分子篩催化制備2-乙基蒽醌的方法,首先制備了一種堿脫硅改性H-β分子篩、將沸石分子篩原粉和堿溶液混合均勻,然后在溫度為30℃-90℃條件下處理0.5h-6h,再過濾、洗滌,然后干燥,再焙燒。將2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸和堿脫硅改性沸石分子篩催化劑混合,在溫度為200℃-280℃下反應(yīng)0.5h-5h,冷卻,再萃取分離出2-乙基蒽醌,催化劑焙燒后重復(fù)使用。

中國專利(專利號CN 200910101637.9)中報道了一種管道化連續(xù)生產(chǎn)2-乙基蒽醌的裝置及工藝將發(fā)煙硫酸置于儲罐中,將固態(tài)原料2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸置于儲罐中,升溫125-190℃使其保持液態(tài),將儲罐中的液態(tài)的2-(4’-乙基苯甲?；?苯甲酸和儲罐中的發(fā)煙硫酸在型射流混合器中快速混勻,然后進入管式反應(yīng)器,控制管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度在120-180℃,反應(yīng)時間為2-10min,所得反應(yīng)液進入水解釜水解,析出產(chǎn)物2-乙基蒽醌。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決工業(yè)生產(chǎn)2-乙基蒽醌中的弊端，本實用新型采用固體酸催化劑連續(xù)催化BE酸脫水形成2-乙基蒽醌。提出一種工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)2-乙基蒽醌的裝置；本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)2-乙基蒽醌的裝置，包括反應(yīng)罐3、吸收塔6、分相器8、溶劑塔11和精餾塔12；其特征是反應(yīng)罐3的出口管路連接吸收塔6的進口；反應(yīng)罐3設(shè)置有BE酸儲 罐2進口、固體酸催化劑儲罐1進口和底料收集罐5出口；分別與固體酸催化劑儲罐1、BE酸儲罐2、底料收集罐5連接；催化劑再生罐4出口分別與固體酸催化劑儲罐1進口和BE酸儲罐進2口相連接；吸收塔6的出口管路連接分相器8的進口；吸收塔6內(nèi)部上側(cè)設(shè)置有液體分布器7；分相器8的有機相出口管路通過溶劑泵9與溶劑塔11進料口連接；溶劑塔11的塔底出口通過產(chǎn)物泵10與精餾塔12進料口連接，溶劑塔11的塔頂出口通過管路與吸收塔6內(nèi)部的液體分布器7連接；精餾塔12的塔頂設(shè)置有2-乙基蒽醌出口。

本實用新型的固體酸催化劑儲罐、BE酸儲罐與反應(yīng)罐之間采用伴熱管道連接；反應(yīng)罐與底料收集罐之間采用伴熱管道連接；反應(yīng)罐與吸收塔之間采用伴熱管道連接。

優(yōu)選反應(yīng)罐帶有夾套和攪拌裝置。

優(yōu)選反應(yīng)罐并聯(lián)個數(shù)為1-6個。

優(yōu)選所述BE酸儲罐設(shè)置有兩個，互為備用。

優(yōu)選固體酸催化劑儲罐設(shè)置有兩個，互為備用。

作為連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)，BE酸儲罐和固體酸催化劑儲罐各有兩個，一個處于工作狀態(tài)一個處于待用狀態(tài)，兩個儲罐之間相互獨立，當(dāng)一個出現(xiàn)問題可以切換置另外一個完成連續(xù)生產(chǎn)。固體酸投料采用分段投料，由兩個控制閥和加熱器組成可以使固體酸催化劑在與BE酸反應(yīng)之前完成預(yù)熱。底料收集罐用于收集反應(yīng)中的底料，底料為BE酸和催化劑混合物，在一定條件下分離BE酸和催化劑，分離的BE酸通過伴熱管道回到BE酸儲罐，催化劑經(jīng)過催化劑再生罐再生活化進入固體酸催化劑儲罐；完成循環(huán)。

反應(yīng)罐是帶有夾套和攪拌裝置的帶壓反應(yīng)罐，上方為反應(yīng)產(chǎn)物出口，經(jīng)過半熱管道接入吸收塔中。下方為底料排放口，底料排放口設(shè)有底料收集罐，收集底料經(jīng)經(jīng)過回收處理分別繼續(xù)投入至BE酸儲罐和催化劑儲罐中。

產(chǎn)物收集裝置，主要由吸收塔，分相器，溶劑塔和精餾塔組成，各個組件之間采用管道連接，反應(yīng)產(chǎn)物到達吸收塔后，通過吸收塔中的液體分布器噴灑溶劑，分層液體通過管道進入至分相器，將水相和有機相分離，有機相經(jīng)過溶劑泵的輸出通過管道進入溶劑塔，將溶劑和產(chǎn)物分離，塔頂?shù)玫降娜軇┎糠纸?jīng)過冷卻重新回到吸收塔另外一部分冷卻回流，塔底得到的粗產(chǎn)物經(jīng)過產(chǎn)物泵進入精餾塔提純得到產(chǎn)物2-乙基蒽醌。

所述的分相器與溶劑塔之間的溶劑泵，用于將有機相輸送從分相器輸送至溶劑塔。

所述的溶劑塔與脫重塔之間的產(chǎn)物泵，用于將粗制2-乙基蒽醌從溶劑塔輸送至脫重塔。

本實用新型裝置的有益效果為：

1.使用本新型工業(yè)裝置，產(chǎn)品的收率較現(xiàn)有工藝提高5-10％。

2.使用本新型工業(yè)裝置，可以通過底料收集罐和催化劑再生罐對未反應(yīng)的BE酸和失活催 化劑進行回收循環(huán)利用，對比使用濃硫酸工業(yè)裝置系統(tǒng)未反應(yīng)的BE酸無法回收，同時會產(chǎn)生大量廢酸污染環(huán)境。

3.本新型工業(yè)裝置可以根據(jù)實際需求靈活變換反應(yīng)罐并聯(lián)數(shù)量，控制產(chǎn)量。

4.本新型工業(yè)裝置采用吸收塔和溶劑塔搭配使用，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過吸收塔被溶劑吸收后，通過溶劑塔將溶劑蒸餾出，繼續(xù)返回吸收塔中重復(fù)使用，對比原有工業(yè)裝置，能夠顯著降低成本，更加環(huán)保。

附圖說明

圖1：工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)2-乙基蒽醌的裝置示意圖；

圖2：兩個反應(yīng)罐并聯(lián)連接示意圖；

1-固體酸催化劑儲罐、2-BE酸儲罐、3-反應(yīng)罐、4-催化劑再生罐、5-底料收集罐、6-吸收塔、7-液體分布器、8-分相器、9-溶劑泵、10-產(chǎn)物泵、11-溶劑塔、12-精餾塔。

具體實施方式

如圖1所示，主要設(shè)備包括固體酸催化劑儲罐1、BE酸儲料罐2、反應(yīng)罐3、吸收塔6、分相器8、溶劑塔11、精餾塔12等，其中反應(yīng)罐3的出口管路連接吸收塔6的進口，反應(yīng)罐3設(shè)置有BE酸儲罐2進口、固體酸催化劑儲罐1進口和底料收集罐5出口，分別與固體酸催化劑儲罐1、BE酸儲罐2、底料收集罐5連接，催化劑再生罐4出口分別與固體酸催化劑1儲罐進口和BE酸儲罐2進口相連接。吸收塔6的出口管路連接分相器8的進口；液體分布器位7于吸收塔6內(nèi)部上側(cè)。分相器8的有機相出口管路通過溶劑泵9的作用與溶劑塔11進料口連接，水相出口通過管路排出裝置外。溶劑塔11的塔底出口通過產(chǎn)物泵10與精餾塔12進料口連接，溶劑塔11的塔頂出口通過管路與吸收塔6內(nèi)部的液體分布器7連接。精餾塔12的塔頂出口為產(chǎn)物2-乙基蒽醌，塔底出口為重產(chǎn)物。上述連接中固體酸催化劑儲罐1，BE酸儲罐2與反應(yīng)罐3之間采用伴熱管道連接，反應(yīng)罐3與底料收集罐5之間采用伴熱管道連接，底料收集罐5與催化劑再生罐4之間采用管道連接，催化劑再生罐4與固體酸催化劑1儲罐之間采用管道連接，反應(yīng)罐3與吸收塔6之間采用伴熱管道連接，吸收塔6、液體分布器7、分相器8、溶劑塔11、精餾塔12之間采用管道連接。

本設(shè)備具體的實施步驟為：

對固體酸催化劑儲罐1和BE酸儲罐2進行加熱，使BE酸融化，進入反應(yīng)罐3中，進行攪拌，同時將預(yù)熱的固體酸催化劑通過反應(yīng)罐上方的投料口加入至熔融BE酸中，保持一定的溫度進行攪拌反應(yīng)。反應(yīng)后的底物通過底物收集罐5中收集，并將催化劑和未反應(yīng)的BE酸分離， 分別繼續(xù)進入催化劑再生罐4和BE酸儲罐2，待反應(yīng)。反應(yīng)的產(chǎn)物(主要為2-乙基蒽醌和水蒸氣)經(jīng)過伴熱管道輸送至吸收塔6中，通過液體分布器7向吸收塔中噴灑溶劑，溶劑能夠很好的與2-乙基蒽醌和其他有機組分互溶同時與水分層，分層后的液體經(jīng)過管道輸送至分相器8中，分相器能夠很好的將水相和有機相分離，水相排出體系外，有機相通過溶劑泵9的作用輸送至溶劑塔11，有機相在溶劑塔11中將產(chǎn)物與溶劑分離，在塔頂?shù)玫饺軇┩ㄟ^管道輸送至溶劑罐中，塔底得到粗提純的2-乙基蒽醌在產(chǎn)物泵10的作用下輸送至精餾塔12對得到的粗提純的2-乙基蒽醌進行提純，最后得到產(chǎn)物2-乙基蒽醌。

為了提高產(chǎn)量，可以適當(dāng)并聯(lián)多個反應(yīng)罐同時進行反應(yīng)，如圖2所示，并聯(lián)兩個反應(yīng)罐進行反應(yīng)，固體酸催化劑儲罐1和BE酸儲罐2分別與兩個反應(yīng)罐3相連接；反應(yīng)罐3底料管道相與底料收集罐5連接；反應(yīng)罐3的產(chǎn)物管道與吸收塔6相連接。