CN111018907A - 一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法及系统，属于化工生产技术领域。本发明所述方法通过采用同时，优选同比例且连续地加入相应的反应物料的投料方式，尤其通过对温度的控制，实现了整个反应过程的连续进行；相对于现有技术中的投料方式为将丙烯醛‑弱酸混合物逐滴加入至甲基亚膦酸二乙酯中的投料方式而言，本发明实现了制备缩醛粗品的连续釜式反应过程，因此有效地解决了间歇釜式生产过程所存在的问题；有效地提高了缩醛粗品的生产效率并降低生产成本，同时更有利于大规模的工业化生产。

Description

一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法及系统
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法及系统。
背景技术
缩醛是精细化工产品的草铵膦的中间体。目前已有较多文献报道如何制备草胺膦，如《草胺膦的制备方法》，严海昌，何红东，农药，2002，41(9)，P46-48。但是，传统的制备方法普遍存在反应步数多，反应收率偏低和生产成本偏高的问题。
Hoechst公司的专利文献“用于制备草胺膦的方法以及中间体”，公告号CN1267305A，以甲基亚膦酸酯为原料，以酸酐为缩合剂，在醇存在下与丙烯醛加合反应。缩醛的生产方法采用间歇釜式密切尔(Michael)加成法生产。浙江嘉化集团股份有限公司2005年发表了专利“制备草胺膦及其衍生物的方法”，公告号CN1858054(后续简称文献1)，描述了利用甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛、冰乙酸间歇合成草铵膦中间体缩醛的方法。间歇釜式生产过程中需要进行装料和卸料等辅助操作，易造成物料和能量的损失，提高了生产成本，延长了生产周期，且产品质量不易稳定。间歇釜式生产易造成有毒、易燃、易爆溶剂的挥发，对人体健康造成一定影响和安全生产风险级别提高。间歇釜式生产不适宜用于大规模的工业化生产。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对上述间歇釜式生产方法所存在的不足，提供一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，向连续釜式反应器的进料装置同时连续供给反应物料甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛和乙酸，在连续釜式反应器中进行反应，在连续釜式反应器的出料口得到缩醛粗品。
前述连续釜式反应器内的温度为15～35℃。
前述连续釜式反应器内的温度为20～30℃。
前述甲基亚膦酸二乙酯与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1，前述乙酸与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1。
更进一步的，甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛与乙酸三者的摩尔比为1:1:1。
前述丙烯醛与乙酸先混合得到“丙烯醛与乙酸的混合液”，再将甲基亚膦酸二乙酯和“丙烯醛与乙酸的混合液”同时连续供入到连续釜式反应器中进行反应。
前述反应物料在连续釜式反应器内的表观停留时间为2.5h-24h。
更进一步的，前述反应物料在连续釜式反应器内的表观停留时间为2.5h。
本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其为对文献1所公开的方法的改进，本发明通过采用同时，优选同比例且连续地加入相应的反应物料的投料方式，尤其通过对温度的控制，实现了整个反应过程的连续进行；而不是采用文献1中所公开的投料方式为将丙烯醛-弱酸混合物逐滴加入至甲基亚膦酸二乙酯中的投料方式。由于本发明实现了制备缩醛粗品的连续釜式反应过程，因此有效地解决了间歇釜式生产过程所存在的问题；有效地提高了缩醛粗品的生产效率并降低生产成本，同时更有利于大规模的工业化生产。
另外，根据投料方式的不同，对反应过程中的副反应发生情况以及杂质的产生情况也会存在巨大影响，文献1中采用将丙烯醛-弱酸混合物逐滴加入至甲基亚膦酸二乙酯中的投料方式，其反映过程中过量的甲基亚膦酸二乙酯有利于抑制副反应的发生；但是，采用本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法确带来了令人意外的效果，实际反映过程中当将相应摩尔比例的甲基亚膦酸二乙酯与“丙烯醛与冰乙酸的混合液”同时加入反应器进行反应时，与文献1中尽量使甲基亚膦酸二乙酯过量的投料方式相比，本发明的投料方式不但目标缩醛含量得到显著提升，反应液中的杂质数目和含量也得到了显著下降，产品的品质得到进一步提高。
前述进料装置包括第一进料管和第二进料管，前述第一进料管的出料口和第二进料管的出料口的垂直高度均低于连续釜式反应器的出料口的垂直高度。本发明将第一进料管出料口和第二进料管出料口的垂直高度均设计在低于连续釜式反应器出料口垂直高度的位置上，一方面使反应在反应器的底部区域发生以利于体系的换热，另一方面使得反应物料(甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛与乙酸)和反应产物(缩醛粗品)在体系中合理分布，使反应产物在釜内的浓度梯度从底至上逐渐升高以有利于在连续釜式反应器的出料口连续得到缩醛粗品。
前述连续釜式反应器包括反应釜本体、搅拌机构、第一进料管、第二进料管和换热结构。
前述搅拌机构包括设置于反应釜本体内部的搅拌叶。
前述第一进料管的出料口和第二进料管的出料口均伸入至反应釜本体内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置。
前述第一进料管的出料口位置与第二进料管的出料口位置在沿搅拌叶转动轨迹的周向方向上间隔一定角度θ的分布设置，其中，角度θ的取值范围为90°-180°。
进一步的是，前述角度θ的取值为90°。
前述缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法中，在反应过程前，先向连续釜式反应器内装入缩醛粗品进行预填料。
前述反应物料在连续釜式反应器内的表观停留时间为2.5h-24h，优选2.5h。
另外，为实现上述本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，本发明提供了一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统，该系统包括甲基亚膦酸二乙酯供给泵、丙烯醛与乙酸的混合液供给泵、连续釜式反应器、缩醛粗品暂储罐、转存泵和转存储罐；所述甲基亚膦酸二乙酯供给泵通过管道与连续釜式反应器相连以向连续釜式反应器连续供给甲基亚膦酸二乙酯溶液，所述丙烯醛与乙酸的混合液供给泵通过管道与连续釜式反应器相连以向连续釜式反应器连续供给丙烯醛与乙酸混合液，所述缩醛粗品暂储罐通过管道与连续釜式反应器相连以存储从连续釜式反应器上的出料口排出的缩醛粗品溶液，所述转存泵用于将缩醛粗品暂储罐内的缩醛粗品转存至转存储罐内。
前述甲基亚膦酸二乙酯供给泵和所述丙烯醛与乙酸的混合液供给泵均为计量泵。
前述缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统还包括转存泵和转存储罐，所述转存泵用于将缩醛粗品暂储罐内的缩醛粗品转存至转存储罐内。
前述连续釜式反应器包括反应釜本体、搅拌机构、第一进料管、第二进料管和换热结构，在反应釜本体的上部设置出料口，所述出料口通过管道与缩醛粗品暂储罐连通，第一进料管的进料口通过管道与甲基亚膦酸二乙酯供给泵连通，第二进料管的进料口通过管道与丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵连通，所述搅拌机构用于对连续釜式反应器内的反应物料进行搅拌，所述换热结构用于对连续釜式反应器内的反应物料进行温度控制；所述搅拌机构包括设置于反应釜本体内部的搅拌叶，所述第一进料管的出料口伸入至反应釜本体内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置，所述第二进料管的出料口伸入至反应釜本体内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置。
进一步的是，前述连续釜式反应器的出料口为设置在反应釜本体上部的溢流口，所述溢流口通过管道与缩醛粗品暂储罐连通。
进一步的是，前述搅拌机构包括驱动机构、传动轴和搅拌叶，所述驱动机构设置于反应釜本体顶部，所述传动轴的一端与驱动机构传动连接，传动轴的另一端穿过反应釜本体的体壁后与位于反应釜本体内部的搅拌叶传动连接。
进一步的是，前述搅拌叶包括位于反应釜本体内上部的上层搅拌叶和位于反应釜本体内下部的下层搅拌叶，第一进料管的出料口伸入至下层搅拌叶转动轨迹的外沿位置，第二进料管的出料口伸入至下层搅拌叶转动轨迹的外沿位置。
进一步的是，前述上层搅拌叶为涡轮式搅拌叶，下层搅拌叶为推进式搅拌叶。
进一步的是，前述搅拌机构还包括齿轮减速机、机械密封结构和机架，所述驱动机构安装于齿轮减速机上，所述齿轮减速机安装于机架上，所述机架安装于机械密封结构，所述机械密封结构安装于反应釜本体上，并且所述驱动机构与齿轮减速机传动连接，所述传动轴穿过机械密封结构和机架后与齿轮减速机传动连接。
进一步的是，前述驱动机构为防爆电机。
进一步的是，在反应釜本体的底部设置釜底出料口，在反应釜本体的顶部设置温压检测口以及视镜窗口。
进一步的是，前述换热结构包括设置于反应釜本体内部的加热盘管，所述加热盘管的入口端和出口端分别密封地穿过反应釜本体的体壁后外露。
进一步的是，前述换热结构包括包围地设置于反应釜本体下部的换热夹套，在所述换热夹套上设置有夹套入口和夹套出口。
本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统，实现了本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，使得缩醛粗品制备更加高效、成本更低且更利于大规模的工业化生产。另外，本发明中通过进一步设置特定结构的连续釜式反应器结构，通过将第一进料管出料口和第二进料管出料口的垂直高度均设计在低于连续釜式反应器出料口垂直高度的位置上，提高换热效率的同时促进各物料的合理分布从而连续得到缩醛粗品；通过将第一进料管和第二进料管的出料口均设置在搅拌叶转动轨迹的外沿位置，可实现通过第一进料管和第二进料管加入的反应物料在从出料口出来后直接被搅拌叶的搅拌作用而快速打散，因此可提高反应物料加入后的分散速度，使得加入后的反应物料能够被快速混合均匀；同时，通过设置第一进料管和第二进料管的出料口在沿搅拌叶转动轨迹的周向方向上间隔一定角度θ的分布设置，可使得通过第一进料管和第二进料管加入的不同反应物料的出料口错开，以使不同反应物料加入后先被分散后再接触进行反应，能够在提高反应物料混合均匀性的同时确保反应过程以及反应产物的稳定性，以此确保甲基亚膦酸二乙酯和“丙烯醛与冰乙酸的混合液”的充分反应，避免发生反应物料混合不均而导致的副反应增加、杂质多等问题。另外，还通过设置双层搅拌叶结构，并优选采用涡轮式搅拌叶与推进式搅拌叶的组合形式，能够在反应釜本体内部搅拌后总体呈现环流和上下流动的混合效果，可进一步提高反应物料的搅拌混合效果。另外，通过进一步设置相应的加热盘管以及换热夹套，能够满足反应过程的换热需要，保证连续反应过程的温度稳定性。
附图说明
图1本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统的工艺流程图；
图2为本发明中连续釜式反应器的剖视图；
图3为本发明中连续釜式反应器的俯视图；
图中标记为：连续釜式反应器100、甲基亚膦酸二乙酯供给泵200、丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300、缩醛粗品暂储罐400、转存泵500、转存储罐600、反应釜本体1、第一进料管2、第二进料管3、驱动机构4、传动轴5、上层搅拌叶6、下层搅拌叶7、齿轮减速机8、机械密封结构9、机架10、溢流口11、釜底出料口12、温压检测口13、视镜窗口14、加热盘管15、加热盘管的入口端16、加热盘管的出口端17、换热夹套18、夹套入口19、夹套出口20、封头部21、釜体部22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。另外需要指出的是，在附图2以及附图3中的示意图图中，为了便于清楚的展示相应结构，在绘制示意图时部分结构的相对位置关系进行了适当的调整，附图中的位置关系并不限定相应结构的具体位置。
本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，为同时且连续地向釜式反应器100内以供给反应物料甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛和乙酸，以在连续釜式反应器100中进行反应，在连续釜式反应器100的出料口得到缩醛粗品。
其中，对于反应物料在同时且连续的供给过程中甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛、冰乙酸三者的摩尔比例关系按照如下要求设置：甲基亚膦酸二乙酯与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1，所述乙酸与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1；优选的，所述甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛与乙酸三者的摩尔比为1:1:1。并且在供给反应物料的过程中可先将丙烯醛与冰乙酸按照摩尔比为1:1混合后得到“丙烯醛与冰乙酸的混合液”；然后再将甲基亚膦酸二乙酯溶液和“丙烯醛与冰乙酸的混合液”按上述反应物料摩尔比例的要求同时且连续地供入到连续釜式反应器100内进行反应生成缩醛粗品。
反应过程中可在连续釜式反应器100内持续进行搅拌，同时反应工艺参数为：连续釜式反应器100内的温度为20-30℃，优选温度为25-30℃，反应物料在连续釜式反应器100内的表观停留时间为2.5h-24h，优选表观停留时间为2.5h。
另外，在反应过程起始前，可先向连续釜式反应器100内装入容积1/3-2/3的缩醛粗品进行预填料铺底，以确保在连续加入甲基亚膦酸二乙酯溶液和“丙烯醛与冰乙酸的混合液”的起始时，连续釜式反应器100内有足够的反应液以确保在加料后的混合均匀性和对温度控制的稳定性。
参照附图1所示，本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统，为用于实现本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其包括甲基亚膦酸二乙酯供给泵200、丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300、连续釜式反应器100和缩醛粗品暂储罐400；所述甲基亚膦酸二乙酯供给泵200通过管道与连续釜式反应器100相连以向连续釜式反应器100连续供给甲基亚膦酸二乙酯溶液，所述丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300通过管道与连续釜式反应器100相连以向连续釜式反应器100连续供给丙烯醛与冰乙酸混合液，所述缩醛粗品暂储罐400通过管道与连续釜式反应器100相连以存储从连续釜式反应器100上的溢流口溢流排出的缩醛粗品溶液。
另外，本发明中进一步设置所述甲基亚膦酸二乙酯供给泵200和所述丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300均为计量泵。这样，即可通过计量泵方便计量并控制所泵送的反应物料的流量情况，进而控制反应物料的供给比例关系，以满足本发明中甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛、冰乙酸三者的摩尔比例要求。
另外，本发明中还进一步设置转存泵500和转存储罐600，所述转存泵500用于将缩醛粗品暂储罐400内的缩醛粗品转存至转存储罐600内；以在转转存储罐600内存储缩醛粗品。
另外，参照附图2和附图3中所示，本发明中的连续釜式反应器100可具体采用如下结构设置：其包括反应釜本体1、搅拌机构、第一进料管2、第二进料管3和换热结构，在反应釜本体1的上部设置溢流口11，所述溢流口11通过管道与缩醛粗品暂储罐400连通，第一进料管2的进料口通过管道与甲基亚膦酸二乙酯供给泵200连通，第二进料管3的进料口通过管道与丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300连通，所述搅拌机构用于对连续釜式反应器100内的反应物料进行搅拌，所述换热结构用于对连续釜式反应器100内的反应物料进行温度控制；所述搅拌机构包括设置于反应釜本体1内部的搅拌叶，所述第一进料管2的出料口伸入至反应釜本体1内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置，所述第二进料管3的出料口伸入至反应釜本体1内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置，并且第一进料管2的出料口位置与第二进料管3的出料口位置在沿搅拌叶转动轨迹的周向方向上间隔一定角度θ的分布设置，其中所述角度θ的取值范围为90°-180°。
上述通过角度θ分布设置后，可使得第一进料管2的出料口位置与第二进料管3的出料口位置错开，进而避免两种反应物料进料后过早接触反应；其中所述角度θ的取值范围为90°-180°，例如可设置角度θ的取值为90°，如附图2中的分布结构；当然，也可设置角度θ的取值为120°或者180°等。
上述搅拌机构，其作用是为了实现对加入到反应釜本体1内的反应物料的搅拌，以提高甲基亚膦酸二乙酯溶液和“丙烯醛与冰乙酸的混合液”连续加入后的混合效果，使连续反应过程更加均匀、平稳，避免发生反应物料加入后混合不均而导致的副反应增加、杂质多等问题。更具体的，所述搅拌机构包括驱动机构4、传动轴5和搅拌叶，所述驱动机构4设置于反应釜本体1顶部，所述传动轴5的一端与驱动机构4传动连接，传动轴5的另一端穿过反应釜本体1的体壁后与位于反应釜本体1内部的搅拌叶传动连接；即通过驱动机构4带动传动轴5转动，进而带动搅拌叶进行转动搅拌。更具体的，所述搅拌机构还包括齿轮减速机8、机械密封结构9和机架10，所述驱动机构4安装于齿轮减速机8上，所述齿轮减速机8安装于机架10上，所述机架10安装于机械密封结构9，所述机械密封结构9安装于反应釜本体1上，并且所述驱动机构4与齿轮减速机8传动连接，所述传动轴5穿过机械密封结构9和机架10后与齿轮减速机8传动连接。通过齿轮减速机8能够将由驱动机构直接产生的高转速减速后再传动给传动轴5；而通过设置机械密封结构9，则可在传动轴5穿过反应釜本体1的体壁位置处实现密封作用；机架10则为便于安装驱动机构部分。更具体的，本发明中的驱动机构4具体可设置为防爆电机。
另外，参照附图2中所示，本发明中进一步设置所述搅拌叶包括位于反应釜本体1内上部的上层搅拌叶6和位于反应釜本体1内下部的下层搅拌叶7，同时设置第一进料管2的出料口伸入至下层搅拌叶7转动轨迹的外沿位置，设置第二进料管3的出料口伸入至下层搅拌叶7转动轨迹的外沿位置。通过设置双层搅拌叶结构，能够进一步提高搅拌叶在反应釜本体1内的搅拌效果。并且当设置有双层搅拌叶的情况下，将第一进料管2和第二进料管3的出料口均延伸至下层搅拌叶7转动轨迹的外沿位置，这样设置能够在采用溢流方式排料的情况下，提高物料在反应釜本体1内的有效反应时间，使得物料反应更加彻底。
另外，本发明中之所以采用反应釜本体1上设置溢流口11采用溢流排放连续反应所产生的缩醛粗品，其中一个好处是由于反应完全后的物料的黏度相对较低，而且由于加入反应物料时为加入到下层，因此上层的物料反应更加完全，甲基亚膦酸二乙酯转化率更高，反应目标产物缩醛粗品的含量也更高。
更具体的，当设置为双层搅拌叶的情况下，本发明中进一步设置所述上层搅拌叶6为涡轮式搅拌叶，所述下层搅拌叶7为推进式搅拌叶。通过上述设置，能够在反应釜本体内部搅拌后总体呈现环流和上下流动的混合效果，能够进一步提高物料的搅拌混合效果。
本发明中，溢流口11的位置可大致设置于反应釜本体1的上部，如附图2中所示的设置于反应釜本体1的上部的侧方位置。在反应釜本体1内部位于溢流口11位置以下的区域则为反应区，相应的搅拌叶则应当位于反应区以内。
另外，进一步可在反应釜本体1的底部设置有釜底出料口12，通过釜底出料口12能够排出反应釜本体1内的物料。另外，进一步可在反应釜本体1的顶部设置有温压检测口13，通过温压检测口13可便于安装相应的温度传感器以及压力传感器等，以更便于对反应釜本体1内部的反应温度和/或压力的检测，例如可通过温压检测口13安装温度探针以及压力传感器，且将温度探针伸入至反应釜本体1内部，而压力传感器则可采用膜片式压力传感器安装于温压检测口13处。
另外，为了便于观察反应釜本体1内的情况，进一步可再反应釜本体1的顶部设置视镜窗口14。
上述设置的换热结构，具体可采用如下设置：换热结构包括在反应釜本体1内部设置加热盘管15，所述加热盘管15的入口端16和出口端17分别密封地穿过反应釜本体1的体壁后外露；需要换热时，向加热盘管15内通入相应的换热介质即可。例如，对于本发明中进行制备缩醛粗品的反应过时，可向其内部通入-20℃的低温乙二醇溶液，以控制连续釜式反应器100内的温度满足本发明中对反应温度的要求。另外，换热结构也可包括在反应釜本体1下部包围地设置相应的换热夹套18，在所述换热夹套18上设置有夹套入口19和夹套出口20；需要换热时，向换热夹套18内通入相应的换热介质即可；当然，不失一般性，对于本发明中进行制备缩醛粗品的反应过时，可向其内部通入-20℃的低温乙二醇溶液。另外，为了提高换热效果，本发明中可同时设置有上述加热盘管15和换热夹套18结构；如附图2中所示的结构即为同时设置有加热盘管15和换热夹套18结构。
另外，参照附图2中所示，通常情况下反应釜本体1由封头部21和釜体部22两部分组成，而封头部21和釜体部22可通过相应的连接法兰盘进行连接以组成整体的反应釜本体1。
下述实施例为采用本发明所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产系统进行生产，其中使用的连续釜式反应器100容积为200L，反应物料甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛、冰乙酸三者的摩尔比例为1:1:1。
实施例1
向连续釜式反应器100内装入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温25-30℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量36.2kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量28.8kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在25-30℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为97％。
实施例2
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温20-25℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量36.2kg/h，开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量28.8kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在20-25℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为97％。
实施例3
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温15-20℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量36.2kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量28.8kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在15-20℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为96％。
实施例4
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温30-35℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量36.2kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量28.8kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在30-35℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为96％。
实施例5
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温35-40℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量36.2kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量28.8kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在35-40℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为90％。
实施例6
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温25-30℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量18.1kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量14.4kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在25-30℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为97％。
实施例7
向连续釜式反应器100内加入缩醛粗品进行预填料铺底，开启搅拌，保温25-30℃；然后开启甲基亚膦酸二乙酯供给泵200并调节流量72.4kg/h，同时开启丙烯醛与冰乙酸的混合液供给泵300并调节流量57.6kg/h，同时控制向换热结构内通入的换热介质的流量以保持连续釜式反应器100内温度稳定在25-30℃进行反应；反应所得产物从溢流口11排出至缩醛粗品暂储罐400。经检测，其甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率为77％，甲基亚膦酸二乙酯未反应完全。
综上实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5在控制表观停留时间一致的情况下探究了反应温度的不同对甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率的影响，其结果统计如下表：
Figure BDA0002302531540000091
Figure BDA0002302531540000101
综上实施例1、实施例6、实施例7在反应温度一致的情况下，探究了表观停留时间对甲基亚膦酸二乙酯转化为缩醛的转化率影响，其结果统计如下表：
Figure BDA0002302531540000102
通过以上实施例说明反应温度可选择为20-30℃，进一步优选反应温度25-30℃。表观停留时间选择为2.5h以上，如2.5h-24h；当然，为保障时空产能可进一步优选表观停留时间2.5h。

Claims (10)

1.一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：向连续釜式反应器(100)的进料装置同时连续供给反应物料甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛和乙酸，在连续釜式反应器(100)中进行反应，在连续釜式反应器(100)的出料口得到缩醛粗品；
所述连续釜式反应器(100)内的温度为15～35℃，优选20～30℃。
2.如权利要求1所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：所述甲基亚膦酸二乙酯与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1，所述乙酸与丙烯醛的摩尔为1～1.2:1；优选的，所述甲基亚膦酸二乙酯、丙烯醛与乙酸三者的摩尔比为1:1:1。
3.如权利要求1所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：反应物料在连续釜式反应器(100)内的表观停留时间为2.5h-24h。
4.如权利要求1所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：所述丙烯醛与乙酸先混合得到“丙烯醛与乙酸的混合液”，再将甲基亚膦酸二乙酯和“丙烯醛与乙酸的混合液”同时连续供入到连续釜式反应器(100)中进行反应。
5.如权利要求1～4任一项所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：所述进料装置包括第一进料管(2)和第二进料管(3)；
所述第一进料管(2)的出料口和第二进料管(3)的出料口的垂直高度均低于连续釜式反应器(100)的出料口的垂直高度。
6.如权利要求5所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：所述连续釜式反应器(100)包括反应釜本体(1)、搅拌机构、第一进料管(2)和第二进料管(3)；
所述搅拌机构包括设置于反应釜本体(1)内部的搅拌叶；
所述第一进料管(2)的出料口和第二进料管(3)的出料口均伸入至反应釜本体(1)内且延伸至搅拌叶转动轨迹的外沿位置；
所述第一进料管(2)的出料口位置与第二进料管(3)的出料口位置在沿搅拌叶转动轨迹的周向方向上间隔一定角度θ的分布设置，其中，所述角度θ的取值范围为90°-180°。
7.如权利要求6所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：所述搅拌叶包括上层搅拌叶(6)和下层搅拌叶(7)，所述上层搅拌叶(6)为涡轮式搅拌叶，所述下层搅拌叶(7)为推进式搅拌叶。
8.如权利要求5所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：在反应过程前，先向连续釜式反应器(100)内装入缩醛粗品进行预填料。
9.一种缩醛粗品的连续釜式工业化生产的系统，用于上述权利要求1～8中任一项所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产方法，其特征在于：包括甲基亚膦酸二乙酯供给泵(200)、丙烯醛与乙酸的混合液供给泵(300)、连续釜式反应器(100)、缩醛粗品暂储罐(400)、转存泵(500)和转存储罐(600)；所述甲基亚膦酸二乙酯供给泵(200)通过管道与连续釜式反应器(100)相连以向连续釜式反应器(100)连续供给甲基亚膦酸二乙酯溶液，所述丙烯醛与乙酸的混合液供给泵(300)通过管道与连续釜式反应器(100)相连以向连续釜式反应器(100)连续供给丙烯醛与乙酸混合液，所述缩醛粗品暂储罐(400)通过管道与连续釜式反应器(100)相连以存储从连续釜式反应器(100)上的出料口排出的缩醛粗品溶液，所述转存泵(500)用于将缩醛粗品暂储罐(400)内的缩醛粗品转存至转存储罐(600)内。
10.如权利要求9所述的缩醛粗品的连续釜式工业化生产的系统，所述连续釜式反应器(100)的出料口为设置在反应釜本体(1)上部的溢流口(11)，所述溢流口(11)通过管道与缩醛粗品暂储罐(400)连通。
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