CN114100551B - 一种二聚硫代六氟丙酮生产装置及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二聚硫代六氟丙酮生产装置及生产工艺，采用以六氟丙烯为原料，带耐腐蚀涂层的釜式反应装置，并配备有温度控制器，换热器等的绿色生产工艺，耐用性和安全性得到保障，经结晶、水洗和精馏结合使用的提纯方法后得到收率95％以上，纯度99％以上的二聚硫代六氟丙酮产物，可以有效解决现有技术中存在的高温、高压要求，能耗大，安全隐患，废液处理困难，六氟丙烯转化率不高，以及产物纯度较低等问题。本发明分离提纯后回收得到的溶剂，以及硫固体可继续用于后续的制备工艺，大大提高了六氟丙烯原料的转化率，同时降低了废液的处理成本，工艺路线及装置简单，反应时间短，产物纯度高，环保，适合工业化应用。
Description
(一)技术领域
本发明属于精细有机氟化学技术领域，涉及一种高收率、高纯度二聚硫代六氟丙酮的生产装置及生产工艺，特别涉及一种以耐腐蚀反应釜为反应器，反应原料和溶剂可回收再利用，经结晶、水洗和精馏结合使用的提纯方法高效提纯后，生产高收率、高纯度二聚硫代六氟丙酮的装置及工艺。
(二)背景技术
二聚硫代六氟丙酮(2,2,4,4-四(三氟甲基)-1,3-二硫杂环丁烷)是重要的含氟中间体，可用于制备六氟丙酮及其水合物等含氟精细化学品。它在常温下为无色透明液体，易挥发，带有刺激性气味，纯度较高时有无色固体结晶生成。以六氟丙烯和硫为原料，合成二聚硫代六氟丙酮的反应式如下：
美国专利US 4326068报道在装有温度计、机械搅拌器、气体入口管和水冷却冷凝器的玻璃三颈瓶中加入溶剂和原料，制备二聚硫代六氟丙酮，经精馏后，纯度为99％，收率为73％，该实验操作存在原料转化率低，收率低等缺陷。
文献Organic Syntheses,Coll.Vol.7,p.251(1990)；Vol.63,p.154(1985).提到了外加液氮制冷和低温冷凝器的玻璃三颈瓶中加入溶剂和原料，制备二聚硫代六氟丙酮，该装置同样存在缺乏安全性的缺点，且由于制冷低效，合成工艺耗能大。
中国专利CN 102976908报道在四口烧瓶中加入溶剂和原料反应，产物二聚硫代六氟丙酮，经精馏纯化，纯度为99.5％，收率只有43％，原料利用率低，纯度不高，收率低，无法实现工业化生产。
在文献The manufacture of HFA.Chemistry Letters,1968,(183):1018-1021中报道了在高压釜内，120～150℃条件下，用六氟丙烯、硫和碱金属氟化物在环丁砜或硝基苯中制备二聚硫代六氟丙酮的方法；另一种合成方法是用六氟丙烯、硫在活性炭作催化剂条件下高温反应，但是高温和高压都要在特殊的设备中才能实现，耗能也非常大，同时制得的产物中副产物较多，难以提纯，收率和纯度都较低。
目前，制备二聚硫代六氟丙酮的方法还停留在实验室阶段，主要以六氟丙烯，硫，氟化钾为原料，采用玻璃容器反应制备二聚硫代六氟丙酮，反应转化率低，制得的产物纯度不高，或者纯化步骤繁琐，耗能非常高，虽然也有使用反应釜的合成方法，但这些制备方法需要高温、高压的条件，存在产物收率低，纯度不高的问题，并且尚无产业化的工艺及其配套装置。
在制备二聚硫代六氟丙酮的过程中，以碱金属氟化物作为催化剂，长时间生产会对设备产生较为严重的腐蚀作用；其中过量使用的硫原料难以回收，以及产生较多含盐的废液，造成环保问题；仅采用传统精馏提纯的方法，产品不仅损失较大，而且纯度不高。因此，研发二聚硫代六氟丙酮绿色生产工艺及其配套设备具有重要意义。
(三)发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二聚硫代六氟丙酮的生产装置及其生产工艺，本发明采用以六氟丙烯为原料，采用带耐腐蚀涂层的釜式反应装置，并配备有温度控制器，换热器等的绿色生产工艺，耐用性和安全性得到保障，经结晶、水洗和精馏结合使用的提纯方法后得到收率95％以上，纯度99％以上的二聚硫代六氟丙酮产物，可以有效解决现有技术中存在的高温、高压要求，能耗大，安全隐患，废液处理困难，六氟丙烯转化率不高，以及产物纯度较低等问题，提供了一种可工业化的生产工艺。
本发明采用的技术方案：
本发明提供一种用于生产高收率、高纯度二聚硫代六氟丙酮的二聚硫代六氟丙酮生产装置，所述二聚硫代六氟丙酮生产装置由溶剂储罐、六氟丙烯储罐、催化剂储罐、硫原料储罐、反应釜、冷却结晶釜、水洗釜、精馏塔、溶剂回收罐、固体回收罐、产品储罐组成；
所述反应釜外壁四周设有加热套，顶部设有溶剂进口、六氟丙烯进口、催化剂进口、硫原料进口，侧面设有进气口和排气口，底部设有液体出口和固体出口，内部设有搅拌装置和温度监控装置；所述冷却结晶釜外壁四周设有制冷制热层，顶部设有进液口，侧面设有溶剂出口，底部设有液体出口和固体出口，内部设有搅拌装置和温度监控装置；所述水洗釜外壁四周设有保温层，顶部设有液体进口和水进口，底部设有液体出口和废液出口，内部设有搅拌装置；所述精馏塔底部设有进料口和废液出口，顶部设有馏分出口，侧面设有回流入口；
所述溶剂储罐的溶剂出口通过设有阀门和计量泵的管路与反应釜顶部的溶剂进口连通；所述六氟丙烯储罐的六氟丙烯出口通过设有阀门和气体泵的管路与反应釜顶部的六氟丙烯进口连通；所述催化剂储罐的催化剂出口通过设有阀门的固体运输管路与反应釜顶部的催化剂进口连通；所述硫原料储罐的硫原料出口通过设有阀门的固体运输管路与反应釜顶部的硫原料进口连通；所述反应釜的液体出口通过设有阀门、计量泵和换热器的管路与冷却结晶釜的进液口连通；所述反应釜的固体出口通过设有阀门的管路与固体回收罐的进口连通；所述冷却结晶釜的溶剂出口通过设有阀门和计量泵的管路与溶剂回收罐的进口连通；所述冷却结晶釜的液体出口通过设有阀门和计量泵的管路与水洗釜的液体进口连通；所述冷却结晶釜的固体出口通过设有阀门的管路与固体回收罐的进口连通；所述水洗釜的液体出口通过设有阀门和计量泵的管路与精馏塔的进料口连通；所述水洗釜的废液出口通过设有阀门的管路与废液处理装置连通；所述精馏塔的馏分出口通过设有阀门和计量泵的管路与精馏塔的回流入口连通，馏分出口还通过设有阀门的管路与产品储罐的产品进口连通；所述精馏塔的废液出口通过设有阀门的管路与废液处理装置连通。
进一步，所述反应釜、冷却结晶釜和水洗釜材质均为为不锈钢，内表面均涂有0.5mm厚度的聚四氟乙烯涂层，容积均为100L。
进一步，所述精馏塔为填料精馏塔，塔高4.5m，塔径0.3m，塔釜容量100L，采用塑料鲍尔环为填料，塔顶配有回流比控制器。
本发明还提供一种采用所述二聚硫代六氟丙酮生产装置的二聚硫代六氟丙酮生产工艺，所述生产工艺按如下步骤进行：
1)物料预处理：将溶剂除水后加入溶剂储罐中，六氟丙烯加入六氟丙烯储罐中，催化剂除水后加入催化剂储罐，硫原料除水后加入硫原料储罐中，所述溶剂为二甲基甲酰胺，所述催化剂为氟化钾；
2)物料反应：将溶剂储罐中的溶剂通入反应釜中，再加入催化剂储罐中的催化剂和硫原料储罐中的硫原料，封釜后，在0.1MPa下从反应釜的进气口通入氮气并从排气口排出，通排氮气5次，维持反应釜内压力在0.1MPa下，通过温度监控装置控制釜内温度为30～60℃，经搅拌装置机械搅拌预热混合1h后，保持搅拌，控制反应温度在60～90℃，反应压力在0.1～0.4MPa，此后通过气体泵22以12.0～36.0kg·h-1速率通入六氟丙烯50kg，六氟丙烯加入完毕后继续反应2～6h；
3)粗产物提纯：将步骤2)反应釜泄压降温至0.1MPa和30℃后，反应釜内为反应液和残余的固体，将反应液经液体出口通过设有阀门、计量泵和换热器的管路从进液口通入冷却结晶釜中，在搅拌装置作用下充分搅拌后，经温度监控装置控制温度为-50～-20℃进行冷却结晶4～8h，形成上层溶剂液体和下层结晶；将下层结晶在50℃下融化，形成融化液体和少量硫固体，将融化液体经液体出口通过设有阀门和计量泵的管路从液体进口通入水洗釜中，在搅拌装置的作用下将水洗釜中的液体与从水进口导入的等体积水进行充分混合，进行静置分层，形成上层水和下层液体；上层水经废液出口通过设有阀门的管路送入废液处理装置，再重复上述水洗操作，共水洗3～6次；水洗结束后，下层液体经液体出口通过设有阀门和计量泵的管路从进料口通入精馏塔中，控制精馏塔的塔釜再沸器温度和计量泵，使回流比控制在3：1，塔顶维持采出温度109～111℃的馏分，将馏分经馏分出口通过设有阀门的管路从产品进口通入产品储罐中，获得所述二聚硫代六氟丙酮；精馏塔中精馏结束后的少量塔釜液经废液出口送入废液处理装置。
4)原料及溶剂回收：将步骤3)中反应釜残余的固体经固体出口通过设有阀门的管路送入固体回收罐中，作为硫原料循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜结晶后的上层溶剂液体经溶剂出口通过设有阀门和计量泵的管路从进口通入溶剂回收罐中，作为二甲基甲酰胺溶剂循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜融化后残余的少量硫固体经固体出口通过设有阀门的管路送入固体回收罐中，作为硫原料循环利用。
进一步，步骤1)所述硫原料为升华硫、精制硫或沉降硫中的一种，优选升华硫；所述溶剂(二甲基甲酰胺)加入前先经3A分子筛和蒸馏除水至质量含水量小于0.05％；所述催化剂(氟化钾)加入前先在200℃下除水至质量含水量小于0.05％；所述硫原料加入前先在80℃下真空干燥除水至质量含水量小于0.05％。
进一步，步骤1)所述六氟丙烯通入速度为12.0～36.0kg·h-1，优选24.0kg·h-1；所述溶剂体积用量以六氟丙烯质量计为0.32～0.96L·kg-1，优选0.32～0.40L·kg-1；六氟丙烯与催化剂质量比为1：0.02～0.04，优选1：0.02；六氟丙烯与硫原料质量比为1：0.25～0.45，优选1：0.27～0.32。
进一步，优选步骤2)预热温度为40℃；优选步骤2)反应温度为60～80℃，压力0.1～0.2MPa、反应时间为3～4h。
进一步，优选步骤3)结晶温度为-40～-30℃，时间为4～6h。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
本发明提供了一种可工业化应用的高收率、高纯度二聚硫代六氟丙酮的生产装置及生产工艺，采用防腐蚀的反应釜作为反应器，耐用性和安全性得到保障，经结晶、水洗和精馏结合使用的提纯工艺后得到收率95％以上，纯度99％以上的目标产物，提纯分离后回收得到的溶剂，以及硫可继续用于后续的制备工艺，大大提高了六氟丙烯原料的转化率，同时降低了废液的处理成本，工艺路线及装置简单，反应时间短，产物纯度高，环保，适合工业化应用。
(四)附图说明
图1为本发明的二聚硫代六氟丙酮的生产装置示意图；
图中：1为溶剂储罐(溶剂出口11、计量泵12)、2为六氟丙烯储罐(六氟丙烯出口21、气体泵22)、3为催化剂储罐(催化剂出口31)、4为硫原料储罐(硫原料出口41)、5为反应釜(溶剂进口51、六氟丙烯进口52、催化剂进口53、硫原料进口54、进气口55、排气口56、液体出口57、固体出口58、搅拌装置59、温度监控装置510)、6为冷却结晶釜(进液口61、溶剂出口62、液体出口63、固体出口64、搅拌装置65、温度监控装置66、换热器67、计量泵68、计量泵69)、7为水洗釜(液体进口71、水进口72、液体出口73、废液出口74、搅拌装置75、计量泵76)、8为精馏塔(进料口81、馏分出口82、回流入口83、废液出口84、计量泵85)、9为溶剂回收罐(进口91)、10为固体回收罐(进口101)、13为产品储罐(产品进口131)。
图2为本发明产物二聚硫代六氟丙酮的气相色谱图和质谱图；
图中：(a)为二聚硫代六氟丙酮产品气相色谱图及分析结果，(b)为二聚硫代六氟丙酮产品质谱图。
(五)具体实施方式
下面通过具体实施例来描述本发明，需要说明的是这些实施例仅用于解释本发明而不用于限制本发明的范围。对本发明的细节和形式进行修改均在本发明的保护范围内。
实施例1
1、二聚硫代六氟丙酮生产装置
参照附图1，二聚硫代六氟丙酮生产装置由溶剂储罐1、六氟丙烯储罐2、催化剂储罐3、硫原料储罐4、反应釜5、冷却结晶釜6、水洗釜7、精馏塔8、溶剂回收罐9、固体回收罐10、产品储罐13组成；
所述反应釜5外壁四周设有加热套，顶部设有溶剂进口51、六氟丙烯进口52、催化剂进口53、硫原料进口54，侧面设有进气口55和排气口56，底部设有液体出口57和固体出口58，内部设有搅拌装置59和温度监控装置510；所述冷却结晶釜6外壁四周设有制冷制热层，顶部设有进液口61，侧面设有溶剂出口62，底部设有液体出口63和固体出口64，内部设有搅拌装置65和温度监控装置66；所述水洗釜7外壁四周设有保温层，顶部设有液体进口71和水进口72，底部设有液体出口73和废液出口74，内部设有搅拌装置75；所述精馏塔8底部设有进料口81和废液出口84，顶部设有馏分出口82，侧面设有回流入口83；
所述溶剂储罐1的溶剂出口11通过设有阀门和计量泵12的管路与反应釜5顶部的溶剂进口51连通；所述六氟丙烯储罐2的六氟丙烯出口21通过设有阀门和气体泵22的管路与反应釜5顶部的六氟丙烯进口52连通；所述催化剂储罐3的催化剂出口31通过设有阀门的固体运输管路与反应釜5顶部的催化剂进口53连通；所述硫原料储罐4的硫原料出口41通过设有阀门的固体运输管路与反应釜5顶部的硫原料进口54连通；所述反应釜5的液体出口57通过设有阀门、计量泵68和换热器67的管路与冷却结晶釜6的进液口61连通；所述反应釜5的固体出口58通过设有阀门的管路与固体回收罐10的进口101连通；所述冷却结晶釜6的溶剂出口62通过设有阀门和计量泵69的管路与溶剂回收罐9的进口91连通；所述冷却结晶釜6的液体出口63通过设有阀门和计量泵610的管路与水洗釜7的液体进口71连通；所述冷却结晶釜6的固体出口64通过设有阀门的管路与固体回收罐10的进口101连通；所述水洗釜7的液体出口73通过设有阀门和计量泵76的管路与精馏塔8的进料口81连通；所述水洗釜7的废液出口74通过设有阀门的管路与废液处理装置连通；所述精馏塔8的馏分出口82通过设有阀门和计量泵85的管路与精馏塔8的回流入口83连通，馏分出口82还通过设有阀门的管路与产品储罐13的产品进口131连通；所述精馏塔8的废液出口84通过设有阀门的管路与废液处理装置连通。
所述反应釜、冷却结晶釜和水洗釜均为不锈钢罐，内表面均涂有0.5mm厚度聚四氟乙烯，容积均为100L。
所述精馏塔为填料精馏塔，塔高4.5m，塔径0.3m，塔釜容量100L，采用塑料鲍尔环为填料，塔顶配有回流比控制器。
2、二聚硫代六氟丙酮生产工艺
采用步骤1所述二聚硫代六氟丙酮生产装置，具体步骤如下：
1)物料预处理：将市售氟化钾在200℃下除水至质量含水量小于0.05％后加入催化剂储罐3，二甲基甲酰胺经3A分子筛和蒸馏除水至质量含水量小于0.05％后保存至溶剂储罐1中，六氟丙烯加入六氟丙烯储罐2中，升华硫先在80℃下真空干燥除水至质量含水量小于0.05％后加入硫原料储罐4中；
2)物料反应：将溶剂储罐1中的20L二甲基甲酰胺通入100L反应釜5中，再加入催化剂储罐3中氟化钾1.00kg和硫原料储罐4中的升华硫13.3kg，封釜后，在0.1MPa下从进气口55通入氮气并从排气口56排出，通排氮气5次，维持压力在0.1MPa下，通过温度监控装置510控制釜内温度在40℃，经搅拌装置59机械搅拌预热混合1h后，保持搅拌，控制反应温度在60℃，反应压力在0.4MPa，此后通过气体泵22以24kg·h-1的速度通入六氟丙烯50.0kg，六氟丙烯加入完毕后继续反应3h；
3)粗产物提纯：将步骤2)反应釜5泄压降温至0.1MPa和30℃后，反应釜内为反应液和残余的固体，将反应液经液体出口57通过设有阀门、计量泵68和换热器67的管路从液体入口61通入冷却结晶釜6中，在搅拌装置65作用下充分搅拌后，经温度监控装置66控制温度为-20℃进行冷却结晶5h，形成上层溶剂液体和下层结晶；将上层溶剂液体经溶剂出口62通过设有阀门和计量泵69的管路从进口91通入溶剂回收罐9中，作为二甲基甲酰胺溶剂循环利用；回收溶剂液体后，将下层结晶在50℃下融化，形成融化液体和少量硫固体，将融化液体经液体出口63通过设有阀门和计量泵610的管路从液体进口71通入水洗釜7中，在搅拌装置75的作用下将水洗釜7中的液体与从水进口72导入的等体积水进行充分混合，静置分层，上层水经废液出口74通过设有阀门的管路送入废液处理装置；再重复上述水洗操作，共水洗3～6次；水洗结束后，下层液体经液体出口73通过设有阀门和计量泵76的管路从进料口81通入精馏塔8中，控制精馏塔8塔釜再沸器温度和计量泵85，使回流比控制在3：1，塔顶维持采出温度109～111℃的馏分，将馏分经馏分出口82通过设有阀门的管路从产品进口131通入产品储罐13中，获得所述二聚硫代六氟丙酮；精馏塔8中精馏结束后的少量塔釜液经废液出口84送入废液处理装置。
4)原料及溶剂回收：将步骤3)中反应釜5残余的固体经固体出口58通过设有阀门的管路送入固体回收罐10中，作为硫原料循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜6结晶后的上层溶剂液体经溶剂出口62通过设有阀门和离心泵69的管路从进口91通入溶剂回收罐9中，作为二甲基甲酰胺溶剂循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜6融化后残余的少量硫固体经固体出口64通过设有阀门的管路送入固体回收罐10中，作为硫原料循环利用。
对产品储罐13中的二聚硫代六氟丙酮进行分析，称重得到液体58.30kg，经气相色谱仪进样分析，纯度为99.3％，收率为96.0％，气相和质谱结果如附图2所示，相关仪器参数和实验条件如下：
仪器型号：安捷伦7890A气相色谱三重四极杆质谱联用仪；
GC条件：毛细管柱：TR-WAXMS(30m*0.25mm*1μm)，进样口温度：250℃，程序升温：60℃(1min)，10℃/min，220℃(3min)，进样量：0.1uL，分流比100：1，载气：He，流速1.0mL/min，传输杆温度：250℃；
MS条件：全扫描模式，质量采集范围：28-650，Da源温：230℃，灯丝电流：35uA，电子轰击能量：70eV，四级杆1、2温度：150℃、150℃。
实施例2～5
将实施例1中步骤2)物料配比、反应釜内的预热温度、六氟丙烯通气速率、反应温度、反应压力、反应时间；步骤3)结晶温度、结晶时间、水洗次数，分别改成表1所示，其他操作同实施例1，所得二聚硫代六氟丙酮纯度和收率见表1。
表1不同设备及反应条件下工艺合成情况
| 项目 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 溶剂用量 | L | 20 | 16 | 48 | 20 | 20 |
| 催化剂用量 | kg | 1.00 | 1.00 | 1.44 | 2.00 | 1.00 |
| 硫原料种类 | - | 升华硫 | 沉降硫 | 精制硫 | 升华硫 | 升华硫 |
| 硫原料用量 | kg | 13.3 | 12.5 | 22.5 | 16.0 | 16.0 |
| 预热温度 | ℃ | 40 | 30 | 60 | 30 | 40 |
| 六氟丙烯通入速率 | kg·h<sup>-1</sup> | 24 | 12 | 36 | 24 | 24 |
| 反应温度 | ℃ | 60 | 70 | 90 | 60 | 60 |
| 反应压力 | MPa | 0.4 | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.2 |
| 反应时间 | h | 3 | 2 | 6 | 4 | 4 |
| 结晶温度 | ℃ | -20 | -50 | -20 | -30 | -30 |
| 结晶时间 | h | 5 | 8 | 6 | 4 | 6 |
| 水洗次数 | 次 | 3 | 6 | 4 | 6 | 4 |
| 产品纯度 | ％ | 99.3 | 99.6 | 99.0 | 99.0 | 99.5 |
| 产品收率 | ％ | 96.0 | 95.1 | 95.6 | 95.0 | 96.3 |
实施例6
将实施例1步骤3)溶剂回收罐9收集到的冷却余液18L直接用作溶剂，加二甲基甲酰胺2L，补足20L作为溶剂，同时，将固体回收罐10中的硫固体在80℃下真空干燥4h，得到的2.0kg回收硫用作部分硫原料，补足13.30kg升华硫作为硫原料，其他操作同实施例1，二聚硫代六氟丙酮纯度99.3％，收率为95.5％。回收再利用套用次数对收率的影响如表2所示。
表2溶剂和硫固体的回收套用次数对产物收率的影响
从表2中可以得出，溶剂和硫固体的套用次数对反应收率的影响不大，回收再利用的溶剂和原料可循环使用。
实施例7
同时，对比不同工艺二聚硫代六氟丙酮的纯度和收率，其结果如表3所示。
表3不同工艺二聚硫代六氟丙酮的纯度和收率
从表3中可以看出，本发明提供的生产工艺及装置，所得产物二聚硫代六氟丙酮的纯度和收率对比其它工艺具有明显的优势，纯度达到99.5％，收率达到96.3％。
Claims (10)
1.一种二聚硫代六氟丙酮生产装置，其特征在于所述二聚硫代六氟丙酮生产装置由溶剂储罐(1)、六氟丙烯储罐(2)、催化剂储罐(3)、硫原料储罐(4)、反应釜(5)、冷却结晶釜(6)、水洗釜(7)、精馏塔(8)、溶剂回收罐(9)、固体回收罐(10)、产品储罐(13)组成；
所述反应釜(5)外壁四周设有加热套，顶部设有溶剂进口(51)、六氟丙烯进口(52)、催化剂进口(53)、硫原料进口(54)，侧面设有进气口(55)和排气口(56)，底部设有液体出口(57)和固体出口(58)，内部设有搅拌装置(59)和温度监控装置(510)；所述冷却结晶釜(6)外壁四周设有制冷制热层，顶部设有进液口(61)，侧面设有溶剂出口(62)，底部设有液体出口(63)和固体出口(64)，内部设有搅拌装置(65)和温度监控装置(66)；所述水洗釜(7)外壁四周设有保温层，顶部设有液体进口(71)和水进口(72)，底部设有液体出口(73)和废液出口(74)，内部设有搅拌装置(75)；所述精馏塔(8)底部设有进料口(81)和废液出口(84)，顶部设有馏分出口(82)，侧面设有回流入口(83)；
所述溶剂储罐(1)的溶剂出口(11)通过设有阀门和计量泵(12)的管路与反应釜(5)顶部的溶剂进口(51)连通；所述六氟丙烯储罐(2)的六氟丙烯出口(21)通过设有阀门和气体泵(22)的管路与反应釜(5)顶部的六氟丙烯进口(52)连通；所述催化剂储罐(3)的催化剂出口(31)通过设有阀门的固体运输管路与反应釜(5)顶部的催化剂进口(53)连通；所述硫原料储罐(4)的硫原料出口(41)通过设有阀门的固体运输管路与反应釜(5)顶部的硫原料进口(54)连通；所述反应釜(5)的液体出口(57)通过设有阀门、计量泵(68)和换热器(67)的管路与冷却结晶釜(6)的进液口(61)连通；所述反应釜(5)的固体出口(58)通过设有阀门的管路与固体回收罐(10)的进口(101)连通；所述冷却结晶釜(6)的溶剂出口(62)通过设有阀门和计量泵(69)的管路与溶剂回收罐(9)的进口(91)连通；所述冷却结晶釜(6)的液体出口(63)通过设有阀门和计量泵(610)的管路与水洗釜(7)的液体进口(71)连通；所述冷却结晶釜(6)的固体出口(64)通过设有阀门的管路与固体回收罐(10)的进口(101)连通；所述水洗釜(7)的液体出口(73)通过设有阀门和计量泵(76)的管路与精馏塔(8)的进料口(81)连通；所述水洗釜(7)的废液出口(74)通过设有阀门的管路与废液处理装置连通；所述精馏塔(8)的馏分出口(82)通过设有阀门和计量泵(85)的管路与精馏塔(8)的回流入口(83)连通，馏分出口(82)还通过设有阀门的管路与产品储罐(13)的产品进口(131)连通；所述精馏塔(8)的废液出口(84)通过设有阀门的管路与废液处理装置连通。
2.如权利要求1所述的二聚硫代六氟丙酮生产装置，其特征在于所述反应釜、冷却结晶釜和水洗釜材质均为不锈钢，内表面均涂有0.5mm厚度的聚四氟乙烯涂层。
3.如权利要求1所述的二聚硫代六氟丙酮生产装置，其特征在于所述精馏塔为填料精馏塔，塔高4.5m，塔径0.3m，塔釜容量100L，采用塑料鲍尔环为填料。
4.一种采用权利要求1所述二聚硫代六氟丙酮生产装置的二聚硫代六氟丙酮生产工艺，其特征在于所述生产工艺按如下步骤进行：
1)物料预处理：将溶剂除水后加入溶剂储罐(1)中，六氟丙烯加入六氟丙烯储罐(2)中，催化剂除水后加入催化剂储罐(3)，硫原料除水后加入硫原料储罐(4)中；所述溶剂为二甲基甲酰胺；所述催化剂为氟化钾；
2)物料反应：将溶剂储罐(1)中的溶剂通入反应釜(5)中，再加入催化剂储罐(3)中的催化剂和硫原料储罐(4)中的硫原料，封釜后，在0.1MPa下从反应釜(5)的进气口(55)通入氮气并从排气口(56)排出，通排氮气5次，维持反应釜内压力在0.1MPa下，通过温度监控装置(510)控制釜内温度为30～60℃，经搅拌装置(59)机械搅拌预热混合1h后，保持搅拌，控制反应温度在60～90℃，反应压力在0.1～0.4MPa，此后通过气体泵(22)通入六氟丙烯，六氟丙烯加入完毕后继续反应2～6h；
3)粗产物提纯：将步骤2)反应釜(5)泄压降温至0.1MPa和30℃后，反应釜内为反应液和残余的固体，将反应液经液体出口(57)通过设有阀门、计量泵(68)和换热器(67)的管路从进液口(61)通入冷却结晶釜(6)中，在搅拌装置(65)作用下充分搅拌后，经温度监控装置(66)控制温度为-50～-20℃进行冷却结晶4～8h，形成上层溶剂液体和下层结晶；将下层结晶在50℃下融化，形成融化液体和少量硫固体，将融化液体经液体出口(63)通过设有阀门和计量泵(610)的管路从液体进口(71)通入水洗釜(7)中，在搅拌装置(75)的作用下将水洗釜(7)中的液体与从水进口(72)导入的等体积水进行充分混合，静置分层，形成上层水和下层液体；上层水经废液出口(74)通过设有阀门的管路送入废液处理装置，再重复上述水洗操作，共水洗3～6次；水洗结束后，下层液体经液体出口(73)通过设有阀门和计量泵(76)的管路从进料口(81)通入精馏塔(8)中，控制精馏塔(8)的塔釜再沸器温度和计量泵(85)，塔顶维持采出温度109～111℃的馏分，将馏分经馏分出口(82)通过设有阀门的管路从产品进口(131)通入产品储罐(13)中，获得所述二聚硫代六氟丙酮；精馏塔(8)中精馏结束后的少量塔釜液经废液出口(84)送入废液处理装置；
4)原料及溶剂回收：将步骤3)中反应釜(5)残余的固体经固体出口(58)通过设有阀门的管路送入固体回收罐(10)中，作为硫原料循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜(6)结晶后的上层溶剂液体经溶剂出口(62)通过设有阀门和计量泵(69)的管路从进口(91)通入溶剂回收罐(9)中，作为二甲基甲酰胺溶剂循环利用；将步骤3)中冷却结晶釜(6)融化后残余的少量硫固体经固体出口(64)通过设有阀门的管路送入固体回收罐(10)中，作为硫原料循环利用。
5.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤1)所述硫原料为升华硫、精制硫或沉降硫中的一种。
6.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤1)所述溶剂加入前先经3A分子筛和蒸馏除水至质量含水量小于0.05％；所述催化剂加入前先在200℃下除水至质量含水量小于0.05％；所述硫原料加入前先在80℃下真空干燥除水至质量含水量小于0.05％。
7.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤1)所述六氟丙烯通入速度为12.0～36.0kg·h-1。
8.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤2)所述溶剂体积用量以六氟丙烯质量计为0.32～0.96L·kg-1；六氟丙烯与催化剂质量比为1：0.02～0.04；六氟丙烯与硫原料质量比为1：0.25～0.45。
9.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤2)预热温度为40℃；反应温度为60～80℃，压力0.1～0.2MPa、反应时间为3～4h。
10.如权利要求4所述的生产工艺，其特征在于步骤3)结晶温度为-40～-30℃，时间为4～6h；精馏的回流比控制在3：1。
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