CN115554948A - 一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六氟‑1,3‑丁二烯连续生产装置及方法，包括：格氏试剂溶液供给装置、1,4‑二碘八氟丁烷溶液供给装置、混合器、连续流动釜式反应器、粗品制程装置、成品制程装置、固态副产物分离装置、液态副产物分离装置，以四氢呋喃为溶剂溶解1,4‑二碘八氟丁烷，以苯基溴化镁为格氏试剂，预混合后，在连续流动釜式反应器中反应，收集得到的粗品收率、六氟‑1,3‑丁二烯纯度均提高。最终产品纯度可达99％以上。固态副产物、液态副产物与溶剂，经过固液分离装置分离固态副产物，液态副产物与溶剂再经过溶剂回收塔分离，溶剂基本无损失，可循环使用。采用本发明的技术方案，可以实现连续生产，产品的品质实现可控的一致性。

Description

一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体产品刻蚀气，具体为一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置及方法。
背景技术
六氟-1,3-丁二烯的应用主要集中于半导体产品的等离子介质刻蚀加工技术上。与传统的等离子蚀刻气CF4、C2F6、C3F8、c-C4F8和NF3相比，六氟-1,3-丁二烯具有更快的蚀刻速率、高的蚀刻选择性和高深宽比。此外，更为重要的是六氟-1,3-丁二烯在大气中的寿命较短(<1d)，使它的GWP(全球变暖潜能)值与上述传统蚀刻气体相比可忽略不计，且分子中不含氯从而对地球大气的臭氧层也呈现惰性。因此六氟-1,3-丁二烯是一种温室效应极低，绿色环保的高效蚀刻气体，具有广阔的应用前景。
六氟-1,3-丁二烯的合成工艺研究较多，但是主要脉络集中在几个关键中间体CF2ClCFClCFClCF2Cl、CF2＝CFZnX(X＝Br、Cl)、XCF2CF2CF2CF2X(X＝Br、I)上，而从起始原料上，也基本集中在氟化工的几个基础原料三氟甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯，以及由此合成和使用的四氟乙烯、四氟乙烷、三氟三氯乙烷和二氟四氯乙烷。
但六氟-1,3-丁二烯的反应体系较为复杂，包含有气相、液相、固相，反应的连续化较难实现和控制，由此导致各批次的产品可能重复性稍差，产品中六氟-1,3-丁二烯的含量稍有不同，杂质的种类和含量也不尽相同，对后续的提纯阶段有一定的影响。
发明内容
本发明提出一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置及方法，通过该装置和方法，可使反应物连续地按固定比例通入连续流动釜式反应器，并且反应生成的多种相态的产物也可以连续排出，维持了反应的连续性，并能尽量保证目标产物和杂质含量的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种六氟-1,3-丁二烯(具体为六氟-1,3-丁二烯，下同)连续生产装置，包括：
格氏试剂溶液供给装置，用于提供格氏试剂溶液；
1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置，用于提供1,4-二碘八氟丁烷溶液；
混合器，用于将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合，所述格氏试剂溶液供给装置与1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置均与混合器连接；
连续流动釜式反应器，与混合器输出口连接，用于格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液混合液进行反应；
粗品制程装置，包括依次连接的溶剂冷凝回收装置和粗品收集装置，用于初步分离溶剂，获得粗品，所述溶剂冷凝回收装置的入口与连续流动釜式反应器的气相出和溶剂回流口连接；
成品制程装置，与粗品制程装置的输出口连接，包括依次连接的轻组分杂质分离装置、重组分杂质分离装置；
固态副产物分离装置，包括依次连接的浆液收集器和固液分离装置，所述浆液收集器的入口与连续流动釜式反应器的浆液出口连接；
液态副产物分离装置，包括依次连接的溶剂和液态副产物缓冲罐、溶剂及液态副产物分离装置，所述溶剂和液态副产物缓冲罐的入口与固液分离装置的滤液输出口连接。
本发明以四氢呋喃为溶剂，溶解1,4-二碘八氟丁烷和以苯基溴化镁为格氏试剂，在文丘里混合器预混合后，送入连续流动釜式反应器中，并在溶液接近沸腾的温度压力下反应，收集得到的粗品收率可达88％，六氟-1,3-丁二烯纯度在75％。经过两级精馏塔(脱轻塔和脱重塔)后，产品中六氟-1,3-丁二烯的纯度可达99％以上。自连续流动釜式反应器底部出的固态副产物、液态副产物与溶剂，经过固液分离装置(如板框压滤机)处理后，固态副产物得以分离，液态副产物与溶剂再经过溶剂回收塔(如溶剂精馏塔)分离，溶剂基本无损失，可循环使用。采用本发明的技术方案，可以实现连续生产，产品的品质实现可控的一致性。
优选的，所述混合器为文丘里混合器，所述文丘里混合器包括入口侧的渐缩管和出口侧的渐扩管，并在流体通径最小处设有一个引入管，所述格氏试剂溶液供给装置的输出端与文丘里混合器的引入管连接，所述1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置与文丘里混合器的入口端连接，所述文丘里混合器的出口端与连续流动釜式反应器的入口连接。
物料A(1,4-二碘八氟丁烷溶液)经过渐缩段后，在管子直径最小处的截面上流速变大，动能增加，静压能变小，产生负压，即可吸入支路所连接的物料B(格氏试剂溶液)，并能与主管路内物料A有一定的数量对应关系，再通过支路的调节阀，能够更精准地调节两股物料的比例关系，还能起到预混合的作用。
优选的，所述粗品收集装置包括依次相连的粗品收集器、粗品缓冲罐和粗品泵，所述粗品泵的输出口与成品制程装置的输入口连接。
优选的，所述成品制程装置包括与粗品泵连接的轻组分杂质分离装置、和轻组分杂质分离装置输出端连接的重组分杂质分离装置。
优选的，所述轻组分杂质分离装置包括脱轻塔、与脱轻塔上端输出口连接的脱轻塔冷凝器及轻组分杂质排出口、上端输入口与脱轻塔下端输出口连接的脱轻塔再沸器，所述脱轻塔再沸器下端输出口与脱轻塔塔釜泵连接；
所述重组分杂质分离装置包括与脱轻塔塔釜泵输出端连接的脱重塔、与脱重塔上端输出口连接的脱重塔冷凝器及产品输出口、上端输入口与脱重塔下端输出口连接的脱重塔再沸器、与脱重塔再沸器下端输出口连接的脱重塔塔釜泵。
优选的，所述固液分离装置包括并联的板框压滤机A和板框压滤机B，所述板框压滤机A和板框压滤机B的输入口均通过浆液泵与所述浆液收集器的输出口连接；所述板框压滤机A和板框压滤机B的滤饼输出口输出固态副产物，滤液输出口均与溶液和液态副产物缓冲罐连接，溶液和液态副产物缓冲罐的输出口连接有溶剂和液态副产物泵；
所述溶剂及液态副产物分离装置包括与溶剂和液态副产物泵输出端连接的溶剂回收塔、与溶剂回收塔上端输出口连接的溶剂回收塔冷凝器及溶剂排出口、上端输入口与溶剂回收塔下端输出口连接的溶剂回收塔再沸器、溶剂回收塔再沸器输出端连接有溶剂回收塔塔釜泵。
优选的，所述连续流动釜式反应器包括反应釜本体、包裹反应釜本体的加热器；所述反应釜本体上端设有进料口、搅拌电机、气相出和溶剂回流口，反应釜本体下端设有浆液出口，反应釜内部设有与搅拌电机传动连接的搅拌桨。
优选的，所述应釜本体内部且位于进料口下方交错设置有弧形反应板，靠近反应釜本体内部中心一侧的弧形反应板的上端均设有气相物质溢出孔。
优选的，最下侧一块弧形反应板位于靠近反应釜本体内壁一侧，将混合液导向反应釜本体内部中心方向。
本发明还提供一种六氟-1,3-丁二烯连续生产方法，包括以下步骤：
S1、将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合后注入连续流动釜式反应器；
S2-1、连续流动釜式反应器内产生的气相物质经气相出和溶剂回流口输出，经冷凝回收溶剂后继续冷凝获得六氟-1,3-丁二烯粗品，粗品经脱轻塔、脱轻塔再沸器和冷凝器分离轻组分杂质，分离轻组分杂质后的粗品再经脱重塔、脱重塔再沸器和冷凝器获得分离重组分杂质后的六氟-1,3-丁二烯产品；
S2-2、连续流动釜式反应器内产生的固液副产物经固液分离装置获得固态副产物，液态物质经溶剂回收塔、溶剂回收塔再沸器、冷凝器回收溶剂，以及获得液态副产品。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式的原理示意图；
图2为本发明的连续流动釜式反应器的示意图。
图中：1格氏试剂溶液储罐 2格氏试剂溶液泵 3格氏试剂缓冲罐 41,4-二碘八氟丁烷溶液储罐 51,4-二碘八氟丁烷溶液泵 6混合器 7连续流动釜式反应器 8溶剂冷凝回收装置 9粗品收集器 10粗品缓冲罐 11粗品泵 12脱轻塔 13脱轻塔冷凝器 14脱轻塔再沸器 15脱轻塔塔釜泵 16脱重塔 17脱重塔冷凝器 18脱重塔再沸器 19脱重塔塔釜泵 20浆液收集器 21浆液泵 22板框压滤机A 23板框压滤机B 24溶剂和液态副产物缓冲罐 25溶剂和液态副产物泵 26溶剂回收塔 27溶剂回收塔冷凝器 28溶剂回收塔再沸器 29溶剂回收塔塔釜泵 30进料口 31气相出和溶剂回流口 32弧形反应板 321气相物质溢出孔 33浆液出口 34热媒进口 35热媒出口 36搅拌桨 37搅拌电机 38温度传感器 39压力传感器
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，包括：
格氏试剂溶液供给装置，用于提供格氏试剂溶液；在图1的示例中包括依次连接的格氏试剂溶液储罐1、格氏试剂溶液泵2和格氏试剂缓冲罐3。
1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置，用于提供1,4-二碘八氟丁烷溶液；在图1的示例中包括依次连接的1,4-二碘八氟丁烷溶液储罐4和1,4-二碘八氟丁烷溶液泵5。
混合器6，用于将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合，所述格氏试剂溶液供给装置与1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置均与混合器连接；
连续流动釜式反应器7，与混合器输出口连接，用于格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液混合液进行反应；
粗品制程装置，包括依次连接的溶剂冷凝回收装置8和粗品收集装置，用于初步分离溶剂，获得粗品，所述溶剂冷凝回收装置的入口与连续流动釜式反应器7的气相出和溶剂回流口31连接；溶剂冷凝回收装置8完成第一道冷凝工序，其罐体中设有冷凝管道或其他热交换结构，与外部冷媒连接(如冷却水、低温空气或其它低温媒介)，将气相溶剂冷却为液态进行回收。其余气相物质再继续经过粗品收集装置进行第二道冷凝转换为液相的粗品。
成品制程装置，与粗品制程装置的输出口连接，包括依次连接的轻组分杂质分离装置、重组分杂质分离装置；
固态副产物分离装置，包括依次连接的浆液收集器20和固液分离装置，所述浆液收集器20的入口与连续流动釜式反应器7的浆液出口33连接；
液态副产物分离装置，包括依次连接的溶剂和液态副产物缓冲罐24、溶剂及液态副产物分离装置，所述溶剂和液态副产物缓冲罐24的入口与固液分离装置的液体输出口连接。
本发明提出的一种连续生产六氟-1,3-丁二烯的方法和装置，是以溶解在溶剂中的1,4-二碘八氟丁烷为原料，在格氏试剂的作用下反应脱碘，生成六氟-1,3-丁二烯。在实际应用中，可使用四氢呋喃为溶剂，溶解1,4-二碘八氟丁烷，以苯基溴化镁为格氏试剂，在文丘里混合器预混合后，送入连续流动釜式反应器中，并在溶液接近沸腾的温度压力下反应，收集得到的粗品收率可达88％，六氟-1,3-丁二烯纯度在75％。经过两级精馏塔(脱轻塔和脱重塔)后，产品中六氟-1,3-丁二烯的纯度可达99％以上。自连续流动釜式反应器底部出的固态副产物、液态副产物与溶剂混合物，经过固液分离装置(如板框压滤机)处理后，固态副产物得以分离，液态副产物与溶剂再经过溶剂回收塔(如溶剂精馏塔)分离，溶剂基本无损失，可循环使用。采用本发明的技术方案，可以实现连续生产，产品的品质实现可控的一致性。
在一些实施例中，所述混合器6为文丘里混合器，所述文丘里混合器包括入口侧的渐缩管和出口侧的渐扩管，并在流体通径最小处设有一个引入管，所述格氏试剂溶液储罐1(图1的示例中是格氏溶剂缓冲罐3)与混合器6的引入管连接，所述1,4-二碘八氟丁烷溶液储罐4用于存储1,4-二碘八氟丁烷溶液，1,4-二碘八氟丁烷溶液泵5与文丘里混合器6的入口端连接，1,4-二碘八氟丁烷溶液泵5将1,4-二碘八氟丁烷溶液储罐4中的1,4-二碘八氟丁烷溶液泵入混合器6；所述混合器6的出口端与连续流动釜式反应器7的入口连接。
物料A(1,4-二碘八氟丁烷溶液)经过混合器6的渐缩段后，在混合器6的管子直径最小处的截面上流速变大，动能增加，静压能变小，产生负压，即可吸入支路所连接的物料B(格氏试剂溶液)，并能与主管路内物料A有一定的数量对应关系，再通过支路的调节阀，能够更精准地调节两股物料的比例关系，还能起到预混合的作用。
一般格氏试剂溶液供给装置包括依次连接的格氏溶剂溶液储存罐1、格氏试剂溶液泵2和格氏试剂缓冲罐3，格氏试剂溶液泵2将格氏溶剂溶液储存罐1中的格氏试剂溶液泵入格氏试剂缓冲罐3中，格氏试剂缓冲罐3可设置于混合器6的上方或旁侧，格氏试剂缓冲罐3的底部输出口与混合器6的引入管连接，在工作时，格氏试剂缓冲罐3中的格氏试剂溶液被吸入混合器6中和1,4-二碘八氟丁烷溶液预混合。
在一些实施例中，所述粗品收集装置包括依次相连的粗品收集器9、粗品缓冲罐10和粗品泵11，所述粗品泵11的输出口与成品制程装置的输入口连接。粗品收集器9用于完成第二道冷凝工序，其罐体中设有冷凝管道或其他热交换结构，与外部冷媒连接(如冷却水、低温空气或其它低温媒介)，将气相粗品物质冷却为液态并暂存与粗品缓冲罐10中。粗品泵11将粗品缓冲罐10中暂存的液态粗品物质泵入成品制程装置的第一道工序设备中。
成品制程装置包括与粗品泵11连接的轻组分杂质分离装置、和轻组分杂质分离装置输出端连接的重组分杂质分离装置。首先将轻组分杂质分离后，再将重组分杂质分离，最终获得产品。
实际应用中，所述轻组分杂质分离装置包括脱轻塔12、与脱轻塔12上端输出口(即上端气相物质输出口)连接的脱轻塔冷凝器13及轻组分杂质排出口、上端输入口与脱轻塔12下端输出口连接的脱轻塔再沸器14，所述脱轻塔再沸器14下端输出口与脱轻塔塔釜泵15连接；粗品泵11将粗品缓冲罐10中暂存的液态粗品物质泵入脱轻塔12中，液态粗品物质经脱轻塔再沸器14加热后，其中的轻组分杂质转化为气相物质上升，经脱轻塔12上端输出口进入脱轻塔冷凝器13冷却为液态后进行回收处理，而重组分杂质和产品的液态混合物经脱轻塔再沸器14的下端输出口，经脱轻塔塔釜泵15泵入重组分杂质分离装置中，将重组分杂质分离，获得高纯度的产品。脱轻塔再沸器14可以采用电控加热装置或者热媒(如热油或其他适宜温度的介质)通过设于脱轻塔再沸器14内部的管路来对液态粗品进行加热。
所述重组分杂质分离装置包括与脱轻塔塔釜泵15输出端连接的脱重塔16、与脱重塔16上端输出口连接的脱重塔冷凝器17及产品输出口、上端输入口与脱重塔16下端输出口连接的脱重塔再沸器18、与脱重塔再沸器18下端输出口连接的脱重塔塔釜泵19。脱重塔再沸器18可以采用电控加热装置或者热媒(如热油或其他适宜温度的介质)通过设于脱重塔再沸器18内部的管路来对液态重组分杂质与产品的混合物进行加热，其温度控制在使产品汽化。气相的产品经脱重塔16上端的输出口溢出，经脱重塔冷凝器17冷凝后获得最终的产品，而脱重塔再沸器18内残留的液态重组分杂质经脱重塔塔釜泵19抽出。
而连续流动釜式反应器7中反应完成后残留的固液混合物，流入浆液收集器20中暂存，浆液收集器20的设置，使得连续作业得以更好的实现，因为固液分离装置如果采用板框式压滤机，其作业具有周期性的时间间隔停顿，浆液收集器20能起到很好的缓冲作用，在一些实施例中，为了加快固液分离装置的作业效率，降低浆液收集器20需要的容积，固液分离装置可以采用多单元并联的方式，例如，所述固液分离装置包括并联的板框压滤机A22和板框压滤机B23，所述板框压滤机A22和板框压滤机B23的输入口均通过浆液泵21与所述浆液收集器20的输出口连接；所述板框压滤机A22和板框压滤机B23的液态物质输出口均与溶液和液态副产物缓冲罐24连接，溶液和液态副产物缓冲罐24的输出口连接有溶剂和液态副产物泵25；固态副产物会留在板框式压滤机中，液态物质被分离后，再将固态副产物从板框式压滤机中移走。
经固液分离装置分离固态副产物后获得的溶剂和液态副产物的混合液体，先流入溶剂和液态副产物缓冲罐24中暂存，再经溶剂和液态副产物泵25泵入所述溶剂及液态副产物分离装置进行溶剂和液态副产物的分离，溶剂及液态副产物分离装置包括与溶剂和液态副产物泵25输出端连接的溶剂回收塔26、与溶剂回收塔26上端输出口连接的溶剂回收塔冷凝器27及溶剂排出口、上端输入口与溶剂回收塔26下端输出口连接的溶剂回收塔再沸器28、溶剂回收塔再沸器28输出端连接有溶剂回收塔塔釜泵29。溶剂回收塔再沸器28可以采用电控加热装置或者热媒(如热油或其他适宜温度的介质)通过设于溶剂回收塔再沸器28内部的管路来对液态副产物和溶剂的混合物进行加热，其温度控制在使溶剂汽化。气相的溶剂经溶剂回收塔26上端的输出口溢出，经溶剂回收塔冷凝器27冷凝后进行回收循环利用，而溶剂回收塔再沸器28内残留的液态副产物经溶剂回收塔塔釜泵29抽出。
本发明中所涉及的各冷凝器的罐体中均设有冷凝管道或其他热交换结构，与外部冷媒连接(如冷却水、低温空气或其它低温媒介)，将气相溶剂冷却为液态或是降低温度到适宜于后续工序的处理。
在一些实施例中，如图2所示，所述连续流动釜式反应器7包括反应釜本体、包裹反应釜本体的加热器；所述反应釜本体上端设有进料口30、搅拌电机37、气相出和溶剂回流口31，反应釜本体下端设有浆液出口33，反应釜内部设有与搅拌电机37传动连接的搅拌桨36。所述应釜本体内部且位于进料口30下方由上至下交错设置有多个弧形反应板32，靠近反应釜本体内部中心一侧的弧形反应板32的上端均设有气相物质溢出孔321。多级弧形反应板32和气相物质溢出孔321的设置，相当于设置了多个微型的连续流动反应器，可以使反应更加充分和高效。避免了现有技术中需要采用多个连续流动反应釜需要投入的成本和节省了占地面积。另外，还设置有温度传感器38和压力传感器39；加热装置在附图的示例中采用夹套式加热器，采用高温介质(如热油、蒸汽等等适宜温度的介质)从热媒进口34进入，最后经热媒出口35流出。
优选的，最下侧一块弧形反应板32位于靠近反应釜本体内壁一侧，将混合液导向反应釜本体内部中心方向。混合液导向中心，在搅拌桨36产生的离心力的作用下，新流入的混合液可以快速向内壁方向扩散，加速了液体的充分混合及反应。
本发明还提供一种六氟-1,3-丁二烯连续生产方法，包括以下步骤：
S1、将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合后注入连续流动釜式反应器；
S2-1、连续流动釜式反应器内产生的气相物质经气相出和溶剂回流口输出，经冷凝回收溶剂后继续冷凝获得六氟-1,3-丁二烯粗品，粗品经脱轻塔、脱轻塔再沸器和冷凝分离轻组分杂质，分离轻组分杂质后的粗品再经脱重塔、脱重塔再沸器和冷凝获得分离重组分杂质后的六氟-1,3-丁二烯产品；
S2-2、连续流动釜式反应器内产生的固液副产物经固液分离装置获得固态副产物，液态物质经溶剂回收塔、溶剂回收塔再沸器、冷凝器回收溶剂，以及获得液态副产品。
本发明提出的一种连续生产六氟-1,3-丁二烯的方法和装置，是以溶解在溶剂中的1,4-二碘八氟丁烷为原料，在格氏试剂的作用下反应脱碘，生成六氟-1,3-丁二烯的过程。
其中，溶剂可选用四氢呋喃、乙醚、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。格氏试剂可选用甲基溴化镁、乙基溴化镁、苯基溴化镁。
溶剂冷凝回收器是将自连续流动釜式反应器中反应生成的粗品和粗品夹带的溶剂中的溶剂冷凝，使溶剂与粗品产物分离并使溶剂依靠重力回流入反应器中的设备，即是一个立式换热器。粗品收集器是将粗品产物冷凝并收集的设备，可以是一个换热器或一个换热器再加一个储罐，起到收集粗品并暂存的作用，同时为后续的精馏提纯提供液相进料的来源。脱轻塔和脱重塔分别是两个精馏塔，利用精馏的原理分别去除粗品中的轻组分杂质和重组分杂质，并最终得到产品，其中分离出的轻、重组分杂质收集后送入本专利不涉及的尾气处理设备中。浆液收集器是一个储罐，接在连续流动釜式反应器底部，用以收集反应后的液态产物和固态产物。板框压滤机属过滤设备，用以分离固态副产物与溶剂和反应生产成液态副产物，是整个生产过程中唯一的间歇操作设备。溶剂和反应生产成液态副产物在溶剂精馏塔中分离，液态副产物收集并处理，溶剂回收再利用。
本发明提出的方法可以概括为，格氏试剂溶液先送到缓冲罐里，然后再在文丘里混合器中与1,4-二碘八氟丁烷溶液按一定比例预混合后，连续地通入连续流动釜式反应器，在一定温度、压力下反应，得到的以六氟-1,3-丁二烯为主的产物。因产物的蒸气压较大，产物会以气相的形式自反应体系中分离并夹带少量溶剂。夹带的溶剂可在溶剂冷凝回收器中冷凝，并依靠重力回流至连续流动釜式反应器内继续维持反应，被夹带的溶剂与冷凝回流的溶剂达到动态平衡。初步脱除溶剂的产物，经过粗品收集器及其储罐收集后，利用两级精馏塔分别脱除轻、重组分后，得到产品。反应生成的固态产物，与原料带入的多余的溶剂和反应生成的液态副产物一起自连续流动釜式反应器底部流入浆液收集器，然后在板框压滤机的作用下与溶剂和反应生产成液态副产物分离，固态副产物留在板框压滤机内，收集并处理。溶剂和液态副产物再经过精馏的方法分离，液态副产物收集并处理，溶剂回收再利用。
整个生产过程仅板框压滤机分离固态副产物与溶剂和液态副产物这一步骤是间歇过程，可使用两个或多个板框压滤机协同使用，一部分过滤分离，一部分处理滤饼，因这一步骤已从反应体系中脱离，因此对反应的连续没有影响。而其它步骤均可以连续化，因此本发明提出的方法可以使生产连续化，以使生产过程更易控制，产品质量更稳定。
为合理利用冷热媒介，降低生产过程的能耗，可根据各设备所需的冷热负荷和能级不同优化换热网络。其中，连续流动釜式反应器需将溶剂和反应物加热至相对较高温度，并且需使主产物全部自生成就保持气态得以从反应体系中分离，需要较高的能级和热负荷，因此可以使通过连续流动釜式反应器后的热媒送入脱轻塔塔釜中；溶剂的沸点高于六氟-1,3-丁二烯的沸点，仅使含有溶剂和六氟-1,3-丁二烯的混合气中溶剂冷凝而六氟-1,3-丁二烯不冷凝的冷媒的温度要比使六氟-1,3-丁二烯全部冷凝所需的温度要高，因此粗品收集器使用的冷媒温度上升后，可通入溶剂冷凝回收器中。
有益效果
1.使用连续流动釜式反应器，借助合理的进出料口和方式，能够实现在有气、液、固三相的反应体系中实现连续的进料出料，维持了反应的连续性，并能尽量保证目标产物和杂质含量的稳定性。
2.通过文丘里混合器，不但可以使两股反应物连续地送入连续流动釜式反应器，而且始终能保持一定的比例，不会受到其中某股物料流量的波动而产生的影响。
3.借助溶剂冷凝回收器，使粗品能够与溶剂进行预分离，既能降低产品提纯难度，又保证了反应体系中溶剂的含量，维持反应连续进行。
4.本专利提出的方法中，溶剂经过浆液收集器、板框压滤机、溶剂精馏塔后，可回收再利用，整个生产过程总体消耗少。
5.根据各设备所需的冷热负荷和能级不同，合理优化换热网络，进一步降低生产能耗。
6.整个生产过程唯一的间歇操作，是固态副产物与溶剂和液态副产物的分离，而这一步骤已从反应体系中脱离，对反应的连续没有影响。而其它步骤均可以连续化，因此本发明提出的方法可以使生产连续化，以使生产过程更易控制，产品质量更稳定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，包括：
格氏试剂溶液供给装置，用于提供格氏试剂溶液；
1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置，用于提供1,4-二碘八氟丁烷溶液；
混合器(6)，用于将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合，所述格氏试剂溶液供给装置与1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置均与混合器连接；
连续流动釜式反应器(7)，与混合器输出口连接，用于格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液混合液进行反应；
粗品制程装置，包括依次连接的溶剂冷凝回收装置(8)和粗品收集装置，用于初步分离溶剂，获得粗品，所述溶剂冷凝回收装置的入口与连续流动釜式反应器(7)的气相出和溶剂回流口(31)连接；
成品制程装置，与粗品制程装置的输出口连接，包括依次连接的轻组分杂质分离装置、重组分杂质分离装置；
固态副产物分离装置，包括依次连接的浆液收集器(20)和固液分离装置，所述浆液收集器(20)的入口与连续流动釜式反应器(7)的浆液出口(33)连接；
液态副产物分离装置，包括依次连接的溶剂和液态副产物缓冲罐(24)、溶剂及液态副产物分离装置，所述溶剂和液态副产物缓冲罐(24)的入口与固液分离装置的液体输出口连接。
2.根据权利要求1所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述混合器(6)为文丘里混合器，所述文丘里混合器包括入口侧的渐缩管和出口侧的渐扩管，并在流体通径最小处设有一个引入管，所述格氏试剂溶液供给装置的输出端与文丘里混合器(6)的引入管连接，所述1,4-二碘八氟丁烷溶液供给装置与文丘里混合器(6)的入口端连接，所述文丘里混合器(6)的出口端与连续流动釜式反应器(7)的入口连接。
3.根据权利要求1所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述粗品收集装置包括依次相连的粗品收集器(9)、粗品缓冲罐(10)和粗品泵(11)，所述粗品泵(11)的输出口与成品制程装置的输入口连接。
4.根据权利要求3所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述成品制程装置包括与粗品泵(11)连接的轻组分杂质分离装置、和轻组分杂质分离装置输出端连接的重组分杂质分离装置。
5.根据权利要求4所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述轻组分杂质分离装置包括脱轻塔(12)、与脱轻塔(12)上端输出口连接的脱轻塔冷凝器(13)及轻组分杂质排出口、上端输入口与脱轻塔(12)下端输出口连接的脱轻塔再沸器(14)，所述脱轻塔再沸器(14)下端输出口与脱轻塔塔釜泵(15)连接；
所述重组分杂质分离装置包括与脱轻塔塔釜泵(15)输出端连接的脱重塔(16)、与脱重塔(16)上端输出口连接的脱重塔冷凝器(17)及产品输出口、上端输入口与脱重塔(16)下端输出口连接的脱重塔再沸器(18)、与脱重塔再沸器(18)下端输出口连接的脱重塔塔釜泵(19)。
6.根据权利要求1-5任一所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述固液分离装置包括并联的板框压滤机A(22)和板框压滤机B(23)，所述板框压滤机A(22)和板框压滤机B(23)的输入口均通过浆液泵(21)与所述浆液收集器(20)的输出口连接；所述板框压滤机A(22)和板框压滤机B(23)的滤饼输出口输出固态副产物，滤液输出口均与溶液和液态副产物缓冲罐(24)连接，溶液和液态副产物缓冲罐(24)的输出口连接有溶剂和液态副产物泵(25)；
所述溶剂及液态副产物分离装置包括与溶剂和液态副产物泵(25)输出端连接的溶剂回收塔(26)、与溶剂回收塔(26)上端输出口连接的溶剂回收塔冷凝器(27)及溶剂排出口、上端输入口与溶剂回收塔(26)下端输出口连接的溶剂回收塔再沸器(28)、溶剂回收塔再沸器(28)输出端连接有溶剂回收塔塔釜泵(29)。
7.根据权利要求1-5任一所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述连续流动釜式反应器(7)包括反应釜本体、包裹反应釜本体的加热器；所述反应釜本体上端设有进料口(30)、搅拌电机(37)、气相出和溶剂回流口(31)，反应釜本体下端设有浆液出口(33)，反应釜内部设有与搅拌电机(37)传动连接的搅拌桨(36)。
8.根据权利要求7所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，所述反应釜本体内部且位于进料口(30)下方交错设置有弧形反应板(32)，靠近反应釜本体内部中心一侧的弧形反应板(32)的上端均设有气相物质溢出孔(321)。
9.根据权利要求8所述的六氟-1,3-丁二烯连续生产装置，其特征在于，最下侧一块弧形反应板(32)位于靠近反应釜本体内壁一侧，将混合液导向反应釜本体内部中心方向。
10.一种六氟-1,3-丁二烯连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将格氏试剂溶液和1,4-二碘八氟丁烷溶液按设定比例预混合后注入连续流动釜式反应器；
S2-1、连续流动釜式反应器内产生的气相物质经气相出和溶剂回流口输出，经冷凝回收溶剂后继续冷凝获得六氟-1,3-丁二烯粗品，粗品经脱轻塔、脱轻塔再沸器和冷凝器分离轻组分杂质，分离轻组分杂质后的粗品再经脱重塔、脱重塔再沸器和冷凝器获得分离重组分杂质后的六氟-1,3-丁二烯产品；
S2-2、连续流动釜式反应器内产生的固液副产物经固液分离装置获得固态副产物，液态物质经溶剂回收塔、溶剂回收塔再沸器、冷凝器回收溶剂，以及获得液态副产品。
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