CN117285412A - 一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统 - Google Patents

一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体公开一种3,5‑二氯‑2‑戊酮的连续化制备方法及其生产系统。本发明在氯化反应中直接使用液氯，无需使用任何溶剂，增强了传质能力，降低了能耗；在脱羧反应中无需添加任何助剂或催化剂，脱羧反应后直接减压蒸馏；经分相，得3,5‑二氯‑2‑戊酮和酸溶液，所得酸溶液可循环用于脱羧反应，无需额外引入盐酸，减少了三废的产生。本发明利用混合器内部的多个球状混合结构将物料进行充分混合，避免物料在短时间内再次分相；任意两个相邻球形腔之间的多个导流片增强了物料的湍动程度，达到了二次混合的效果。本发明可连续化生产3,5‑二氯‑2‑戊酮，生产效率高，收率高，质量稳定。

Description

一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统
技术领域
本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统。
背景技术
3,5-二氯-2-戊酮的CAS号为58371-98-5，分子式为C5H8Cl2O，结构式见式I。3,5-二氯-2-戊酮是重要的化工中间体：(1)3,5-二氯-2-戊酮是丙硫菌唑的中间体，丙硫菌唑是拜耳公司研制的新型广谱类杀菌剂，主要用于防治谷类、麦类和豆类等作物病害，具有良好的安全性，防治效果好，持效期长，且增产明显；(2)3,5-二氯-2-戊酮是氯美噻唑的中间体，氯美噻唑是瑞典Astra公司研发的镇静催眠类药物，具有抗惊厥作用，适用于治疗精神焦虑性失眠或老年性失眠，亦可用于治疗酒精或药物成瘾的急性戒断症状。
3,5-二氯-2-戊酮现有的生产方法主要是间歇反应，即以α-乙酰基-α-氯-γ-丁内酯为原料，在盐酸或光气的条件下，高温下依次经过水解、脱羧和氯代得到粗品，粗品再用溶剂萃取蒸馏或用水蒸气蒸馏的方式得到终产品。现有制备方法产生的三废较多且反应的后处理麻烦，会产生大量的废酸、废水和焦油；同时反应需高温环境且过程耗时较长，能耗非常大；又因终产品难以从水体系中完全蒸馏分离出来，收率和产品质量波动较大。这些不利影响严重制约了该制备方法的推广应用，因此亟需寻找一种连续化绿色环保的制备方法。
发明内容
针对现有的3,5-二氯-2-戊酮的间歇合成反应中三废高、高能耗、收率低和质量不稳定等问题，本发明提供一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统，以得到环境友好、能耗低、成本低、收率高且质量稳定的3,5-二氯-2-戊酮。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，包括以下步骤：
S1，将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯混合均匀，于-20～10℃进行氯化反应，得含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液；
S2，将所述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液混合均匀，于100～180℃进行脱羧反应，得含3,5-二氯-2-戊酮的料液；
S3，将所述含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏，分相，得3,5-二氯-2-戊酮；
其中，所述α-乙酰基-γ-丁内酯和所述液氯的混合及所述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和所述水类溶液的混合分别在混合器中进行；所述混合器的内部具有多个依次间隔设置的球形腔，每个所述球形腔中均设有球形混合结构，任意两个相邻的所述球形腔之间均设有连接通道，任意所述连接通道中均设有多个导流片；
所述氯化反应和所述脱羧反应分别在管式反应器中进行；
步骤S2中，所述水类溶液为水或酸溶液。
相对于现有技术，本发明提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法(反应式见式II)，在α-乙酰基-γ-丁内酯的氯化反应中直接使用液氯进行反应，无需使用任何溶剂，液液混溶的效果优于气液混溶，增强了传质能力，降低了能耗；氯化反应结束后，直接对所得1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯进行脱羧反应，不需要添加任何助剂或催化剂，脱羧反应结束后直接减压蒸馏，更加节能；并且，含3,5-二氯-2-戊酮的料液经减压蒸馏，分相后，得3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液，所得酸溶液可循环用于脱羧反应，无需额外引入盐酸，减少了三废的产生。本发明利用混合器内部的多个球状混合结构将物料进行充分混合，避免物料在短时间内再次分相；任意两个相邻球形腔之间的多个导流片可以增强物料的湍动程度，起到将物料进行二次混合的作用，进一步提升混合效果。
本发明提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法操作简单、安全，可连续化生产3,5-二氯-2-戊酮，生产效率高(选择性高，反应时间短)，收率高，质量稳定，且成本低，无污染。实施例结果表明，本发明制备得到的3,5-二氯-2-戊酮的收率可达98.0％以上，纯度可达98.0％以上，适用于大规模生产，具有较高的市场应用价值。
需要说明的是，本发明步骤S2中，首次反应所用水类溶液为水，后续循环连续反应中所用水类溶液为步骤S3中回收的酸溶液。即本发明中所述酸溶液为盐酸水溶液，本发明对酸溶液的浓度没有要求，凡是步骤S3中回收的酸溶液均可。
优选的，所述球状混合结构为规则的蜂窝状结构，或非规则的蜂窝状结构，或多层波纹微孔网结构，或规则的蜂窝状结构、非规则的蜂窝状结构及多层波纹微孔网结构的两种或三种组合。
本发明通过限定球状混合结构，使物料在微量状态下达到了最优的混合效果，甚至可以达到分子级的分流混合，为后续氯化反应或脱羧反应的充分进行提供了优良的前提条件；同时，进一步提高了自动化程度，节约了劳动力，具有良好的经济和社会效益。
优选的，所述球状混合结构的材质为陶瓷、碳化硅、聚四氟或不锈钢合金中的至少一种。
示例的，所述不锈钢合金包括HC276、2205或钛合金中的至少一种。
优选的，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为多层，每层所述导流片包括多个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体；多层所述导流片中的各所述片体呈错位设置。
示例的，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为3层，每层所述导流片包括3个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体，每层所述导流片中的各所述片体夹角呈120°；相邻的两层所述导流片中的各所述片体之间呈40°错位设置，即多层所述导流片中的各所述片体之间均呈40°错位设置。
本发明的多个导流片分布均匀，增强物料湍动程度的同时，可以进一步保证物料之间的混合状态，提升了整体的混合效果。
优选的，所述球形腔的个数为2～20个。
本发明中，物料经过多个球状混合结构和导流片的组合，使物料不断经历微量混合、整体混合，再分流微量混合的过程，进一步提高了混合效果。
优选的，步骤S1中，所述α-乙酰基-γ-丁内酯和所述液氯的摩尔比为1:(1.0～1.1)，更优选为1:(1.0～1.02)。
示例的，步骤S1中，所述α-乙酰基-γ-丁内酯和所述液氯在混合前可以提前冷却。本发明对冷却的具体温度没有要求，从能耗方面考虑，低于常温且高于氯化反应的温度即可。
优选的，步骤S1中，所述氯化反应的反应压力为0.2～1.0MPa，时间为5～90min。
进一步优选的，步骤S1中，所述氯化反应的温度为-20～0℃，时间为20～60min。
示例的，步骤S1中，所述氯化反应的终点控制所述α-乙酰基-γ-丁内酯的含量≤0.5wt％。
本发明通过限定氯化反应的条件，进一步提高了1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的收率和纯度。
优选的，步骤S2中，所述水类溶液中水的摩尔量为所述α-乙酰基-γ-丁内酯摩尔量的2～10倍，更优选为4～7倍。
示例的，步骤S2中，所述1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯和所述水类溶液在混合前可以提前预热。本发明对预热的具体温度没有要求，从能耗方面考虑，高于常温且低于脱羧反应的温度即可。
优选的，步骤S2中，所述脱羧反应的反应压力为0.2～1.0MPa，时间为10～90min。
进一步优选的，步骤S2中，所述脱羧反应的温度为120～150℃，时间为30～60min。
示例的，步骤S2中，所述脱羧反应的终点控制所述1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的含量≤0.5wt％。
本发明通过限定脱羧反应的条件，进一步提高了3,5-二氯-2-戊酮的收率和纯度。
优选的，步骤S3中，所述减压蒸馏的压力为10～3000Pa，更优选为500～2000Pa。
示例的，步骤S3中，所述分相的方式为静置或离心萃取；进一步的，所述离心萃取的转速为3000～10000rpm。
本发明还提供一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，包括依次管道连接的混合器I、管式反应器I、混合器II、管式反应器II、连续闪蒸装置、接收罐及离心萃取机；其中，
所述混合器I，设有2个进料口，用于将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯进行混合；
所述管式反应器I，与所述混合器I的出口相连，用于发生氯化反应；
所述混合器II，设有2个进料口，用于将含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液进行混合；
所述管式反应器II，与所述混合器II的出口相连，用于发生脱羧反应；
所述连续闪蒸装置，与所述管式反应器II的出口相连，用于对含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏；
所述接收罐，与所述连续闪蒸装置的出口相连，用于接收3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液的混合料液；
所述离心萃取机，与所述接收罐的出口相连，用于分离3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液；
所述混合器I和所述混合器II的内部均具有多个依次间隔设置的球形腔，每个所述球形腔中均设有球形混合结构，任意两个相邻的所述球形腔之间均设有连接通道，任意所述连接通道中均设有多个导流片。
本发明提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，对3,5-二氯-2-戊酮具有较高的选择性，整体反应时间短，终产品收率高、质量稳定，且成本低，无污染，自动化程度高，可实现3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产，具有良好的经济和社会效益，适用于大规模生产。
优选的，所述球形腔的个数为2～20个。
优选的，所述球状混合结构为规则的蜂窝状结构，或非规则的蜂窝状结构，或多层波纹微孔网结构，或规则的蜂窝状结构、非规则的蜂窝状结构及多层波纹微孔网结构的两种或三种组合。
优选的，所述球状混合结构的材质为陶瓷、碳化硅、聚四氟或不锈钢合金中的至少一种。
示例的，所述不锈钢合金包括HC276、2205或钛合金中的至少一种。
优选的，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为多层；每层所述导流片包括多个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体；多层所述导流片中的各所述片体呈错位设置。
示例的，所述混合器I和所述混合器II均由法兰1和法兰2通过螺栓紧固而成；所述法兰1和所述法兰2的密封面分别为凹面和凸面，中间加四氟胶圈进行密封。
优选的，所述管式反应器I和所述管式反应器II均为管板全浸式结构，管内均设有螺旋混流器。
本发明采用管板全浸式结构，将管式反应器I或管式反应器II完全浸没在管外流体中，方便对管内的温度进行控制，且管内温度均匀，有效降低了能耗，节约了设备制作成本；采用螺旋混流器作为静态混合器，可以使物料在反应过程中保持混合均匀的状态，有效避免了物料的分相，进而提高了反应的程度和效率，增加了终产品的收率和纯度。
优选的，所述混合器I的2个进料口分别与连接有计量泵1的储罐1和连接有计量泵2的储罐2相连，所述混合器II的2个进料口分别与所述管式反应器I的出口和连接有计量泵3的储罐3相连；所述离心萃取机的2个出口分别连接有储罐4和储罐5；其中，
所述储罐1，用于存储液氯；
所述储罐2，用于存储α-乙酰基-γ-丁内酯；
所述储罐3，用于存储水类溶液；
所述计量泵1～计量泵3，均用于控制进料计量；
所述储罐4，用于存储3,5-二氯-2-戊酮；
所述储罐5，用于存储酸溶液，可以直接套用于所述储罐3。
示例的，所述计量泵1和所述混合器I之间连接有质量流量调节器MFC1；
所述计量泵2和所述混合器I之间连接有质量流量调节器MFC2；
所述计量泵3和所述混合器II之间连接有质量流量调节器MFC3。
优选的，所述混合器I的2个进料口处分别连接用于控制进料温度的换热器1和换热器2，所述混合器II的2个进料口处分别连接用于控制进料温度的换热器3和换热器4。
示例的，所述换热器1和所述换热器2通过冷媒系统进行换热；
所述冷媒系统的换热流程包括：冷媒依次流经所述管式反应器I、所述换热器2和所述换热器1，返回冷媒系统。
示例的，所述换热器3和所述换热器4通过热源系统进行换热；
所述热源系统的换热流程包括：热源依次流经所述管式反应器II、所述换热器4和所述换热器3，返回热源系统。
优选的，所述连续闪蒸装置包括刮板蒸发器、升膜蒸发器、降膜蒸发器、超重力蒸发器或机械蒸汽再压缩低温蒸发系统(MVR)中的一种或两种以上组合。
示例的，所述接收罐上连接有真空系统。
本发明将接收罐放于真空环境中，可以有效降低3,5-二氯-2-戊酮与酸溶液的混合料液的沸点。
示例的，所述混合器I与所述管式反应器I之间连接有温度调节器T1；
所述管式反应器I与所述换热器3之间连接有温度调节器T2和压力调节器P1；
所述混合器II与所述管式反应器II之间连接有温度调节器T3；
所述管式反应器II与所述连续闪蒸装置之间连接有温度调节器T4和压力调节器P2；
所述连续闪蒸装置上连接有温度调节器T5和压力调节器P3。
本发明通过温度调节器和压力调节器，根据数据变化趋势，可以实时监控3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统的各工艺步骤中的温度和压力，自动化程度进一步提高，降低了运行成本，具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统的流程示意图；
图2为本发明实施例中混合器I或混合器II的外部结构示意图；
图3为本发明实施例中混合器I或混合器II的内部结构示意图；
图4为本发明实施例中混合器I或混合器II的横截面构造图；
图5为本发明实施例混合器I或混合器II中的球状混合结构的3种构造图；
图6为本发明实施例管板全浸式结构的2种构造图；
图7为本发明实施例折流板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图3，现对本发明提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统进行说明。一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，包括依次管道连接的混合器I、管式反应器I、混合器II、管式反应器II、连续闪蒸装置、接收罐及离心萃取机；其中，
所述混合器I，主体结构为Y型，设有2个进料口，分别为进口1和进口2；所述混合器I用于将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯进行混合；
所述管式反应器I，与所述混合器I的出口相连，用于发生氯化反应；
所述混合器II，主体结构为Y型，设有2个进料口，分别为进口1和进口2，所述进口1与所述管式反应器I的出口相连，所述进口2用于添加水类溶液；所述混合器II用于将含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液进行混合；
所述管式反应器II，与所述混合器II的出口相连，用于发生脱羧反应；
所述连续闪蒸装置，与所述管式反应器II的出口相连，用于对含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏；
所述接收罐，与所述连续闪蒸装置的出口相连，用于接收3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液的混合料液；
所述离心萃取机，与所述接收罐的出口相连，用于分离3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液；
所述混合器I和所述混合器II的内部均具有多个依次间隔设置的球形腔，每个所述球形腔中均设有球形混合结构，任意两个相邻的所述球形腔之间均设有连接通道，任意所述连接通道中均设有多个导流片。
本实施例提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，其工作原理为：在混合器I中将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯混合均匀，在管式反应器I中发生氯化反应；将所得含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液在混合器II中混合均匀，在管式反应器II中发生脱羧反应；在连续闪蒸装置中对所得含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏，得3,5-二氯-2-戊酮与酸溶液的混合料液，存储于接收罐，通过离心萃取机将3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液分离，得到终产品。本发明利用混合器内部的多个球状混合结构将物料进行充分混合，避免物料在短时间内再次分相；任意两个相邻球形腔之间的多个导流片可以增强物料的湍动程度，达到将物料进行二次混合的作用效果。
在一些实施例中，所述球形腔的个数为2～20个。
请参阅图4～5，在一些实施例中，所述球状混合结构为规则的蜂窝状结构，或非规则的蜂窝状结构，或多层波纹微孔网结构，或规则的蜂窝状结构、非规则的蜂窝状结构及多层波纹微孔网结构的两种或三种组合。
在一些实施例中，所述球状混合结构的材质为陶瓷、碳化硅、聚四氟或不锈钢合金中的至少一种。
本实施例中，所述不锈钢合金包括HC276、2205或钛合金中的至少一种。
在一些实施例中，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为多层；每层所述导流片包括多个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体；多层所述导流片中的各所述片体呈错位设置。
本实施例中，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为3层，每层所述导流片包括3个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体，每层所述导流片中的各所述片体夹角呈120°，多层所述导流片中的各所述片体之间均呈40°错位设置。
请参阅图2和图4，在一些实施例中，所述混合器I和所述混合器II均由法兰1和法兰2通过螺栓紧固而成；所述法兰1和所述法兰2的密封面分别为凹面和凸面，中间加四氟胶圈进行密封。
请参阅图6，在一些实施例中，所述管式反应器I和所述管式反应器II均为管板全浸式结构，管内均设有螺旋混流器。
本实施例中，管式反应器I和所述管式反应器II均包括具有空腔的罐体、多个长直管以及多个弯管。可参见图6，罐体上设有两个分别与所述空腔连通的且具有高度差的进口和出口，多个长直管以及多个弯管组合形成蛇形反应管体，蛇形反应管体的两端具有高度差且分别伸出罐体的外部。关于所述管板全浸式结构是指将多个所述长直管置于封闭的空腔内；所述空腔用于盛装流体，通过对空腔内流体温度的控制实现对所述蛇形反应管体内物料温度的控制。
示例的，每个长直管的长度为30m。
需要进行说明的是，螺旋混流器包括与长直管等长的轴线和螺旋分布于轴线上的螺旋片，轴线与长直管的中轴线重合，轴线的两端固定在长直管上；具体的功能为增强反应物料的湍动程度，避免物料的分相，螺旋混流器为现有技术，在此不再赘述。
请参阅图6，在一些实施例中，所述管式反应器I和所述管式反应器II的管长均随相应反应时间进行调整。
请参阅图6和图7，在一些实施例中，每个罐体内部均设有多个与长直管呈垂直分布的折流板，每个折流板上均设有供蛇形反应管体穿过的孔洞，折流板可为弓形，以将空腔分隔形成蛇形通道。
本实施例中，折流板不仅可防止流体短路，增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，大大增加流体的湍动程度，以提高流体给热系数。
在一些实施例中，所述混合器I的进口1和进口2分别与连接有计量泵1的储罐1和连接有计量泵2的储罐2相连，所述混合器II的进口2与连接有计量泵3的储罐3相连；所述离心萃取机的2个出口分别连接有储罐4和储罐5；其中，
所述储罐1，用于存储液氯；
所述储罐2，用于存储α-乙酰基-γ-丁内酯；
所述储罐3，用于存储水类溶液；
所述计量泵1～计量泵3，均用于控制进料计量
所述储罐4，用于存储3,5-二氯-2-戊酮；
所述储罐5，用于存储酸溶液，可以直接套用于所述储罐3。
在一些实施例中，所述计量泵1和混合器I之间连接有质量流量调节器MFC1；
所述计量泵2和混合器I之间连接有质量流量调节器MFC2；
所述计量泵3和混合器II之间连接有质量流量调节器MFC3。
在一些实施例中，所述混合器I的进口1和进口2处分别连接用于控制进料温度的换热器1和换热器2，所述混合器II的进口1和进口2处分别连接用于控制进料温度的换热器3和换热器4。
在一些实施例中，所述换热器1和所述换热器2通过冷媒系统进行换热；
所述冷媒系统的换热流程包括：冷媒依次流经所述管式反应器I、所述换热器2和所述换热器1，返回冷媒系统。
在一些实施例中，所述换热器3和所述换热器4通过热源系统进行换热；
所述热源系统的换热流程包括：热源依次流经所述管式反应器II、所述换热器4和所述换热器3，返回热源系统。
在一些实施例中，所述连续闪蒸装置包括刮板蒸发器、升膜蒸发器、降膜蒸发器、超重力蒸发器或MVR中的一种或两种以上组合。
在一些实施例中，所述接收罐上连接有真空系统。
在一些实施例中，所述混合器I与所述管式反应器I之间连接有温度调节器T1；
所述管式反应器I与所述换热器3之间连接有温度调节器T2和压力调节器P1；
所述混合器II与所述管式反应器II之间连接有温度调节器T3；
所述管式反应器II与所述连续闪蒸装置之间连接有温度调节器T4和压力调节器P2；
所述连续闪蒸装置上连接有温度调节器T5和压力调节器P3。
为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步地举例说明。
实施例1
本实施例提供一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，采用3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，具体步骤如下：
S1，将液氯放入储罐1中，使用计量泵1经质量流量调节器MFC1以560kg/h通过换热器1进入混合器I中；同时，将α-乙酰基-γ-丁内酯放入储罐2中，使用计量泵2经质量流量调节器MFC2以1000kg/h通过换热器2进入混合器I中；即液氯与α-乙酰基-γ-丁内酯的摩尔比为1.01:1；
上述液氯和α-乙酰基-γ-丁内酯经11个陶瓷材质的非规则的蜂窝状的球状混合结构充分混合后，进入-20℃的管式反应器I进行氯化反应5min，反应压力为0.9MPa，取样检测α-乙酰基-γ-丁内酯含量为0.47wt％时，结束反应，得含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液。
S2，将上述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液经过换热器3导入混合器II中；同时，将水放入储罐3中，使用计量泵3经质量流量调节器MFC3以285kg/h通过换热器3进入混合器II中；即水与α-乙酰基-γ-丁内酯的摩尔比为2.05:1；
上述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水经15个陶瓷材质的非规则的蜂窝状的球状混合结构充分混合后，进入180℃的管式反应器II进行脱羧反应10min，反应压力为0.9MPa，取样检测1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯含量为0.13wt％时，结束反应，得含3,5-二氯-2-戊酮的料液。
S3，将上述含3,5-二氯-2-戊酮的料液连续导入刮板蒸发器，于300Pa进行减压蒸馏，得3,5-二氯-戊酮和酸溶液的混合料液，置于接收罐；
再经离心萃取机分相后，得终产品3,5-二氯-戊酮和酸溶液，3,5-二氯-戊酮检测含量后存放于储罐4，把酸溶液存放于储罐5，再转移到储罐3回用于步骤S2，蒸发残渣集中处理。
实施例2～9
实施例2～9均提供一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，采用3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，具体步骤与实施例1相似，反应条件不同之处见表1。
对实施例1～9制备得到的3,5-二氯-2-戊酮进行收率计算及纯度检测，结果见表1。从表1中可以看出，由本发明提供的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法及其生产系统制备得到的3,5-二氯-2-戊酮的收率可达98％以上，纯度可达98％以上，远高于现有技术中间歇反应的收率(85％～90％)和纯度(94％～97％)，适用于大规模生产，具有较高的市场应用价值。
表1实施例3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法的反应条件及终产品的收率和纯度
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯混合均匀，于-20～10℃进行氯化反应，得含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液；
S2，将所述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液混合均匀，于100～180℃进行脱羧反应，得含3,5-二氯-2-戊酮的料液；
S3，将所述含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏，分相，得3,5-二氯-2-戊酮；
其中，所述α-乙酰基-γ-丁内酯和所述液氯的混合及所述含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和所述水类溶液的混合分别在混合器中进行；所述混合器的内部具有多个依次间隔设置的球形腔，每个所述球形腔中均设有球形混合结构，任意两个相邻的所述球形腔之间均设有连接通道，任意所述连接通道中均设有多个导流片；
所述氯化反应和所述脱羧反应分别在管式反应器中进行；
步骤S2中，所述水类溶液为水或酸溶液。
2.如权利要求1所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述α-乙酰基-γ-丁内酯和所述液氯的摩尔比为1:(1.0～1.1)；和/或
步骤S2中，所述水类溶液中水的摩尔量为所述α-乙酰基-γ-丁内酯摩尔量的2～10倍。
3.如权利要求1所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氯化反应的反应压力为0.2～1.0MPa，时间为5～90min；和/或
步骤S2中，所述脱羧反应的反应压力为0.2～1.0MPa，时间为10～90min；和/或
步骤S3中，所述减压蒸馏的压力为10～3000Pa。
4.如权利要求1所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，所述球状混合结构为规则的蜂窝状结构，或非规则的蜂窝状结构，或多层波纹微孔网结构，或规则的蜂窝状结构、非规则的蜂窝状结构及多层波纹微孔网结构的两种或三种组合。
5.如权利要求1所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为多层，每层所述导流片包括多个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体；多层所述导流片中的各所述片体呈错位设置。
6.如权利要求1所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化制备方法，其特征在于，所述球形腔的个数为2～20个；和/或
所述球状混合结构的材质为陶瓷、碳化硅、聚四氟或不锈钢合金中的至少一种。
7.一种3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，其特征在于，包括依次管道连接的混合器I、管式反应器I、混合器II、管式反应器II、连续闪蒸装置、接收罐及离心萃取机；其中，
所述混合器I，设有2个进料口，用于将α-乙酰基-γ-丁内酯和液氯进行混合；
所述管式反应器I，与所述混合器I的出口相连，用于发生氯化反应；
所述混合器II，设有2个进料口，用于将含1-氯-1-乙酰基-γ-丁内酯的料液和水类溶液进行混合；
所述管式反应器II，与所述混合器II的出口相连，用于发生脱羧反应；
所述连续闪蒸装置，与所述管式反应器II的出口相连，用于对含3,5-二氯-2-戊酮的料液进行减压蒸馏；
所述接收罐，与所述连续闪蒸装置的出口相连，用于接收3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液的混合料液；
所述离心萃取机，与所述接收罐的出口相连，用于分离3,5-二氯-2-戊酮和酸溶液；
所述混合器I和所述混合器II的内部均具有多个依次间隔设置的球形腔，每个所述球形腔中均设有球形混合结构，任意两个相邻的所述球形腔之间均设有连接通道，任意所述连接通道中均设有多个导流片。
8.如权利要求7所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，其特征在于，所述球形混合结构为规则的蜂窝状结构，或非规则的蜂窝状结构，或多层波纹微孔网结构，或规则的蜂窝状结构、非规则的蜂窝状结构及多层波纹微孔网结构的两种或三种组合；和/或
所述导流片沿所述连接通道的长度方向均匀分为多层；每层所述导流片包括多个绕着所述连接通道的中轴线环形间隔设置的片体；多层所述导流片中的各所述片体呈错位设置；和/或
所述球形腔的个数为2～20个；和/或
所述球形混合结构的材质为陶瓷、碳化硅、聚四氟或不锈钢合金中的至少一种。
9.如权利要求7所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，其特征在于，所述管式反应器I和所述管式反应器II均为管板全浸式结构，管内均设有螺旋混流器；和/或
所述连续闪蒸装置包括刮板蒸发器、升膜蒸发器、降膜蒸发器、超重力蒸发器或机械蒸汽再压缩低温蒸发系统中的一种或两种以上组合。
10.如权利要求9所述的3,5-二氯-2-戊酮的连续化生产系统，其特征在于，所述混合器I的2个进料口处分别连接用于控制进料温度的换热器1和换热器2，所述混合器II的2个进料口处分别连接用于控制进料温度的换热器3和换热器4。
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