CN217230592U - 一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用固体酸生产蒽醌及2‑烷基蒽醌的系统，包括原料/产品罐，所述原料/产品罐连接反应器的入口；所述反应器的一个产物出口连接所述原料/产品罐，所述反应器的另一个产物出口连接有脱溶剂塔；脱溶剂塔的产物出口连接有溶解精制釜，所述溶解精制釜连接有过滤器，所述过滤器连接有冷析釜。本实用新型的有益效果是：生产设备对场地环境要求低，生产产品产率高、质量好，设备投资少，无三废排放，具有广阔的市场价值和发展前景。

Description

一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，特别涉及一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统。

背景技术

蒽醌及2-烷基蒽醌是重要的精细化工产品，在工业上用途非常广泛，可作为染料中间体、光敏剂、医药中间体、油墨材料等使用，最主要是被用作蒽醌法合成双氧水的载氢介质。目前国内外的大型双氧水生产厂家均采用蒽醌法制造双氧水，蒽醌及2-烷基蒽醌的产量和质量在极大程度上影响着双氧水制造及相关产品的纯度和质量。

目前国内大多数工厂的蒽醌及2-烷基蒽醌生产工艺为BB酸等作原料，在发烟硫酸催化剂作用下脱水闭环生成蒽醌及2-烷基蒽醌，此类方法不仅对设备要求较高，同时发烟硫酸容易腐蚀管道，产生大量的三废物质，且需要大量的碱水中和废酸，催化剂不可重复使用，对环境有很大的影响。

使用固体酸催化剂合成蒽醌及2-烷基蒽醌近些年受到国内外研究学者的广泛关注，并逐步走向工业化。例如专利EP127511中介绍2-(苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)与白土类催化剂(SiO2-A12O3-Fe2O3-MgO-CaO)在400℃下共热，脱水闭环制得2-乙基蒽醌，收率为93％，但催化剂活性下降很快，很难再生。专利CN201520758882.8介绍了一种2-乙基蒽醌的设备系统，BE酸平均转化率大于96％，2-乙基蒽醌选择性大于99％，但该系统缺少提纯工艺，无法满足市场的高纯度产品要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不足，使用环境友好的固体酸催化剂代替发烟硫酸，提供一种用固体酸催化剂合成工艺生产蒽醌及2-烷基蒽醌和产品提纯的设备系统。

为达到上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，包括原料/产品罐，所述原料/产品罐连接反应器的入口；所述反应器的一个产物出口连接所述原料/产品罐，所述反应器的另一个产物出口连接有脱溶剂塔；脱溶剂塔的产物出口连接有溶解精制釜，所述溶解精制釜连接有过滤器，所述过滤器连接有冷析釜。

可选的，所述原料/产品罐连接有原料配制罐，原料配制罐连接有溶剂计量罐和BE酸罐；所述脱溶剂塔塔顶出口通过溶剂循环系统与溶剂计量罐连接。

可选的，所述原料/产品罐依次通过液位测量罐、进料泵、反应加热器连接反应器的入口。

可选的，反应器依次通过冷凝器、真空受液罐、精制进料缓冲罐、进料泵、进料预热器连接脱溶剂塔。

可选的，所述脱溶剂塔还连接有再沸器和脱溶剂塔循环泵。

可选的，所述脱溶剂塔依次通过塔底泵、粗产品缓冲罐、粗产品打料泵连接溶解精制釜。

可选的，所述溶解精制釜连接有精制溶剂循环系统；所述过滤器中的滤液回到溶解精制釜中，过滤器中的滤质进入冷析釜。

可选的，所述冷析釜连接有离心机，所述离心机的离心上层溶液进入精制溶剂循环系统，离心机产品通过绞龙输送机进入脱溶熔化釜，脱溶熔化釜中经过加热分离的精制溶剂进入精制溶剂循环系统，脱溶熔化釜连接有切片机。

可选的，所述溶解精制釜釜底出口与板片式过滤机相连，并且中间设有打料泵，溶解精制釜内有机械搅拌。

可选的，所述过滤器为板片式过滤机。

可选的，所述脱溶熔化釜釜顶出口与精制溶剂循环系统相连，釜底出口与冷却切片机相连，并且中间设有产品中间保温罐，脱溶熔化釜内有机械搅拌。

可选的，所述反应器为固定床反应器，底部依托磁球托起催化剂，采用上进料下出料，该反应器返混小，对催化剂无机械磨损，反应原料循环进入反应器可与催化剂充分接触，获得较高的产品选择性。

可选的，所述反应器设有多个，所述多个反应器并联设置。

所述反应器的并联个数为2～8个，反应时间为4～7小时，如需提高产率可增加反应器的并联数量。

可选地，所述反应器的并联个数为6个。

可选的，所述原料配制罐设有多个。

可选的，所述原料配制罐设有2个，分别作为工作罐和备用罐，可随时进行切换或同时使用。

可选的，所述原料配制罐内有导热油管和机械搅拌，可对溶剂进行加热和搅拌，保证在一定温度条件下中间酸能溶解于溶剂中。

可选的，所述蒽醌及2-烷基蒽醌生产设备系统配有溶剂循环系统，可回收并提纯溶剂，循环使用，降低生产成本的同时消除了废液排放的隐患。

可选的，所述蒽醌及2-烷基蒽醌生产设备系统配有精制溶剂循环系统，可回收提纯溶剂，循环使用，降低生产成本的同时消除了废液排放的隐患。

本实用新型的优点及有益效果为：

1、本实用新型的设备系统，属于固液反应，反应条件温和，对生产环境要求低，设备损耗小；

2、使用本实用新型的设备系统生产蒽醌及2-烷基蒽醌产品，中间酸转化率>99％，蒽醌及2-烷基蒽醌选择性>95％；

3、本实用新型的设备系统，相比传统工艺设备，投资小，催化剂损耗小且可再生重复使用，无三废排放，溶剂基本实现全部内循环，生产产品纯度高，市场价值大，具有更大的市场价值和发展前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构流程图。

图中编号为：1-溶剂计量罐，2-原料配制罐，3-原料/产品罐，4-液位测量罐，5-进料泵，6-反应加热器，7-反应器，8-冷凝器，9-真空受液罐，10-精制进料缓冲罐，11-进料泵，12-进料预热器，13-脱溶剂塔，14-塔底循环泵，15-再沸器，16-溶剂循环系统，17-塔底泵，18-粗产品缓冲罐，19-粗产品打料泵，20-溶解精制釜，21-精制溶剂循环系统，22-打料泵，23-板片式过滤器，24-冷析釜，25-离心机，26-液封罐，27-绞龙输送机，28-脱溶熔化釜，29-中间保温罐，30-冷却切片机。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种用固体酸催化剂合成工艺生产蒽醌及2-烷基蒽醌和产品提纯的设备系统，包括原料配制罐2、原料/产品罐3、反应器7、精制进料缓冲罐10、脱溶剂塔13、再沸器15、粗产品缓冲罐18、溶解精制釜20、板片式过滤机23、冷析釜24、离心机25、脱溶熔化釜28、冷却切片机30。

原料配制罐2进口设有溶剂计量罐1，原料配制罐2与反应器7之间依次设有原料/产品罐3、液位测量罐4、进料泵5、反应加热器6，反应器7其中一个出口与原料/产品罐3相连，反应器7出口与脱溶塔13连接，中间依次设有冷凝器8、真空受液罐9、精致进料缓冲罐10、进料泵11、进料预热器12，脱溶塔13塔顶出口与溶剂循环系统16相连。

脱溶塔13塔底循环出口与再沸器15相连，中间设有塔底循环泵14，再沸器15出口与脱溶塔13相连，脱溶塔13塔底出口与溶解精制釜20相连，中间依次设有塔底泵17、粗产品缓冲罐18、粗产品打料泵19。

溶解精制釜20釜顶进出口与精制溶剂循环系统21相连，溶解精制釜20釜底出口与板片式过滤器23相连，中间设有打料泵22，板片式过滤器23其中一个出口与溶解精制釜20相连，一个出口与冷析釜24相连，冷析釜24釜顶出口与精制溶剂循环系统21相连，冷析釜24釜底出口与脱溶熔化釜28相连，中间依次设有离心机25、液封罐26、绞龙输送机27，脱溶熔化釜28与冷却切片机30相连，中间设有中间保温罐。

另外，本实用新型设备系统反应器为固定床反应器，可设置多个反应器并联，并联的反应器的个数设为6个。

另外，本实用新型设备系统原料配制罐2内设有导热油管和机械搅拌，并且设有2个，可随时进行切换或同时使用。

上述系统的具体工作过程为：

溶剂通过溶剂计量罐1定量后进入原料配制罐2，同时中间酸通过原料配制罐2的漏斗加入，在导热油管加热条件下搅拌，充分混合溶解后，进入原料罐/产品罐3，再经过进料泵5进入反应加热器6加热至反应温度，再进入反应器7中进行反应。反应时原料以平推流式再固定床反应器内流动，进入反应器7-原料罐/产品罐3-进料泵5-反应加热器6-反应器7的循环反应。反应结束后，产物通过冷凝器8冷凝降温后，自动进入真空受液罐9，再经过精制进料罐10收集后，通过进料泵11和进料预热器12加热，进入脱溶剂塔13进行溶剂与产品分离。分离的溶剂部分进入溶剂循环系统16，分离的产品通过塔底循环泵14进入再沸器15，再回到脱溶塔13，直至溶剂与产品完全分离。分离后的粗产品经过塔底泵进入粗产品缓冲罐18，粗产品缓冲罐18内设有导油管，对粗产品再次加热，使其变为液体，再通过粗产品打料泵19进入溶解精制釜20，精制溶剂从釜顶进口加入，充分搅拌混合溶解后，通过打料泵22进入板式过滤器23，经过过滤的滤液回到溶解精制釜20中，滤质进入冷析釜24中进行降温重结晶。待精制产品完全析出后，进入离心机25离心分离，分离后的上层溶液进入精制溶剂循环系统21，精制产品通过绞龙输送机27进入脱溶熔化釜28。精制产品在脱溶熔化釜28中经过加热分离的精制溶剂进入精制溶剂循环系统21，精制产品在中间保温罐29停留后，进入冷却切片机30切片。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，包括原料/产品罐，所述原料/产品罐连接反应器的入口；所述反应器的一个产物出口连接所述原料/产品罐，所述反应器的另一个产物出口连接有脱溶剂塔；脱溶剂塔的产物出口连接有溶解精制釜，所述溶解精制釜连接有过滤器，所述过滤器连接有冷析釜。

2.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述原料/产品罐连接有原料配制罐，原料配制罐连接有溶剂计量罐和BE酸罐；所述脱溶剂塔塔顶出口通过溶剂循环系统与溶剂计量罐连接。

3.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述原料/产品罐依次通过液位测量罐、进料泵、反应加热器连接反应器的入口。

4.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述反应器依次通过冷凝器、真空受液罐、精制进料缓冲罐、进料泵、进料预热器连接脱溶剂塔。

5.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述脱溶剂塔还连接有再沸器和脱溶剂塔循环泵。

6.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述脱溶剂塔依次通过塔底泵、粗产品缓冲罐、粗产品打料泵连接溶解精制釜。

7.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述溶解精制釜连接有精制溶剂循环系统；所述过滤器中的滤液回到溶解精制釜中，过滤器中的滤质进入冷析釜。

8.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述冷析釜连接有离心机，所述离心机的离心上层溶液进入精制溶剂循环系统，离心机产品通过绞龙输送机进入脱溶熔化釜，脱溶熔化釜中经过加热分离的精制溶剂进入精制溶剂循环系统，脱溶熔化釜连接有切片机。

9.根据权利要求1所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述反应器设有多个，所述多个反应器并联设置。

10.根据权利要求2所述的用固体酸生产蒽醌及2-烷基蒽醌的系统，其特征在于，所述原料配制罐设有多个。

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