一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置的制作方法

本技术涉及化工，具体为一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置。

背景技术：

1、3-戊酮是重要的有机化工中间体,丙酸缩合法是其主要合成路线之一。现有技术中,丙酸缩合制备3-戊酮存在许多技术难点。首先，反应过程中会生成大量的co2气体，这不仅增加了设备的负担，而且对后续的分离过程产生干扰；其次，3-戊酮与水形成共沸物（共沸组成约为水30wt%），常规的精馏方法难以有效分离，且需引入第三组分（夹带剂），使得流程复杂且存在产品污染的风险；此外，未反应的丙酸若未能高效回收，导致原料浪费。因此，现有技术在解决这些问题时存在高能耗、复杂流程及低回收率等不足。为了克服这些缺陷，迫切需要开发一种能够专门针对丙酸酮化反应的装置，既能有效脱除co2，又能高效回收丙酸，并破解共沸体系，最终实现3-戊酮的高纯度、低能耗生产。

2、因此，针对上述问题提出一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，该装置通过闪蒸罐脱除反应生成的co2，利用粗分塔分离回收未反应的丙酸，并高效打破了水与3-戊酮的共沸，实现高纯度3-戊酮的合成，整个装置连续化集成度高、分离效率高、能耗低，适用于工业化连续生产。

技术实现思路

1、本实用新型涉及化工技术领域，具体公开了一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置。包括丙酸储罐1、水储罐2、原料预热器5、列管固定床反应器6、闪蒸罐8、分液罐一9、粗分塔10、分液罐二12、3-戊酮精制塔13和汽提塔14，其特征在于：所述丙酸储罐1和水储罐2分别通过管线与原料预热器5的进料口连接；所述原料预热器5的出料口与列管固定床反应器6的进料口连接；所述列管固定床反应器6的出料口通过管线与闪蒸罐8的进料口连接，所述闪蒸罐8塔顶设有co2排放口，闪蒸罐8塔釜与分液罐一9进料口连接；所述分液罐一（9）塔顶有机相出口与粗分塔10进料口连接，分液罐一9塔釜水相出口与汽提塔14进料口连接；所述粗分塔10塔顶出口与分液罐二12进料口连接，粗分塔10塔釜出口通过管线与丙酸储罐1连接；所述分液罐二12塔顶出口与3-戊酮精制塔13进料口连接，分液罐二12塔釜出口与汽提塔14进料口连接，所述3-戊酮精制塔13塔顶出口与汽提塔14塔顶出口通过管线连接至分液罐二12进料口，形成循环回路，3-戊酮精制塔13塔釜设有产品3-戊酮出口，所述汽提塔14塔釜设有废水出口。

2、具体的，所述丙酸储罐1与原料预热器5之间连接有进料泵一3。

3、具体的，所述水储罐2与原料预热器5之间连接有进料泵二4。

4、具体的，所述列管固定床反应器6与闪蒸罐8之间连接有水冷换热器一7。

5、具体的，所述粗分塔10塔釜与分液罐二12之间连接有水冷换热器二11。

6、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

7、（1）高效脱除co2：通过设置闪蒸罐，将反应生成的co2及时脱除，避免不凝性气体对后续精馏操作的干扰，降低分离设备的负荷；

8、（2）原料高效循环：通过粗分塔精确控制操作参数，实现未反应丙酸的高效分离，返回储罐中循环使用，提高原料利用率；

9、（3）高效打破水与3-戊酮的共沸：通过3-戊酮精制塔与汽提塔协同操作,配合分液罐二形成的有机相-水相双循环回路,无需添加第三组分即可高效打破水与3-戊酮共沸;

10、（4）连续化集成：整个装置实现了反应、co2脱除、粗分离、共沸破解、精制的全流程连续化操作,自动化程度高,适合工业化大规模生产;

11、（5）能耗降低：相比传统间歇操作和加第三组分破坏共沸的方法,本装置能耗降低,操作成本显著下降。

1.一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，包括丙酸储罐（1）、水储罐（2）、原料预热器（5）、列管固定床反应器（6）、闪蒸罐（8）、分液罐一（9）、粗分塔（10）、分液罐二（12）、3-戊酮精制塔（13）和汽提塔（14），其特征在于：所述丙酸储罐（1）和水储罐（2）分别通过管线与原料预热器（5）的进料口连接；所述原料预热器（5）的出料口与列管固定床反应器（6）的进料口连接；所述列管固定床反应器（6）的出料口通过管线与闪蒸罐（8）的进料口连接，所述闪蒸罐（8）塔顶设有co2排放口，闪蒸罐（8）塔釜与分液罐一（9）进料口连接；所述分液罐一（9）塔顶有机相出口与粗分塔（10）进料口连接，分液罐一（9）塔釜水相出口与汽提塔（14）进料口连接；所述粗分塔（10）塔顶出口与分液罐二（12）进料口连接，粗分塔（10）塔釜出口通过管线与丙酸储罐（1）连接；所述分液罐二（12）塔顶出口与3-戊酮精制塔（13）进料口连接，分液罐二（12）塔釜出口与汽提塔（14）进料口连接，所述3-戊酮精制塔（13）塔顶出口与汽提塔（14）塔顶出口通过管线连接至分液罐二（12）进料口，形成循环回路，3-戊酮精制塔（13）塔釜设有产品3-戊酮出口，所述汽提塔（14）塔釜设有废水出口。

2.根据权利要求1所述的一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，其特征在于：所述丙酸储罐（1）与原料预热器（5）之间连接有进料泵一（3）。

3.根据权利要求1所述的一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，其特征在于：所述水储罐（2）与原料预热器（5）之间连接有进料泵二（4）。

4.根据权利要求1所述的一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，其特征在于：所述列管固定床反应器（6）与闪蒸罐（8）之间连接有水冷换热器一（7）。

5.根据权利要求1所述的一种丙酸缩合制备3-戊酮的连续化反应分离装置，其特征在于：所述粗分塔（10）塔釜与分液罐二（12）之间连接有水冷换热器二（11）。