本發(fā)明屬于γ-十一內(nèi)酯化學(xué)合成和分離提純技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的反應(yīng)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

γ-十一內(nèi)酯，又稱α-庚基-γ-丁內(nèi)酯或桃醛，它具有強烈的桃子和杏仁樣果香香氣，是最常用的內(nèi)酯香料之一，可廣泛應(yīng)用于日化香精和食用香精。隨著人們生活水平的提高，γ-十一內(nèi)酯的應(yīng)用越來越廣泛，市場需求日益增大?；瘜W(xué)合成的γ-十一內(nèi)酯一般是采用自由基加成法制備得到的，即以正辛醇和丙烯酸為原料，以dtbp為自由基引發(fā)劑，進行自由基加成反應(yīng)，加成中間產(chǎn)物經(jīng)分子內(nèi)酯化脫水生成產(chǎn)物γ-十一內(nèi)酯。該反應(yīng)兼具自由基反應(yīng)和酯化反應(yīng)的特點，具有原料易得，設(shè)備簡單，操作條件溫和，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢，但同時主反應(yīng)存在酯化可逆步驟，化學(xué)平衡的存在限制了原料的轉(zhuǎn)化；原料丙烯酸在高溫、引發(fā)劑存在條件下極易發(fā)生聚合，導(dǎo)致大量丙烯酸消耗在副反應(yīng)上等原因?qū)е律a(chǎn)上γ-十一內(nèi)酯摩爾收率僅為35％左右。

合成的γ-十一內(nèi)酯粗品組成復(fù)雜，副產(chǎn)物多，生產(chǎn)上常用的提純方法是采用高真空間歇精餾技術(shù)，即在高真空條件下通過精餾塔將產(chǎn)物中的雜質(zhì)分離，從而得到高純度的產(chǎn)物。專利cn1255395c中報道了一種減壓間歇精餾提純γ-十一內(nèi)酯的裝置及過程，精餾塔采用高徑比為0.6～0.3的夾套列管加熱器為塔釜，精餾過程中通過改變回流比得到純度超過99wt％的產(chǎn)品。專利cn202246491u報道了一種γ-十一內(nèi)酯精餾設(shè)備，該設(shè)備可以實現(xiàn)先提取辛醇，后提取γ-十一內(nèi)酯，一套設(shè)備兩種用途，解決了傳統(tǒng)分離提純需要兩套不同結(jié)構(gòu)精餾設(shè)備的問題。以上γ-十一內(nèi)酯的合成和提純過程均采用間歇操作方式，產(chǎn)品收率低，能耗高，生產(chǎn)周期較長，操作過程復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種提高γ-十一內(nèi)酯的收率，使間歇過程連續(xù)化進行，從而達到降低操作難度、降低能耗的效果的連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的反應(yīng)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

以正辛醇和丙烯酸為原料，過氧化二叔丁基(dtbp)為自由基引發(fā)劑，通過反應(yīng)精餾設(shè)備同時進行化學(xué)反應(yīng)和輕重組分的分離，塔頂連續(xù)采出輕組分混合物，塔底連續(xù)采出提濃的γ-十一內(nèi)酯粗產(chǎn)品；采用的反應(yīng)精餾系統(tǒng)包括真空泵、緩沖罐、冷凝器、回流比控制器、反應(yīng)精餾塔、計量泵和再沸器；

所述真空泵與緩沖罐連接，用于維持反應(yīng)精餾塔內(nèi)壓力為負壓；所述緩沖罐連接于反應(yīng)精餾塔塔頂冷凝器和真空泵之間，用于維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定并進行氣液分離，使系統(tǒng)運行更平穩(wěn)；所述冷凝器共有兩臺，一臺與反應(yīng)精餾塔精餾段的頂部相連接，為反應(yīng)精餾塔提供回流液，另一臺連接于再沸器和出料泵之間，冷卻出料液；所述回流比控制器與冷凝器和反應(yīng)精餾塔中的精餾段頂部相連接，用于控制反應(yīng)精餾的回流比；所述計量泵其作用在于精確控制進出物料的流量，使得反應(yīng)精餾過程連續(xù)平穩(wěn)進行；所述再沸器與反應(yīng)精餾塔中提餾段底部連接，為反應(yīng)精餾塔提供熱量；所述反應(yīng)精餾塔由精餾段、反應(yīng)精餾段和提餾段組成；所述的反應(yīng)精餾段上端設(shè)進料口，反應(yīng)精餾段內(nèi)有填料段，中間設(shè)升氣管，升氣管上設(shè)降液孔。

所述的反應(yīng)精餾塔的理論板數(shù)根據(jù)原料相對揮發(fā)度、回流比、分離要求等確定，例如為10～100，其中精餾段理論板數(shù)1～80，反應(yīng)精餾段理論板數(shù)1～40，提餾段理論板數(shù)0～80。

所述的升氣管下端與反應(yīng)精餾段底端相連接，將反應(yīng)精餾段分為氣相區(qū)和液相區(qū)，升氣管內(nèi)為氣相區(qū)，升氣管外為液相區(qū)，其作用在于為氣相提供上升通道，數(shù)量可根據(jù)反應(yīng)精餾塔內(nèi)氣相負荷和塔的橫截面積進行選擇，例如為1～20個，所述升氣管橫截面積可根據(jù)反應(yīng)精餾塔內(nèi)氣相負荷和塔的橫截面積進行選擇，例如升氣管橫截面積總和為該塔橫截面積的2～90％，所述升氣管的分布為圓心點、三角形、環(huán)形、矩形或沿直徑條形均勻分布，所述升氣管的高度取決于反應(yīng)精餾段填料的裝填量，填料裝填量越高升氣管越高，一般選擇高度為100～2000mm。

所述的降液孔設(shè)在升氣管管壁上，距升氣管底端距離可根據(jù)原料流量和反應(yīng)精餾塔直徑選擇，例如為0～2000mm，，其作用在于為液相提供下降通道，其形狀為圓形、三角形或矩形，所述降液孔的分布為三角形、圓形或者矩形，所述降液孔的大小可根據(jù)液量選擇，例如0.5～50mm。所述降液孔的數(shù)量可根據(jù)液量選擇，例如1～100個.

所述的精餾段和提餾段內(nèi)的填料可以是高效散堆填料，如θ環(huán)填料、三角螺旋填料；可以是高效規(guī)整填料，如金屬板波紋規(guī)整填料、金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料、金屬網(wǎng)孔波紋填料。

所述的反應(yīng)精餾段內(nèi)的填料可以是高效散堆填料，如θ環(huán)填料、三角螺旋填料；可以是高效規(guī)整填料，如金屬板波紋規(guī)整填料、金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料、金屬網(wǎng)孔波紋填料；還可以是催化填料，即將催化劑固定在高效規(guī)整填料之間組成的催化填料，所述催化劑根據(jù)物系選擇，例如大孔強酸性陽離子交換樹脂或分子篩等。

本發(fā)明原料是由1份正辛醇、0.01～100份丙烯酸、0.001～10份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為0.1～100mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力30～90kpa；反應(yīng)溫度100～180℃；塔頂溫度80～140℃時，以回流比0.1～300從塔頂采出輕組分，采出量0.01～100mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.01～100mol﹒h^-1。原料從反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段上端加入到反應(yīng)精餾塔內(nèi)，在反應(yīng)精餾段進行反應(yīng)，在精餾段和提餾段進行原料的分離，以精餾分離促進反應(yīng)的進行。反應(yīng)精餾塔頂組分主要含有水、正辛醇和叔丁醇等，塔底組分主要含有正辛醇、γ-十一內(nèi)酯和其他高沸物等。

該方法還可用于其他體系的反應(yīng)精餾和催化精餾，如酯化、醚化、加氫、烷基化和水合等反應(yīng)體系。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用反應(yīng)精餾工藝制備γ-十一內(nèi)酯，由于反應(yīng)精餾段采用了加設(shè)升氣管和降液孔的特殊結(jié)構(gòu)，從而使整個反應(yīng)精餾段的空間被分為液相區(qū)和氣相區(qū)，填料裝填在液相區(qū)，因此反應(yīng)精餾段填料裝填量大、持液量大，氣體從提餾段沿升氣管上升，原料進入液相區(qū)發(fā)生合成反應(yīng)，同時填料段可以促進輕重組分的分離，從而打破反應(yīng)平衡，促使反應(yīng)向生成產(chǎn)物的方向移動，提高產(chǎn)品收率。此外，反應(yīng)精餾段還具有收集和再分布液體的雙重作用，因此還可以促進塔內(nèi)精餾分離過程。反應(yīng)精餾塔耦合了反應(yīng)塔和精餾塔，在相同的產(chǎn)能條件下，能耗和設(shè)備投資都有明顯降低；本發(fā)明采用連續(xù)化生產(chǎn)，縮短了生產(chǎn)周期，降低了操作難度，降低了人工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為反應(yīng)精餾段結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-真空泵，2-緩沖罐，3-第一冷凝器，3’-第二冷凝器，4-回流比控制器，5-反應(yīng)精餾塔，6-計量泵，7-再沸器，8-進料口，9-填料段，10-升氣管，11-降液孔，i-精餾段，ii-反應(yīng)精餾段，iii-提餾段。

具體實施方式

本發(fā)明是一種利用反應(yīng)精餾技術(shù)制備γ-十一內(nèi)酯的方法，所采用的反應(yīng)精餾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括真空泵1、緩沖罐2、兩個冷凝器、回流比控制器4、反應(yīng)精餾塔5、計量泵6和再沸器7。真空泵1與緩沖罐2連接，用于維持反應(yīng)精餾塔內(nèi)壓力為負壓；緩沖罐2連接于反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)牡谝焕淠?和真空泵1之間，用于維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定并進行氣液分離，使系統(tǒng)運行更平穩(wěn)；冷凝器共有兩臺，第一冷凝器3與反應(yīng)精餾塔精餾段i的頂部相連接，為反應(yīng)精餾塔提供回流液，第二冷凝器3’連接于再沸器7和計量泵6之間，冷卻出料液；回流比控制器4與第一冷凝器3和反應(yīng)精餾塔中的精餾段i頂部相連接，用于控制反應(yīng)精餾的回流比；計量泵6的作用在于精確控制進出物料的流量，使得反應(yīng)精餾過程連續(xù)平穩(wěn)進行；所述再沸器與反應(yīng)精餾塔中提餾段iii底部連接，為反應(yīng)精餾塔提供熱量；反應(yīng)精餾塔由精餾段i、反應(yīng)精餾段ii和提餾段iii組成；反應(yīng)精餾段ii的結(jié)構(gòu)如圖2所示，在其上端設(shè)進料口8，反應(yīng)精餾段內(nèi)有填料段9，升氣管10，降液孔11。

反應(yīng)精餾塔的理論板數(shù)根據(jù)反應(yīng)物之間的相對揮發(fā)度、回流比、分離要求等確定，例如為10～100，其中精餾段理論板數(shù)1～80，反應(yīng)精餾段理論板數(shù)1～40，提餾段理論板數(shù)0～80。

升氣管下端與反應(yīng)精餾段底端連接，將反應(yīng)精餾段分為氣相區(qū)和液相區(qū)，升氣管內(nèi)為氣相區(qū)，升氣管外為液相區(qū)，所述升氣管其作用在于為氣相提供上升通道，其數(shù)量可根據(jù)反應(yīng)精餾塔內(nèi)氣相負荷和塔的橫截面積進行選擇，例如為1～20個，所述升氣管橫截面積可根據(jù)反應(yīng)精餾塔內(nèi)氣相負荷和塔的橫截面積進行選擇，例如升氣管橫截面積總和為該塔橫截面積的2～90％，所述升氣管的分布為三角形、環(huán)形、矩形或沿直徑條形分布，所述升氣管的高度取決于反應(yīng)精餾段填料的裝填量，填料裝填量越高升氣管越高，一般選擇高度為100～2000mm。

降液孔設(shè)在升氣管管壁上，距升氣管底端0～2000mm，所述降液孔其作用在于為液相提供下降通道，其形狀為圓形、三角形或矩形，所述降液孔的分布為三角形、圓形或者矩形，所述降液孔的大小可根據(jù)液量選擇，例如0.5～50mm。所述降液孔的數(shù)量可根據(jù)液量選擇，例如1～100個。

精餾段i和提餾段內(nèi)iii的填料可以是高效散堆填料，如θ環(huán)填料、三角螺旋填料；可以是高效規(guī)整填料，如金屬板波紋規(guī)整填料、金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料、金屬網(wǎng)孔波紋填料。

反應(yīng)精餾段ii內(nèi)的填料可以是高效散堆填料，如θ環(huán)填料、三角螺旋填料；可以是高效規(guī)整填料，如金屬板波紋規(guī)整填料、金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料、金屬網(wǎng)孔波紋填料；還可以是催化填料，即將催化劑固定在高效規(guī)整填料之間組成的催化填料，所述催化劑根據(jù)物系選擇，例如大孔強酸性陽離子交換樹脂或分子篩催化劑等。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度300mm，理論板數(shù)5，1個橫截面積為該塔橫截面積10％的升氣管，其高度為250mm，6個直徑2mm的降液孔(圓形，均勻分布)。精餾段高度1000mm，理論板數(shù)20，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.2份丙烯酸、0.02份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為1mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力52kpa；塔底溫度為176℃；塔頂溫度120℃時，以回流比5從塔頂采出輕組分，采出量0.5mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.5mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率47.56％。

實施例2：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度300mm，理論板數(shù)5，1個橫截面積為該塔橫截面積10％的升氣管，6個邊長2mm的降液孔(三角形，均勻分布)，其高度為250mm。精餾段高度500mm，理論板數(shù)10，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.1份丙烯酸、0.015份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為1mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力52kpa；塔底溫度為176℃；塔頂溫度120℃時，以回流比5從塔頂采出輕組分，采出量0.6mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.4mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率56.22％。

實施例3：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度300mm，理論板數(shù)5，1個橫截面積為該塔橫截面積10％的升氣管，4個邊長2mm的降液孔(矩形，均勻分布)，其高度為250mm。精餾段高度500mm，理論板數(shù)10，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.1份丙烯酸、0.015份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為1mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力52kpa；塔底溫度為176℃；塔頂溫度120℃時，以回流比8從塔頂采出輕組分，采出量0.7mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.3mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率56.97％。

實施例4：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度500mm，理論板數(shù)7，1個橫截面積為該塔橫截面積10％的升氣管，6個直徑2mm的降液孔(圓形均勻分布)，其高度為350mm。精餾段高度800mm，理論板數(shù)16，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.1份丙烯酸、0.015份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為0.8mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力45kpa；塔底溫度為172℃；塔頂溫度120℃時，以回流比8從塔頂采出輕組分，采出量0.7mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.3mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率50.33％。

實施例5：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度300mm，理論板數(shù)5，3個橫截面積為總該塔橫截面積10％的升氣管(三角形分布)，6個直徑2mm的降液孔(圓形，均勻分布)，其高度為350mm。精餾段高度1000mm，理論板數(shù)20，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.1份丙烯酸、0.010份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為0.5mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力50kpa；塔底溫度為175℃；塔頂溫度120℃時，以回流比5從塔頂采出輕組分，采出量0.3mol﹒h-1；塔底采出重組分，塔底流量0.2mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率54.20％。

實施例6：

采用內(nèi)徑(直徑)為25mm的玻璃反應(yīng)精餾塔。其中反應(yīng)精餾段高度300mm，理論板數(shù)5，6個直徑2mm的降液孔(圓形，均勻分布)，1個橫截面積為該塔橫截面積10％的升氣管，其高度為250mm。精餾段高度500mm，理論板數(shù)10，提餾段高度500mm，理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾段、精餾段和提餾段內(nèi)的填料均為不銹鋼網(wǎng)環(huán)填料。

原料是由1份正辛醇、0.08份丙烯酸、0.01份dtbp組成的混合溶液，通過計量泵精確控制其進料流量為0.8mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔操作條件為：系統(tǒng)壓力52kpa；塔底溫度為176℃；塔頂溫度120℃時，以回流比8從塔頂采出輕組分，采出量0.6mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.2mol﹒h^-1。此條件下γ-十一內(nèi)酯收率60.09％。

定義γ-十一內(nèi)酯收率為“塔底出料中γ-十一內(nèi)酯摩爾流量/原料進料中丙烯酸摩爾流量”。

本發(fā)明采用反應(yīng)精餾工藝制備γ-十一內(nèi)酯，由于反應(yīng)精餾段采用了特殊結(jié)構(gòu)，將整個反應(yīng)精餾段的空間分為液相區(qū)和氣相區(qū)，填料裝填在液相區(qū)，因此反應(yīng)精餾段填料裝填量大、持液量大，氣體從提餾段沿升氣管上升，原料進入液相區(qū)發(fā)生合成反應(yīng)，同時填料段可以促進輕重組分的分離，從而打破反應(yīng)平衡，提高產(chǎn)品收率。此外，反應(yīng)精餾段還具有收集和再分布液體的雙重作用，因此還可以促進塔內(nèi)精餾分離過程。

實施例7

一種連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的反應(yīng)系統(tǒng)，為反應(yīng)精餾系統(tǒng)，包括真空泵、緩沖罐、第一冷凝器、第二冷凝器、回流比控制器、反應(yīng)精餾塔、計量泵和再沸器；

反應(yīng)精餾塔由精餾段、反應(yīng)精餾段和提餾段組成；反應(yīng)精餾段上端設(shè)進料口，反應(yīng)精餾段內(nèi)有填料段，中間設(shè)升氣管，升氣管上設(shè)降液孔，真空泵維持反應(yīng)精餾塔內(nèi)壓力為負壓，

緩沖罐連接于反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)牡谝焕淠骱驼婵毡弥g，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定并進行氣液分離，第一冷凝器與反應(yīng)精餾塔的精餾段的頂部相連接，為反應(yīng)精餾塔提供回流液，第二冷凝器連接于再沸器和計量泵之間，冷卻出料液；

回流比控制器與第一冷凝器和反應(yīng)精餾塔中的精餾段頂部相連接，控制反應(yīng)精餾塔的回流比；

再沸器與反應(yīng)精餾塔中提餾段底部連接，為反應(yīng)精餾塔提供熱量。

反應(yīng)精餾塔的操作條件為：系統(tǒng)壓力30kpa；反應(yīng)溫度100℃；塔頂溫度80℃時，以回流比0.1從塔頂采出輕組分，采出量0.01mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量0.01mol﹒h^-1。反應(yīng)精餾塔的理論板數(shù)為10，其中精餾段理論板數(shù)1，反應(yīng)精餾段理論板數(shù)1，提餾段理論板數(shù)8。反應(yīng)精餾塔的塔頂組分主要含有水、正辛醇和叔丁醇，塔底組分主要含有正辛醇、γ-十一內(nèi)酯和其他高沸物。反應(yīng)精餾塔的精餾段和提餾段內(nèi)的填料選自高效散堆填料，反應(yīng)精餾段內(nèi)的填料選自高效散堆填料。

升氣管下端與反應(yīng)精餾段底端相連接，將反應(yīng)精餾段分為氣相區(qū)和液相區(qū)，升氣管內(nèi)為氣相區(qū)，升氣管外為液相區(qū)，為氣相提供上升通道，數(shù)量為1個，高度為2000mm，升氣管橫截面積總和為反應(yīng)精餾塔橫截面積的2％，上述升氣管呈環(huán)形均勻分布。降液孔設(shè)在升氣管管壁上，距升氣管底端1mm，為液相提供下降通道，數(shù)量為1個，降液孔的形狀為三角形，邊長為0.5mm。

一種連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的方法，以正辛醇和丙烯酸為原料，過氧化二叔丁基(dtbp)為自由基引發(fā)劑，正辛醇、丙烯酸、dtbp的重量比為1：0.01：0.001，通過計量泵精確控制其進料流量為0.1mol﹒h^-1，混合溶液通過反應(yīng)精餾塔同時進行化學(xué)反應(yīng)和輕重組分的分離，塔頂連續(xù)采出輕組分混合物，塔底連續(xù)采出提濃的γ-十一內(nèi)酯粗產(chǎn)品。

實施例8

一種連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的反應(yīng)系統(tǒng)，為反應(yīng)精餾系統(tǒng)，包括真空泵、緩沖罐、第一冷凝器、第二冷凝器、回流比控制器、反應(yīng)精餾塔、計量泵和再沸器；

反應(yīng)精餾塔由精餾段、反應(yīng)精餾段和提餾段組成；反應(yīng)精餾段上端設(shè)進料口，反應(yīng)精餾段內(nèi)有填料段，中間設(shè)升氣管，升氣管上設(shè)降液孔，真空泵維持反應(yīng)精餾塔內(nèi)壓力為負壓，

緩沖罐連接于反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)牡谝焕淠骱驼婵毡弥g，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定并進行氣液分離，第一冷凝器與反應(yīng)精餾塔的精餾段的頂部相連接，為反應(yīng)精餾塔提供回流液，第二冷凝器連接于再沸器和計量泵之間，冷卻出料液；

回流比控制器與第一冷凝器和反應(yīng)精餾塔中的精餾段頂部相連接，控制反應(yīng)精餾塔的回流比；

再沸器與反應(yīng)精餾塔中提餾段底部連接，為反應(yīng)精餾塔提供熱量。

反應(yīng)精餾塔的操作條件為：系統(tǒng)壓力90kpa；反應(yīng)溫度180℃；塔頂溫度140℃時，以回流比300從塔頂采出輕組分，采出量100mol﹒h^-1；塔底采出重組分，塔底流量100mol﹒h^-1。塔頂組分主要含有水、正辛醇和叔丁醇，塔底組分主要含有正辛醇、γ-十一內(nèi)酯和其他高沸物。

反應(yīng)精餾塔的理論板數(shù)為100，其中精餾段理論板數(shù)80，反應(yīng)精餾段理論板數(shù)10，提餾段理論板數(shù)10。反應(yīng)精餾塔的精餾段和提餾段內(nèi)的填料為金屬板波紋規(guī)整填料，反應(yīng)精餾段內(nèi)的填料為柵格填料。

升氣管下端與反應(yīng)精餾段底端相連接，將反應(yīng)精餾段分為氣相區(qū)和液相區(qū)，升氣管內(nèi)為氣相區(qū)，升氣管外為液相區(qū)，為氣相提供上升通道，數(shù)量為20個，高度為2000mm，升氣管橫截面積總和為反應(yīng)精餾塔橫截面積的90％，上述升氣管沿直徑條形均勻分布。降液孔設(shè)在升氣管管壁上，距升氣管底端2000mm，為液相提供下降通道，數(shù)量為100個，降液孔的形狀為矩形，邊長為50mm。

一種連續(xù)制備γ-十一內(nèi)酯的方法，以正辛醇和丙烯酸為原料，過氧化二叔丁基(dtbp)為自由基引發(fā)劑，正辛醇、丙烯酸、dtbp的重量比為1：100：10，通過計量泵精確控制其進料流量為100mol﹒h^-1，通過反應(yīng)精餾塔同時進行化學(xué)反應(yīng)和輕重組分的分離，塔頂連續(xù)采出輕組分混合物，塔底連續(xù)采出提濃的γ-十一內(nèi)酯粗產(chǎn)品。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。