摘 要

覆盆子酮(4-(4-羟基苯基)-2-丁酮)是一种重要的化工产品。天然存在于覆盆子果中，是一种优良的定香剂，国内外广泛应用的一种具有幽雅果香的香料。本设计分别采用固体碱催化剂体系，固定床反应装置，通过丙酮和甲醛的缩合和丁酮醇，再与苯酚在强酸的催化条件下进行缩合反应，然后通过减蒸、结晶等工序进行提纯处理，再经过烘干得到覆盆子酮。本工艺过程具有操作方便、设备简单、无毒无污染、催化剂可重复使用及易与产物分离等优点。

本设计通过物料衡算、能量衡算选择生产设备，主要包括固定床反应器，间歇式精馏塔，结晶罐以及离心分离机和干燥箱等。根据选择的生产设备和厂房的基本要求，合理设计生产流程和场房布置图。

关键词： 覆盆子酮;物料衡算;精馏塔;流程图;车间布置

ABSTRACT

Raspberry ketone is an important chemical product.It is natural in raspberry fruit, is an excellent perfume fixative, widely used at home and abroad with elegant fruit fragrance.The solid base catalyst system is used in this design,fixed bed reactor,preparation of raspberry ketone by condensation of acetone and formaldehyde and alkylation of butanol and phenol. Then the condensation reaction with phenol was carried out under the catalytic condition of strong acid, and then the raspberry ketone was purified by steam reduction, crystallization and other processes, and then dried to obtain raspberry ketone.This process has the advantages of convenient operation, simple equipment, non-toxic and non-polluting, reusable catalyst and easy separation with products.

This design chooses production equipment through material balance and energy balance,it mainly includes fixed bed reactor, batch distillation column, crystal tank, centrifugal separator and drying box, etc.According to the basic requirements of the selected production equipment and workshop, the production process and the layout of the workshop are reasonably designed.

Key words:Raspberry ketone;Material balance calculation;Distillation column; Flow chart ;Workshop layout

目录

摘 要 2

1 前言 7

1.1 覆盆子酮的概述 7

1.2 覆盆子酮的合成方法 7

1.2本文的研究设想和目标 8

2工艺流程设计 10

2.1工艺流程示意图 10

2.2 流程论证 10

2.2.1羟醛缩合 10

2.2.2过滤 11

2.2.3蒸发 11

2.2.4蒸馏 11

2.2.5烷基化反应 11

2.2.6过滤 11

2.2.7蒸馏 11

2.2.8精馏 12

2.2.9结晶 12

4 设计概念 13

4.1设计依据要求 13

4.2设计内容 13

5 物料衡算 14

5.1覆盆子酮物料衡算 14

5.1.1烷基化反应 14

5.1.2过滤 16

5.1.3蒸发 17

5.1.4精馏 17

5.1.5结晶 18

5.2丁酮醇物料衡算 18

5.2.1羟醛缩合 18

5.2.3蒸发 19

6 热量衡算 21

6.1丁酮醇合成 21

6.1.1常用系数 21

6.1.2各单元热量计算 21

6.2覆盆子酮合成 25

6.2.1常用系数 25

6.2.2各单元热量计算 26

7 设备选型 32

7.1原料液配料槽 32

7.2丁酮醇高位槽 32

7.3缩合反应釜 32

7.4反应产物贮罐 33

7.5蒸馏釜 33

7.6蒸馏塔冷凝器 33

7.7蒸馏塔回流罐 33

7.8蒸馏塔冷却器 34

7.9甲苯受器 34

7.10苯酚受器 34

7.11精馏塔回流罐 34

7.12精馏塔冷却器 34

7.13覆盆子酮受器 35

7.14覆盆子酮贮罐 35

7.15结晶罐 35

8 固定床反应器的设计 36

8.1釜体高度的计算 36

8.2釜体厚度的计算 36

8.3接管尺寸的计算 37

8.4床层的设计 37

结束语 38

参考文献 39

1 前言

覆盆子酮的概述

覆盆子酮(4-(4-羟基苯基)-2-丁酮)是一种重要的化工产品。天然存在于覆盆子果中，是一种优良的定香剂，国内外广泛应用的一种具有幽雅果香的香料。不仅大量用于配制食用香精和日用香精，而且还用于合成医药、化妆品、染料，此外在农业上它是一种诱虫剂^[1-3]。然而，天然产物中的覆盆子酮含量极低，难以满足市场需求^[4-5]。

1.2 覆盆子酮的合成方法

覆盆子酮的合成方法包括全合成法、半合成法及生物合成法 ^[6-8]。

全合成法包括：

1. 以对甲氧基苄基氯和乙酰乙酸乙酯为原料合成^[9]

乙酰乙酸乙酯与对甲级苄氯的α-烷基取代后，进行酮式分解得到4-对甲氧基苯基-2-丁酮。浓氢溴酸作用下，醚键断裂，最后生成4-对羟基苯基-2-丁酮。甲氧基断裂不完全，氢溴酸与氯乙醇难分离，所得产品纯度不高。

2）以对甲羟基苯甲醛和丙酮为原料合成^[10-12]