專利名稱：氯丁二烯加成反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種反應(yīng)器，具體地說涉及一種氯丁二烯的加成反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
氯丁二烯加成反應(yīng)器是氯丁橡膠單體(氯丁二烯)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備。在本設(shè)備中乙烯基乙炔在液相催化劑中與氯化氫氣體反應(yīng)合成氯丁二烯。催化劑通常是氯化亞銅的鹽酸溶液。乙烯基乙炔進入反應(yīng)器時首先被氣化，該反應(yīng)屬于氣液相反應(yīng)。由于氯丁二烯是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，且氯丁二烯易于聚合生成二聚體和高聚物，為了得到盡量多的有效產(chǎn)物氯丁二烯，必須嚴格控制以下反應(yīng)條件高效的催化劑；原料的純度；反應(yīng)溫度；接觸時間和接觸表面；其中與反應(yīng)器結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的主要是第3和第4點，只有在適宜的溫度下反應(yīng)，才能保證氯丁二烯的轉(zhuǎn)化率和收率都比較高。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而乙烯基乙炔氣化又要消耗熱量，這就要求介質(zhì)能充分混合，使反應(yīng)放出的熱量與乙烯基乙炔氣化消耗的熱量大致相當。對于接觸時間和接觸表面，也是要求反應(yīng)介質(zhì)充分混合和能及時從催化劑溶液中分離出反應(yīng)產(chǎn)物，才能使該反應(yīng)正常連續(xù)進行。該反應(yīng)器主要有臥式帶攪拌反應(yīng)器和鼓泡式反應(yīng)器兩種型式。臥式反應(yīng)器反應(yīng)能力較大，適用于產(chǎn)量大的場合，但臥式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需用耐強腐蝕的特種鋼制造，國內(nèi)很少采用。鼓泡式反應(yīng)器造價低，結(jié)構(gòu)簡單，在國內(nèi)廣泛使用，但鼓泡式反應(yīng)器的直徑不宜過大，只適用于產(chǎn)量小的場合。鼓泡式反應(yīng)器是由反應(yīng)器殼體、循環(huán)管、循環(huán)管入口、循環(huán)管出口、乙烯基乙炔入口、HC1入口、催化劑加入口、反應(yīng)氣體出口、油層出口、催化劑排出口、脫鹽水入口和人孔組成，通常有一對循環(huán)管。反應(yīng)開始前，在反應(yīng)器本體和循環(huán)管內(nèi)都裝有乙烯基乙炔和催化劑，氯化氫氣體從循環(huán)管直管段上部進入循環(huán)管，造成反應(yīng)器本體和循環(huán)管內(nèi)存在一定的液柱壓力差，使乙烯基乙炔和催化劑的混合液從反應(yīng)器下部進入循環(huán)管，再從循環(huán)管的上部進入反應(yīng)器本體， 從而構(gòu)成循環(huán)使反應(yīng)正常進行。鼓泡式反應(yīng)器的直徑過大時，很難保證各相反應(yīng)介質(zhì)沿反應(yīng)器截面均勻分布，而且隨著直徑增大而引起徑向和軸向的溫度不均勻，這會引起副反應(yīng)的加劇，影響氯丁二烯的收率。目前國內(nèi)采用的鼓泡式反應(yīng)器直徑不超過an，常用直徑約 1. 5m0
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是對鼓泡式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進行改進，設(shè)計一種適用于產(chǎn)量大，氯丁二烯收率高的氯丁二烯加成反應(yīng)器。本實用新型是通過以下方式來實現(xiàn)的。氯丁二烯加成反應(yīng)器，它是由包反應(yīng)器殼體、循環(huán)管、循環(huán)管入口、循環(huán)管出口、乙烯基乙炔入口、氯化氫氣體入口、催化劑加入口、反應(yīng)氣體出口、油層出口、催化劑排出口、 脫鹽水入口和人孔組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管，循環(huán)下平管和循環(huán)豎直管組成， 循環(huán)上平管的一端為循環(huán)管入口，并深入反應(yīng)器殼體內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管連接，循環(huán)下平管的一端為循環(huán)管出口，并深入反應(yīng)器殼體內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管連接，在豎直管上有氯化氫氣體入口，循環(huán)管入口和循環(huán)管出口沿反應(yīng)器殼體圓周均勻分布。如上所述的循環(huán)管入口和循環(huán)管出口深入反應(yīng)器殼體內(nèi)的長度如下Lx/Di = 0-0. 3，L出/Di = 0-0. 3， = 0. 008-0· 02其中諷——反應(yīng)器殼體外徑，L入一一循環(huán)管入口的內(nèi)伸長度L出——循環(huán)管出口的內(nèi)伸長度，d,——循環(huán)管直徑如上所述的循環(huán)管入口和循環(huán)管出口在反應(yīng)器殼體上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為25° -60°。如上所述的循環(huán)管為3-5個。本實用新型主要具備以下優(yōu)點1.該反應(yīng)器內(nèi)介質(zhì)混合均勻，可有效地控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)過程；2.該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，無需耐強腐蝕的特種鋼制造，可采用一般碳鋼內(nèi)襯耐酸瓷磚的結(jié)構(gòu)，可有效降低設(shè)備成本；3.生產(chǎn)能力高，可有效降低生產(chǎn)成本。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的A-A剖視圖根據(jù)化工設(shè)備的制圖習慣，圖1和圖2并不是完全對應(yīng)的。圖1示意出各個管口的相對位置，循環(huán)管只表示了一個。圖2示意出各個循環(huán)管及循環(huán)管進出口的相對位置。如圖所示，1是反應(yīng)器殼體，2是催化劑排出口，3是乙烯基乙炔入口，4是油層出口，5是脫鹽水入口，6是反應(yīng)氣體出口，7是催化劑加入口，8是循環(huán)管入口，9是循環(huán)管上平管，10是氯化氫氣體入口，11是循環(huán)管豎直管，12是循環(huán)管下平管，13是循環(huán)管出口 ； 14.人孔。
具體實施方式
實施例1氯丁二烯加成反應(yīng)器是由包反應(yīng)器殼體1、循環(huán)管、循環(huán)管入口 8、循環(huán)管出口 13、 乙烯基乙炔入口 3、氯化氫氣體入口 10、催化劑加入口 7、反應(yīng)氣體出口 6、油層出口 4、催化劑排出口 2、脫鹽水入口 5和人孔14組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管9，循環(huán)下平管 12和循環(huán)豎直管11組成，循環(huán)上平管9的一端為循環(huán)管入口 8，并深入反應(yīng)器殼體1內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管11連接，循環(huán)下平管12的一端為循環(huán)管出口 13，并深入反應(yīng)器殼體1 內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管11連接，在循環(huán)豎直管11上有氯化氫氣體入口 10，循環(huán)管入口 8 和循環(huán)管出口 13沿反應(yīng)器殼體1圓周均勻分布，循環(huán)管為3個。循環(huán)管入口 8和循環(huán)管出口 13在反應(yīng)器殼體1上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為60°。反應(yīng)器殼體外徑Di = 2200mm,循環(huán)管直徑Cli = 200mm循環(huán)管入口 8的內(nèi)伸長度La= 0，循環(huán)管出口 13的內(nèi)伸長度La = 0。反應(yīng)開始前，乙烯基乙炔和催化劑分別由乙烯基乙炔入口 3和催化劑加入口 7進入反應(yīng)器殼體1和循環(huán)管內(nèi)。達到一定液位后，氯化氫氣體從氯化氫氣體入口 10進入循環(huán)管，造成反應(yīng)器殼體1和循環(huán)管內(nèi)存在一定的液柱壓力差，使乙烯基乙炔和催化劑的混合液從循環(huán)管出口 13出來進入循環(huán)管，再從循環(huán)管入口 8進入反應(yīng)器殼體1內(nèi)，從而構(gòu)成循環(huán)使反應(yīng)正常進行。反應(yīng)完成的介質(zhì)及時從油層出口 4抽出，防止副反應(yīng)的發(fā)生。實施例2循環(huán)管為4，Di = 2800mm, Cli = 300mm, Lx= 250, La= 25O,循環(huán)管入口 8 和循環(huán)管出口 13的平面夾角為45°。其余同實施例1。實施例3循環(huán)管為5，Di = 3600mm, Cli = 480mm, Lx= 900, La= 9OO,循環(huán)管入口和循環(huán)管
出口的平面夾角為30°。其余同實施例1。
權(quán)利要求1.一種氯丁二烯加成反應(yīng)器，它是由包反應(yīng)器殼體(1)、循環(huán)管、循環(huán)管入口(8)、循環(huán)管出口(13)、乙烯基乙炔入口(3)、氯化氫氣體入口(10)、催化劑加入口(7)、反應(yīng)氣體出口 (6)、油層出口 (4)、催化劑排出口 (2)、脫鹽水入口 (50)和人孔(140)組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管(9)，循環(huán)下平管(1 和循環(huán)豎直管(11)組成，循環(huán)上平管(9)的一端為循環(huán)管入口(8)，并深入反應(yīng)器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，循環(huán)下平管 (12)的一端為循環(huán)管出口(13)，并深入反應(yīng)器殼體⑴內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，在循環(huán)豎直管(11)上有氯化氫氣體入口(10)，循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(1 沿反應(yīng)器殼體(1)圓周均勻分布。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應(yīng)器，其特征在于所述的循環(huán)管入口(8) 和循環(huán)管出口(13)深入反應(yīng)器殼體(1)內(nèi)的長度如下L 入/Di = 0-0. 3，L 出/Di = 0-0. 3，CliVDi2 = 0. 008-0. 02其中=Di——反應(yīng)器殼體⑴外徑，L入——循環(huán)管入口⑶的內(nèi)伸長度，La——循環(huán)管出口(13)的內(nèi)伸長度，Cli——循環(huán)管直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應(yīng)器，其特征在于所述的循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(1 在反應(yīng)器殼體(1)上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為 25° -60°。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應(yīng)器，其特征在于所述的的循環(huán)管為3-5個。
專利摘要一種氯丁二烯加成反應(yīng)器是由包反應(yīng)器殼體(1)、循環(huán)管、循環(huán)管入口(8)、循環(huán)管出口(13)、乙烯基乙炔入口(3)、氯化氫氣體入口(10)、催化劑加入口(7)、反應(yīng)氣體出口(6)、油層出口(4)、催化劑排出口(2)、脫鹽水入口(50和人孔(140組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管(9)，循環(huán)下平管(12)和循環(huán)豎直管(11)組成，循環(huán)上平管(9)的一端為循環(huán)管入口(8)，并深入反應(yīng)器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，循環(huán)下平管(12)的一端為循環(huán)管出口(13)，并深入反應(yīng)器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，在循環(huán)豎直管(11)上有氯化氫氣體入口(10)，循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(13)沿反應(yīng)器殼體(1)圓周均勻分布。本實用新型具有產(chǎn)量大，氯丁二烯收率高的優(yōu)點。
文檔編號C07C21/21GK202315898SQ20112041524
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者田養(yǎng)鋒, 范偉芳, 趙世平, 趙毅, 閆少偉 申請人:賽鼎工程有限公司