直接氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烷的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直接氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烷的裝置，包括環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)和外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)，管式氯化反應(yīng)器至少2支并聯(lián)，底部匯集成1根管后再與母液循環(huán)回流管底部連通；外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)是從汽化容器底部另外引出一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線，并再分為兩路，一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線先連接冷卻器后依次與氯氣進(jìn)料管線、溶氯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的氯氣進(jìn)料口連通；另一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線依次與乙烯進(jìn)料管線、乙烯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的乙烯進(jìn)料口連通。通過反應(yīng)段并聯(lián)設(shè)置，使反應(yīng)時(shí)間分布均勻，可以最大程度的減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品純度，節(jié)能效果良好。
【專利說明】直接氯化生產(chǎn)1 ’ 2- 二氯乙烷的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用純乙烯或者煉化干氣稀乙烯直接氯化生產(chǎn)1，2- 二氯乙烷的裝置。
技術(shù)背景
[0002]1，2-二氯乙烷(簡稱EDC)，是一種重要的化工原料，用途廣泛，主要用于生產(chǎn)氯乙烯(VCM)，進(jìn)一步聚合生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)。同時(shí)可以作為有機(jī)溶劑以及生產(chǎn)乙撐胺等化學(xué)品的原料。
[0003]工業(yè)上生產(chǎn)1，2_ 二氯乙烷常用的方法是乙烯直接氯化法或氧氯化法，是在催化劑作用下用氯氣直接氯化乙烯或用無水氯化氫氧氯化乙烯制得。工業(yè)化中氯氣直接氯化乙烯生產(chǎn)1，2- 二氯乙烷是在含有固體催化劑的1，2- 二氯乙烷母液中完成的，典型工藝及反應(yīng)設(shè)備主要有以下幾種:中溫氯化立式鼓泡塔反應(yīng)器，該反應(yīng)器設(shè)有氣體分布器和拉西環(huán)填料，但是反應(yīng)能力小，混合效果一般；高溫氯化一體化的反應(yīng)器和精餾塔，但是混合效果不理想；高溫氯化立式鼓泡塔反應(yīng)器，反應(yīng)器中設(shè)置了氯氣混合器，一定程度上提高了混合效果，但操作彈性小，反應(yīng)熱移除不及時(shí)。以上工業(yè)化反應(yīng)設(shè)備相對應(yīng)用成熟，生產(chǎn)穩(wěn)定，但都存在一定缺陷，并且使用原料也僅限于純乙烯，未考慮稀乙烯氯化對混合、散熱要求更高的反應(yīng)特性。
[0004]煉化干氣(以下簡稱干氣)是石油煉制過程中產(chǎn)生的尾氣，包括C2H4、C2H6、CH4、H2、C3H6, CO、CO2, H2O和H2S等組分，其中乙烯(C2H4)的含量一般小于20%，故稱稀乙烯，由于干氣的成分比純乙烯更復(fù)雜，所以利用干氣直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷對反應(yīng)裝置的要求更高。
[0005]中國專利CN102531827A公開了一種干氣直接氯化制備二氯乙烷的方法，采用了管道反應(yīng)器+鼓泡塔的反應(yīng)器型式，利用管道反應(yīng)器良好的混合效果，在一定程度上提高了反應(yīng)效率，可用于干氣的直接氯化；但是氯氣溶解效果差，與乙烯接觸不均，干氣中乙烯轉(zhuǎn)化率不高，反應(yīng)效率低，而且設(shè)備龐大，操作彈性小。
[0006]中國專利CN1984858A公開了一種環(huán)管型反應(yīng)器，由垂直布置的兩個立柱管和上方的脫氣容器組成，在一個立柱管包括串聯(lián)交替布置的加料區(qū)段、反應(yīng)區(qū)段和沸騰區(qū)段，交替加入乙烯和氯氣反應(yīng)，當(dāng)原料采用純乙烯時(shí)，使用該專利的反應(yīng)裝置可以達(dá)到較好的反應(yīng)效果。但當(dāng)使用干氣為原料時(shí)，由于干氣和氯氣反應(yīng)體系復(fù)雜，要求的停留時(shí)間較純乙烯長并且對反應(yīng)熱移除要求高，不適合使用該反應(yīng)裝置。由于該反應(yīng)裝置的加料區(qū)段和反應(yīng)區(qū)段為串聯(lián)設(shè)置，不同區(qū)段的反應(yīng)時(shí)間不一致，并且工藝要求乙烯盡可能參與反應(yīng)以提高乙烯轉(zhuǎn)化率，但是其下游加料點(diǎn)加料后剩余反應(yīng)區(qū)段的長度不夠，限制了下游加料點(diǎn)的加料量。如果要加長反應(yīng)段，則只能增加反應(yīng)器高度，勢必會影響裝置的效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)增加了副反應(yīng)發(fā)生的幾率；干氣和氯氣反應(yīng)體系要求盡快移除反應(yīng)熱以減少副反應(yīng)，而串聯(lián)布置的反應(yīng)區(qū)段其下游沸騰段不足，反應(yīng)效率低，副反應(yīng)增加常導(dǎo)致產(chǎn)品純度下降，不能滿足此工藝要求。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)公開的反應(yīng)裝置，在反應(yīng)散熱、控制、操作彈性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性上仍需進(jìn)一步改進(jìn)，以利于乙烯、特別是稀乙烯直接氯化生產(chǎn)1，2- 二氯乙烷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于乙烯、尤其是干氣稀乙烯和氯氣直接氯化生產(chǎn)1，2- 二氯乙烷的裝置。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)和外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)，環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)包含管式氯化反應(yīng)器和母液循環(huán)回流管，分別與汽化分離器相互連接形成一種環(huán)形結(jié)構(gòu)，反應(yīng)過程中母液在密度差的作用下在其中形成一種強(qiáng)烈的自循環(huán)；管式氯化反應(yīng)器和母液循環(huán)回流管都是垂直布置的立柱管，頂部都與布置在上方的汽化分離器的汽化容器底部連通，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是管式氯化反應(yīng)器至少2支并聯(lián)，底部匯集成I根管后再與母液循環(huán)回流管底部連通；外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)是從汽化容器底部另外引出一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線，并再分為兩路，一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線先連接冷卻器后依次與氯氣進(jìn)料管線、溶氯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的氯氣進(jìn)料口連通；另一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線依次與乙烯進(jìn)料管線、乙烯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的乙烯進(jìn)料口連通。
[0010]每支管式氯化反應(yīng)器分別設(shè)置1-2個乙烯進(jìn)料口和1-2個氯氣進(jìn)料口，在每支管式氯化反應(yīng)器上氯氣的進(jìn)料口設(shè)置在乙烯的進(jìn)料口之后，而且上述兩個進(jìn)料口之間的管段內(nèi)設(shè)置有靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件，乙烯和氯氣的進(jìn)料口增加時(shí)，靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件一般同數(shù)量增加，并按照上述乙烯和氯氣的布置順序依次交叉排布。通過2支或2支以上管式氯化反應(yīng)器分別實(shí)現(xiàn)了乙烯和氯氣的多點(diǎn)進(jìn)料，這樣有助于乙烯和氯氣的均勻混合，提高反應(yīng)效率，減少副反應(yīng)。每支管式氯化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置至少三段靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件以強(qiáng)化傳質(zhì)，增強(qiáng)乙烯和氯氣的混合效果，提高反應(yīng)效率。每支管式氯化反應(yīng)器底部分別設(shè)置循環(huán)控制器，可以是不同形式的工藝閥門、自控閥門或者管道泵及其他強(qiáng)制循環(huán)設(shè)備中的一種或幾種的組合。通過該循環(huán)控制器可以根據(jù)生產(chǎn)需要控制循環(huán)母液的流速，進(jìn)而達(dá)到控制反應(yīng)程度的目的，同時(shí)也可以通過循環(huán)控制器的關(guān)閉或者開啟改變管式氯化反應(yīng)器的投用數(shù)量和程度從而改變整套裝置的產(chǎn)能。
[0011]環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)的母液循環(huán)回流管為一段立柱空管，空管管徑大小與裝置的產(chǎn)能相匹配,決定了母液的回流量和回流速率。
[0012]產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)包括汽化分離器、產(chǎn)品氣冷凝器、氣液分離器等裝置。汽化分離器由汽化包和汽化容器組成，其中汽化容器的水平截面積需滿足1，2-二氯乙烷的汽化要求，在汽化容器內(nèi)部上方、汽化包的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置外沿向下傾斜的折流板，汽化包的氣體出口上部設(shè)置除沫器，確保在尾氣量較大的情況下達(dá)到理想的氣液分離效果。汽化分離器上方汽化包設(shè)有1，2- 二氯乙烷蒸汽出口，1，2- 二氯乙烷蒸汽在產(chǎn)品氣冷凝器中大部分冷凝為液體，經(jīng)氣液分離器后氣體外排，部分1，2-二氯乙烷液體作為產(chǎn)品送入產(chǎn)品儲罐，另一部分補(bǔ)充到外循環(huán)與加料系統(tǒng)。
[0013]汽化分離系統(tǒng)中安裝有折流板，阻滯1，2- 二氯乙烷汽化后的流速，分別設(shè)置在汽化容器內(nèi)部上方和汽化包的內(nèi)側(cè)壁。汽化容器上部安裝I塊弓形折流板，折流板下端向流體流動方向或者汽化包的位置方向傾斜4(Γ50°，切口為20%?35%，汽化包的豎管內(nèi)側(cè)安裝相向安裝兩塊折流板，切口為159Γ30%，末端垂直向下傾斜3(Γ45°，并與除沫器之間保持一定的分離空間。
[0014]汽化分離系統(tǒng)中的汽化包的氣體出口上端安裝有除沫器，一般選擇慣性除沫器，選用高等級不銹鋼材質(zhì)或者不被1，2- 二氯乙烷溶解的有機(jī)材質(zhì)。安裝時(shí)留出氣液分離空間。
[0015]從汽化分離器汽化容器底部引出的二氯乙烷母液外循環(huán)管線，通過循環(huán)泵并分為兩路，一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線先連接冷卻器后依次與氯氣進(jìn)料管線、溶氯混合器連接，最終通過溶氯二氯乙烷進(jìn)料管線連通到各個管式氯化反應(yīng)器的氯氣進(jìn)料口 ；另一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線依次與乙烯進(jìn)料管線、乙烯混合器連接，同樣最終通過分散乙烯二氯乙烷進(jìn)料管線連通到各個管式氯化反應(yīng)器的乙烯進(jìn)料口。在每支管式氯化反應(yīng)器上氯氣的進(jìn)料口總是設(shè)置在乙烯的進(jìn)料口之后，而且兩個進(jìn)料口之間的管段內(nèi)設(shè)置有靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件，乙烯和氯氣的進(jìn)料口增加時(shí)，一般同數(shù)量增加，并按照上述乙烯和氯氣的布置順序依次交叉排布。
[0016]采用本實(shí)用新型方案，由于其反應(yīng)段由并聯(lián)的管式氯化反應(yīng)器組成，各反應(yīng)段長度分布均勻，便于熱量移除，同時(shí)由于實(shí)現(xiàn)了乙烯和氯氣平行進(jìn)料和均勻混合，可以進(jìn)一步避免反應(yīng)局部過熱，提高了反應(yīng)選擇性從而達(dá)到提高產(chǎn)品純度的目的。
[0017]上述直接氯化生產(chǎn)1，2_ 二氯乙烷裝置中，氯氣通過氯氣進(jìn)料管線進(jìn)入二氯乙烷母液外循環(huán)管線，在溶氯混合器中充分溶解于二氯乙烷循環(huán)母液中，用于溶解氯氣的二氯乙烷循環(huán)母液經(jīng)過冷卻器適當(dāng)降溫以提高對氯氣的溶解能力，溶解有氯氣的1，2_ 二氯乙烷經(jīng)過多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)分成至少兩路分別通過各管式氯化反應(yīng)器的氯氣進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)器中。進(jìn)料裝置均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表，進(jìn)料口可采用噴嘴形式或其他形式。
[0018]上述直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷裝置中，乙烯進(jìn)料方式除用于分散乙烯的二氯乙烷循環(huán)母液不需要冷卻器降溫外其他部分和氯氣進(jìn)料方式完全相同。由于乙烯在1，2-二氯乙烷中的溶解度很小，只能通過分散乙烯混合器以氣沫形式分散在1，2_ 二氯乙燒中。
[0019]上述直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷裝置中，每支管道反應(yīng)器的各多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)可以分別進(jìn)行單點(diǎn)控制。
[0020]和現(xiàn)有中國專利CN1984858A公開的環(huán)管型反應(yīng)器相比，反應(yīng)段由I支管式氯化反應(yīng)器變?yōu)橹辽?支管式氯化反應(yīng)器，相應(yīng)進(jìn)料點(diǎn)的排列方式由沿單支管式氯化反應(yīng)器徑向多點(diǎn)布置變?yōu)槎嘀Ч苁铰然磻?yīng)器上平行多點(diǎn)布置。由于管式氯化反應(yīng)器數(shù)量的增加，可以增強(qiáng)混合效果、提高轉(zhuǎn)化率、有效防止過度氯化減少副反應(yīng)，在反應(yīng)段長度相同的情況下可以保證乙烯和氯氣在反應(yīng)段有足夠的停留時(shí)間以增強(qiáng)直接氯化效果，在設(shè)置相同停留時(shí)間的情況下，可以減小反應(yīng)段的長度進(jìn)而降低整個反應(yīng)器的高度。每支管式氯化反應(yīng)器設(shè)置循環(huán)控制器，可以根據(jù)生產(chǎn)需要投入或者停用某段管式反應(yīng)器，從而自由調(diào)節(jié)產(chǎn)量，提高裝置操作彈性。本實(shí)用新型專利通過并聯(lián)的管式氯化反應(yīng)器可以在不增加反應(yīng)段的長度和反應(yīng)器的高度的情況下，實(shí)現(xiàn)較好的反應(yīng)效果。
[0021]由于反應(yīng)段并聯(lián)設(shè)置、平行多點(diǎn)進(jìn)料，使反應(yīng)時(shí)間分布均勻，可以最大程度的減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品純度，并且反應(yīng)區(qū)前段未反應(yīng)的乙烯繼續(xù)輸入后段反應(yīng)區(qū)，更好的促進(jìn)了乙烯分散。可以根據(jù)反應(yīng)尾氣中乙烯的含量調(diào)節(jié)氯氣進(jìn)料量控制乙烯和氯氣的合適總配比，降低乙烯的損失。在裝置設(shè)計(jì)負(fù)荷內(nèi)，乙烯和氯氣進(jìn)料量分別固定的情況下，乙烯的損失隨著氯氣進(jìn)料點(diǎn)的增多而降低，有效的提高了乙烯轉(zhuǎn)化率，尤其適用于稀乙烯和氯氣的反應(yīng)。
[0022]該裝置通過單獨(dú)設(shè)置溶氯二氯乙烷冷卻器可以減少循環(huán)二氯乙烷母液的冷卻量，既可以保證氯氣的充分溶解，又具有良好節(jié)能的效果。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0024]圖1為本實(shí)用新型直接氯化生產(chǎn)1，2- 二氯乙烷裝置示意圖。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1所示，直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷管式氯化反應(yīng)裝置，包括環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)和外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)，環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)包括母液循環(huán)回流管3、循環(huán)控制器4、管式氯化反應(yīng)器5 ;產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)包括汽化包1、汽化容器2、折流板19、除沫器20、產(chǎn)品氣冷凝器21、氣液分離器22;外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)包括溶氯二氯乙烷管線6、溶氯二氯乙烷冷卻器7、氯氣進(jìn)料管線8、溶氯混合器9、溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)10、溶氯二氯乙烷進(jìn)料管線11、靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件12、分散乙烯二氯乙烷管線14、乙烯進(jìn)料管線15、分散乙烯混合器16、分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)17、分散乙烯二氯乙烷進(jìn)料管線18、二氯乙烷母液外循環(huán)管線13、循環(huán)泵26 ;還包括必要的連接件，以及工藝需要的各種控制閥門、安全閥門、計(jì)量儀表、混合器內(nèi)構(gòu)件、排空管線和保護(hù)管線等。
[0027]具體連接安裝方式如圖1所示，從汽化容器2底部出來的二氯乙烷母液外循環(huán)管線13經(jīng)過循環(huán)泵26增壓后，分成溶氯二氯乙烷管線6和分散乙烯二氯乙烷管線14兩路，溶氯二氯乙烷管線6與溶氯二氯乙烷冷卻器7連接后和氯氣進(jìn)料管線8、溶氯混合器9相連，溶氯混合器9出口通過溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)10及溶氯二氯乙烷進(jìn)料管線11分成至少兩路進(jìn)入各管式氯化反應(yīng)器；分散乙烯二氯乙烷管線14和乙烯進(jìn)料管線15連接后與分散乙烯混合器16連接，通過分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)17及分散乙烯二氯乙烷進(jìn)料管線18分成至少兩路進(jìn)入各管式氯化反應(yīng)器5 ;管式氯化反應(yīng)器5上部出口與汽化容器2相連，汽化容器2上部的汽化包I與產(chǎn)品氣冷凝器21、氣液分離器22相連，氣液分離器22上部與氣體排出管線23相連，氣液分離器22下部通過管線24與二氯乙烷母液外循環(huán)管線13相連用于回流部分二氯乙烷保持汽化容器母液液位，并通過管線25輸出產(chǎn)品；管式氯化反應(yīng)器5由3支并聯(lián)，底部匯集成I根管后再與母液循環(huán)回流管3底部連通，管式氯化反應(yīng)器5和母液循環(huán)回流管3都是垂直布置的立柱管，頂部都與布置在上方的汽化分離器的汽化容器2底部連通，在管式氯化反應(yīng)器中溶液上升，環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)的母液循環(huán)回流管3為一段立柱空管，空管管徑大小與裝置的產(chǎn)能相匹配，由母液的回流量和回流速率計(jì)算確定。二氯乙烷母液外循環(huán)管線13與溶氯二氯乙烷管線6、分散乙烯二氯乙烷管線14采用焊接方式連接，溶氯二氯乙烷進(jìn)料管線11與管式氯化反應(yīng)器進(jìn)料口采用法蘭連接，分散乙烯二氯乙烷進(jìn)料管線18與管式氯化反應(yīng)器進(jìn)料口采用法蘭連接。
[0028]產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)包括汽化分離器、產(chǎn)品氣冷凝器21、氣液分離器22，汽化分離器由汽化容器2和汽化包組成1，其中汽化容器2的截面積需滿足1，2-二氯乙烷的汽化要求，在汽化容器2內(nèi)部上方、汽化包I的側(cè)壁設(shè)置外沿向下傾斜的折流板19，汽化包I的氣體出口上游設(shè)置除沫器20。折流板19選用弓形折流板，共三塊，切口為2(Γ45%，其中I塊為弓形折流板，安裝在汽化容器2頂壁靠近汽化包I 一側(cè)的位置，折流板下端向流體流動方向或者汽化包I的位置方向傾斜4(Γ50°，切口為20%?35%，汽化包I的豎管內(nèi)側(cè)安裝相向安裝兩塊折流板，切口為159Γ30%，末端垂直向下傾斜3(Γ45°，并與除沫器20之間保持一定的分離空間。
[0029]除沫器20選擇慣性除沫器，選用高等級不銹鋼材質(zhì)或者不被1，2- 二氯乙烷溶解的有機(jī)材質(zhì)。安裝時(shí)與下端折流板之間留出氣液分離空間，間距一般為汽化包內(nèi)徑的0.5^1倍。
[0030]3支并聯(lián)的管式氯化反應(yīng)器5是裝置的主要反應(yīng)段，每支管式氯化反應(yīng)器5設(shè)置三段靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件12，溶氯混合器9和分散乙烯混合器16中也設(shè)有靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件，內(nèi)構(gòu)件采用SK、SV組合、分段設(shè)置。
[0031]乙烯在分散乙烯混合器16中形成微小氣泡分散于二氯乙烷循環(huán)母液中，通過分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)17分三路管線18分別進(jìn)入三支管式氯化反應(yīng)器，形成三點(diǎn)進(jìn)料模式，每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表。氯氣在溶氯混合器9中溶解于二氯乙烷循環(huán)母液，通過溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)10分成三路管線11也分別進(jìn)入三支管式氯化反應(yīng)器，形成三點(diǎn)進(jìn)料模式，每個進(jìn)料點(diǎn)也均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表。在每支管式氯化反應(yīng)器氯氣的進(jìn)料點(diǎn)設(shè)置在乙烯的進(jìn)料點(diǎn)之后，而且進(jìn)料點(diǎn)之間的管段設(shè)置有靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件12。
[0032]實(shí)施例2
[0033]實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，主要區(qū)別在于反應(yīng)段由兩支管式氯化反應(yīng)器組成，每支管式氯化反應(yīng)器5中有六段靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件。溶氯混合器9、分散乙烯混合器16、管式氯化反應(yīng)器5的內(nèi)構(gòu)件采用波紋管規(guī)整填料。
[0034]乙烯在分散乙烯混合器16中分散于二氯乙烷循環(huán)母液中后，通過分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)17分成四點(diǎn)進(jìn)入兩支管式氯化反應(yīng)器，每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表。
[0035]氯氣在溶氯混合器9中溶解于二氯乙烷循環(huán)母液中后，通過溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)10分成四點(diǎn)進(jìn)入兩支管式氯化反應(yīng)器，每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表，其中溶氯二氯乙烷最后一個進(jìn)料點(diǎn)與汽化容器之間有二段靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件。
[0036]實(shí)施例3
[0037]實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，主要區(qū)別在于反應(yīng)段由四支管式氯化反應(yīng)器組成，管式氯化反應(yīng)器5是由五段管式靜態(tài)混合器使用螺紋連接。其中溶氯混合器9、分散乙烯混合器14使用SMV型靜態(tài)混合器，管式氯化反應(yīng)器5采用SK、SX型內(nèi)構(gòu)件組合使用。
[0038]乙烯在分散乙烯混合器16中分散于二氯乙烷循環(huán)母液中后，通過分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)17分成八點(diǎn)進(jìn)入四支管式氯化反應(yīng)器，每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表。
[0039]氯氣在溶氯混合器9中溶解于二氯乙烷循環(huán)母液中后，通過溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)10分成八點(diǎn)進(jìn)入四支管式氯化反應(yīng)器，每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表，其中溶氯二氯乙烷最后一個進(jìn)料點(diǎn)正常情況下不投用，與汽化容器2之間有一段管式靜態(tài)混合器。
[0040]本實(shí)用新型的工作過程說明:
[0041]循環(huán)二氯乙烷母液通過二氯乙烷母液外循環(huán)管線首先分成兩路，一路經(jīng)溶氯二氯乙烷管線、溶氯二氯乙烷冷卻器冷卻后連入氯氣進(jìn)料管線，通過溶氯混合器后使氯氣在循環(huán)二氯乙烷母液中充分溶解，再進(jìn)入溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)后分成至少兩點(diǎn)進(jìn)入各管式氯化反應(yīng)器；另一路經(jīng)分散乙烯二氯乙烷管線后與乙烯進(jìn)料管線相連，再通過分散乙烯混合器使乙烯在循環(huán)二氯乙烷中充分分散后再通過多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入管式氯化反應(yīng)器；
[0042]在管式氯化反應(yīng)器中溶氯二氯乙烷分多點(diǎn)與分散乙烯二氯乙烷充分混合，氯氣與乙烯反應(yīng)生成1，2- 二氯乙烷，同時(shí)放出大量熱量使反應(yīng)段和汽化段形成沸騰狀，二氯乙烷及低沸物快速蒸發(fā)形成多種成分的混合氣，其中未反應(yīng)乙烯或氯氣經(jīng)汽化包、產(chǎn)品氣冷凝器，在氣液分離器中分離后從頂部通過氣體排出管線回收，冷凝產(chǎn)生的液體1，2-二氯乙烷在氣液分離器中分離后一部分與二氯乙烷母液外循環(huán)管線相連用于保持母液液位，另一部分作為產(chǎn)品外排；用于溶解氯氣和分散乙烯的二氯乙烷循環(huán)母液從汽化容器中經(jīng)二氯乙烷母液外循環(huán)管線流出，通過循環(huán)泵送到外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)循環(huán)使用。
[0043]溶氯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)和分散乙烯二氯乙烷多點(diǎn)進(jìn)料系統(tǒng)都分別分成至少兩點(diǎn)進(jìn)入各管式氯化反應(yīng)器，并在每個進(jìn)料點(diǎn)均設(shè)置控制閥門及計(jì)量儀表，可有效避免局部過熱，減少副反應(yīng)的生產(chǎn)，大大提高了產(chǎn)品純度和乙烯轉(zhuǎn)化率，并利于操作彈性的調(diào)整。溶氯二氯乙烷進(jìn)料點(diǎn)的數(shù)量和分散乙烯二氯乙烷進(jìn)料點(diǎn)的數(shù)量一般相同，并保持一定的進(jìn)料量比例。
【權(quán)利要求】
1.一種直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，包括環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)、產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)和外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)，環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)包含管式氯化反應(yīng)器和母液循環(huán)回流管，分別與汽化分離器相互連接形成一種環(huán)形的結(jié)構(gòu)，管式氯化反應(yīng)器和母液循環(huán)回流管都是垂直布置的立柱管，頂部都與布置在上方的汽化分離器的汽化容器底部連通，其特征在于，管式氯化反應(yīng)器至少2支并聯(lián)，底部匯集成I根管后再與母液循環(huán)回流管底部連通；外循環(huán)與進(jìn)料系統(tǒng)是從汽化容器底部另外引出一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線，并再分為兩路，一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線先連接冷卻器后依次與氯氣進(jìn)料管線、溶氯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的氯氣進(jìn)料口連通；另一路二氯乙烷母液外循環(huán)管線依次與乙烯進(jìn)料管線、乙烯混合器連接，然后與各個管式反應(yīng)器的乙烯進(jìn)料口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，其特征在于，每支管式氯化反應(yīng)器分別設(shè)置1-2個乙烯進(jìn)料口和1-2個氯氣進(jìn)料口，在每支管式氯化反應(yīng)器上氯氣的進(jìn)料口設(shè)置在乙烯的進(jìn)料口之后，而且上述兩個進(jìn)料口之間的管段內(nèi)設(shè)置有靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件，乙烯和氯氣的進(jìn)料口增加時(shí)，靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件一般同數(shù)量增加，并按照上述乙烯和氯氣的布置順序依次交叉排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，其特征在于，所述的每支管式氯化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置至少三段靜態(tài)混合器內(nèi)構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，其特征在于，所述的每支管式氯化反應(yīng)器分別設(shè)置循環(huán)控制器，循環(huán)控制器是包括不同形式的工藝閥門、自控閥門或者管道泵及其他強(qiáng)制循環(huán)設(shè)備中的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，所述的產(chǎn)品汽化分離收集系統(tǒng)包括汽化分離器、產(chǎn)品氣冷凝器、氣液分離器，其特征在于，汽化分離器由汽化容器和汽化包組成，其中汽化容器的截面積需滿足1，2-二氯乙烷的汽化要求，在汽化容器內(nèi)部上方、汽化包的側(cè)壁設(shè)置外沿向下傾斜的折流板，汽化包的氣體出口上游設(shè)置除沫器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接氯化生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的裝置，其特征在于，所述的環(huán)形管道反應(yīng)系統(tǒng)的母液循環(huán)回流管為一段立柱空管，空管管徑大小與裝置的產(chǎn)能相匹配，由母液的回流量和回流速率計(jì)算確定。
【文檔編號】C07C17/02GK204111619SQ201420565556
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉建路, 潘玉強(qiáng), 袁敬明, 何友國, 張浩波, 遲慶峰 申請人:中國海洋石油總公司, 山東?；瘓F(tuán)有限公司