[實用新型]一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器

無效

• 申請號: 201120136072.0
• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN202078885U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 吳劍華
• 申請（專利權）人: 吳劍華;沈陽化工大學
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C07C21/06;C07C17/08
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

本實用新型涉及一種化工產品的生產裝置，具體涉及的是一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器。

技術背景

????乙炔與氯化氫合成反應生成氯乙烯。以往的合成反應是在一定內徑的鋼管組成的列管式合成轉化器內進行的，列管內充有催化劑。所用催化劑為以活性炭為載體的氯化高汞。對于這種列管式合成轉化器，列管外的傳熱介質為沸騰狀態的水，傳熱系數較大，但列管內由于填充了催化劑，管內的反應熱很難傳遞到管外來，使反應溫度沿列管橫截面存在明顯的徑向分布，列管中心的溫度為最高。此外，合成轉化器內的反應溫度也存在著沿列管軸向分布的高溫段。由于列管內徑向溫度分布與軸向溫度分布的存在，導致合成轉化器列管內軸向高溫段中心區溫度過高而引起催化劑載體活性碳吸附的氯化高汞升華而隨氣流帶逸，降低了催化劑活性及使用壽命，導致降低生產能力或頻繁更換催化劑增加生產成本。改善氯乙烯合成轉化器內的傳熱與傳質狀況，消除徑向溫度分布，使軸向溫度分布趨向平緩可控，這是目前乙炔與氯化氫合成反應生成氯乙烯生產過程一直期盼解決的問題。

發明內容

本實用新型提供了一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器，采用在合成轉化器反應列管內設置由中心芯管和擾流片構成的擾流組件進行強化傳熱與傳質，原料氣進入列管反應器后，在擾流元件的作用下分散、扭曲、旋轉與合并，增強乙炔與氯化氫在催化劑表面和內部的擴散。

本實用新型的技術方案是：

一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器，包括原料氣入口、上封頭、熱電偶、上管板、排氣管、筒體、冷卻水入口、隔板、反應列管、膨脹節、活性碳、瓷環、多孔板、下封頭、放酸口、合成氣出口、人孔或手孔、下管板、放凈口、冷卻水出口、折流板、防沖擋板、芯軸、擾流片、催化劑及附件，其反應列管內裝有由芯軸和擾流片構成的擾流組件及催化劑；上封頭與下封頭內均裝有活性炭、瓷環、多孔板和防沖擋板，或只在一側封頭內裝有活性炭、瓷環、多孔板和防沖擋板。

所述的一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器，其芯軸為空心軸或實心軸，擾流片為螺旋片、市售化工填料或靜態混合元件，螺旋片為左旋或右旋，連續排列或間歇排列。

所述的一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器，其合成氣出口和原料氣入口為可互換式。

所述的一種乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器，其熱電偶插入空心芯軸內或插入芯軸與反應列管間的環隙內。

本實用新型具有如下優點：

1.反應列管內裝有由芯軸和擾流片構成的擾流組件，強化了管內徑向對流傳熱，可消除管內徑向溫度差，克服管中心局部過熱而引起的催化劑氯化高汞升華，延長了催化劑的活性和使用壽命。

2.?擾流組件有效提高了反應列管內的傳熱系數，可改善反應列管內的軸向溫度分布，使控制反應列管軸向溫度分布成為可能。

3.?擾流組件改變了原料氣在反應列管內的流動狀況，強化了乙炔、氯化氫與催化劑表面接觸的更新；強化了乙炔、氯化氫經活性炭微孔道向催化劑內部的擴散；強化了乙炔、氯化氫反應生成氯乙烯的速率以及生成的氯乙烯經活性炭微孔向催化劑外部的擴散；同時也強化了氯乙烯脫離催化劑表面向氣流中的擴散。

4.?同傳統的乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器相比，本實用新型提出的氯乙烯合成轉化器催化劑使用周期長，反應列管單位面積生產效率高，無催化劑氯化高汞升華，環境效益好。

5.?傳統氯乙烯合成轉化工藝為兩臺氯乙烯合成轉化器串聯操作，其第二臺合成轉化器填充的是活性較高的新催化劑，第一臺轉化器則填充由第二臺轉化器換下來的舊催化劑，本實用新型提出的合成轉化器，原料氣入口與合成氣出口可以互換，適當增加反應列管長度，可實現一臺轉化器代替兩臺串聯操作的傳統合成轉化器。

附圖說明

圖1是上封頭與下封頭內均裝有活性炭、瓷環、多孔板的乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器示意圖；

圖2是下封頭內裝有活性炭、瓷環、多孔板的乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的合成轉化器示意圖；

圖3是內裝空心芯軸與擾流片構成的擾流組件的反應列管軸向剖面示意圖；

圖4是反應列管同一橫截面設有兩個擾流片的示意圖；

圖5是反應列管同一橫截面設有四個擾流片的示意圖。

具體實施方式

實施例一