[實用新型]氯丁二烯加成反應器

有效

• 申請號: 201120415246.7
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN202315898U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 趙毅;閆少偉;范偉芳;趙世平;田養鋒
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J10/00;C07C21/21;C07C17/08
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 魏樹巍

技術領域

本實用新型屬于一種反應器，具體地說涉及一種氯丁二烯的加成反應器。

背景技術

氯丁二烯加成反應器是氯丁橡膠單體(氯丁二烯)生產過程中的關鍵設備。在本設備中乙烯基乙炔在液相催化劑中與氯化氫氣體反應合成氯丁二烯。催化劑通常是氯化亞銅的鹽酸溶液。乙烯基乙炔進入反應器時首先被氣化，該反應屬于氣液相反應。由于氯丁二烯是該反應的中間產物，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物氯丁二烯，必須嚴格控制以下反應條件：高效的催化劑；原料的純度；反應溫度；接觸時間和接觸表面；其中與反應器結構密切相關的主要是第3和第4點，只有在適宜的溫度下反應，才能保證氯丁二烯的轉化率和收率都比較高。該反應是放熱反應，而乙烯基乙炔氣化又要消耗熱量，這就要求介質能充分混合，使反應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，也是要求反應介質充分混合和能及時從催化劑溶液中分離出反應產物，才能使該反應正常連續進行。該反應器主要有臥式帶攪拌反應器和鼓泡式反應器兩種型式。臥式反應器反應能力較大，適用于產量大的場合，但臥式反應器結構復雜，需用耐強腐蝕的特種鋼制造，國內很少采用。鼓泡式反應器造價低，結構簡單，在國內廣泛使用，但鼓泡式反應器的直徑不宜過大，只適用于產量小的場合。鼓泡式反應器是由反應器殼體、循環管、循環管入口、循環管出口、乙烯基乙炔入口、HCl入口、催化劑加入口、反應氣體出口、油層出口、催化劑排出口、脫鹽水入口和人孔組成，通常有一對循環管。反應開始前，在反應器本體和循環管內都裝有乙烯基乙炔和催化劑，氯化氫氣體從循環管直管段上部進入循環管，造成反應器本體和循環管內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器下部進入循環管，再從循環管的上部進入反應器本體，從而構成循環使反應正常進行。鼓泡式反應器的直徑過大時，很難保證各相反應介質沿反應器截面均勻分布，而且隨著直徑增大而引起徑向和軸向的溫度不均勻，這會引起副反應的加劇，影響氯丁二烯的收率。目前國內采用的鼓泡式反應器直徑不超過2m，常用直徑約1.5m。

發明內容

本實用新型的目的是對鼓泡式反應器結構進行改進，設計一種適用于產量大，氯丁二烯收率高的氯丁二烯加成反應器。

本實用新型是通過以下方式來實現的。

氯丁二烯加成反應器，它是由包反應器殼體、循環管、循環管入口、循環管出口、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，其特征在于循環管由循環上平管，循環下平管和循環豎直管組成，循環上平管的一端為循環管入口，并深入反應器殼體內，另一端與循環豎直管連接，循環下平管的一端為循環管出口，并深入反應器殼體內，另一端與循環豎直管連接，在豎直管上有氯化氫氣體入口，循環管入口和循環管出口沿反應器殼體圓周均勻分布。

如上所述的循環管入口和循環管出口深入反應器殼體內的長度如下：

L_入/D_i＝0-0.3，L_出/D_i＝0-0.3，d_i²/D_i²＝0.008-0.02

其中：D_i——反應器殼體外徑，L_入——循環管入口的內伸長度

L_出——循環管出口的內伸長度，d_i——循環管直徑

如上所述的循環管入口和循環管出口在反應器殼體上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為25°-60°。

如上所述的循環管為3-5個。

本實用新型主要具備以下優點：

1.該反應器內介質混合均勻，可有效地控制反應溫度和反應過程；

2.該反應器結構簡單，無需耐強腐蝕的特種鋼制造，可采用一般碳鋼內襯耐酸瓷磚的結構，可有效降低設備成本；

3.生產能力高，可有效降低生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖

圖2是本實用新型的A-A剖視圖

根據化工設備的制圖習慣，圖1和圖2并不是完全對應的。圖1示意出各個管口的相對位置，循環管只表示了一個。圖2示意出各個循環管及循環管進出口的相對位置。