[實(shí)用新型]一種適用于液相強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320875459.7
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN203710998U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小波;陳先進(jìn);歐陽旭;戴成洪;徐立民;華永康;徐衛(wèi)國
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江化工院科技有限公司;浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司;浙江藍(lán)天環(huán)保氟材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02;C07D303/48;C07D301/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工反應(yīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種適用于液相強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器，特別適用于六氟丙烯制六氟環(huán)氧丙烷等反應(yīng)溫度在120℃~170℃之間的反應(yīng)，其它反應(yīng)溫度在100℃~250℃之間的液相反應(yīng)也均能適用。

背景技術(shù)

目前，對于像六氟丙烯制取六氟環(huán)氧丙烷之類的液相強(qiáng)放熱反應(yīng)，由于該類反應(yīng)特點(diǎn)是：反應(yīng)速度快，放熱量大，且反應(yīng)溫度區(qū)間比較窄，如反應(yīng)器內(nèi)存在氣相空間，則壓力迅速增高。因此目前的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)一般采用絕熱式，且必須采用大量的溶劑來稀釋反應(yīng)物，降低絕熱溫升，減少副產(chǎn)物的生成。由于采用絕熱反應(yīng)器，因此反應(yīng)沒有在最適合溫度下反應(yīng)，且反應(yīng)溫度不容易控制，另外，采用大量的溶劑來稀釋反應(yīng)物，不但增加了反應(yīng)器及附屬設(shè)備的規(guī)格尺寸，而且還增加了后續(xù)精餾分離的熱負(fù)荷，使能耗增高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于液相強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器，以能嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，減少設(shè)備投資及精餾分離能耗。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種適用于液相強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器，其特征在于所述等溫反應(yīng)器包括上封頭、下封頭、筒體、上法蘭、下法蘭；其特征在于：所述等溫反應(yīng)器內(nèi)沿著反應(yīng)器的高度設(shè)置有換熱盤管，所述換熱盤管為通軟水的換熱盤管以吸收反應(yīng)熱；上封頭、下封頭和筒體用上法蘭和下法蘭分別連接，所述等溫反應(yīng)器設(shè)有液體分布器和中心管、測溫管，其中一種反應(yīng)物從反應(yīng)器底部進(jìn)料口經(jīng)液體分布器進(jìn)入反應(yīng)器，其中另一種反應(yīng)物從反應(yīng)器頂部進(jìn)料口經(jīng)中心管進(jìn)入反應(yīng)器，中心管中下部管壁部分開孔。

在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

反應(yīng)器的出料口設(shè)置在反應(yīng)器頂部，可使整個(gè)反應(yīng)器充滿液體，無氣相空間存在。

中心管和液體分布器的開孔率和開孔大小由物料及能量衡算確定。

測溫管上沿感應(yīng)器高度方向設(shè)置并均布熱電偶，以供反應(yīng)器的控制裝置根據(jù)測得的高度方向溫度，調(diào)節(jié)軟水汽包壓力，控制反應(yīng)溫度。

如反應(yīng)器設(shè)備尺寸較大，為使反應(yīng)器內(nèi)橫向和高度方向溫度均勻，換熱盤管形式設(shè)置成雙層換熱盤管或三層以上的多層換熱盤管，每層換熱盤管均有其獨(dú)立的進(jìn)出水口和受反應(yīng)器的控制裝置控制的調(diào)節(jié)閥，控制裝置和測溫管相連，各層換熱盤管的軟水壓力不同。根據(jù)反應(yīng)強(qiáng)度及熱點(diǎn)偶溫度，可分別在各層盤管內(nèi)通入不同壓力的軟水，使得反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行。

所述液相強(qiáng)放熱反應(yīng)為六氟丙烯制六氟環(huán)氧丙烷的反應(yīng)。

所述液相強(qiáng)放熱反應(yīng)為反應(yīng)溫度在100℃~250℃之間的液相反應(yīng)。

所述液相強(qiáng)放熱反應(yīng)為反應(yīng)溫度在120℃~170℃之間的液相反應(yīng)。

由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，六氟丙烯制取六氟環(huán)氧丙烷等反應(yīng)溫度在120℃~170℃之間的反應(yīng)，反應(yīng)壓力在3MPa左右，而水的氣化溫度恒定，上述溫度下的水的飽和蒸汽壓力與反應(yīng)壓力也比較匹配，如采用軟水移走反應(yīng)熱量，就可以精確控制反應(yīng)溫度，提高產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和選擇性，并且能減少較多溶劑的使用量。

與現(xiàn)有絕熱反應(yīng)器相比，反應(yīng)器頂部物料采用中心管進(jìn)料形式，并在中心管中下部管壁上開孔，使從反應(yīng)器頂部進(jìn)去的物料作為分散相分散到反應(yīng)器中，保證兩種反應(yīng)物低濃度接觸，避免劇烈反應(yīng)。反應(yīng)過程中軟水吸收反應(yīng)熱汽化產(chǎn)生蒸汽，由于水的汽化溫度恒定，因此保持反應(yīng)溫度恒定。通過測溫管測得的各個(gè)深度的溫度，反應(yīng)器的控制裝置調(diào)節(jié)軟水汽包壓力，就可以合理控制反應(yīng)溫度，從而增加反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，調(diào)節(jié)反應(yīng)選擇性。而絕熱反應(yīng)器只能采用大量溶劑稀釋反應(yīng)熱，反應(yīng)溫度也只能選擇一個(gè)區(qū)間，不能在最適合溫度下反應(yīng)。本實(shí)用新型反應(yīng)器頂部出料可有效防止氣體聚集、產(chǎn)生氣相空間。同等生產(chǎn)能力下，反應(yīng)器等設(shè)備投資可減少30%以上，溶劑用量比現(xiàn)有絕熱反應(yīng)器減少60%以上，能耗可降低50%以上，并且可副產(chǎn)蒸汽，可滿足自身后續(xù)精餾工藝的能耗。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所提供的實(shí)施例的示意圖。

圖2為當(dāng)換熱盤管為多層時(shí)，本實(shí)用新型所提供的實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式