[發明專利]并聯環管型直接氯化生產1,2-二氯乙烷的裝置

有效

• 申請號: 201410509079.0
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104262077A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 劉建路;朱榮振;張浩波;潘玉強;遲慶峰
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;山東海化集團有限公司
• 主分類號: C07C17/02
• 分類號: C07C17/02;C07C19/045
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 臧傳進

技術領域

本發明涉及一種利用純乙烯或者煉化干氣稀乙烯并聯環管型直接氯化生產1,2-二氯乙烷的裝置。

技術背景

1,2-二氯乙烷(簡稱EDC)，是一種重要的化工原料，用途廣泛，主要用于生產氯乙烯（VCM），進一步聚合生產聚氯乙烯（PVC）。同時可以作為有機溶劑以及生產乙撐胺等化學品的原料。

工業上生產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。工業化中氯氣直接氯化乙烯生產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，典型工藝及反應設備主要有以下幾種：中溫氯化立式鼓泡塔反應器，該反應器設有氣體分布器和拉西環填料，但是反應能力小，混合效果一般；高溫氯化一體化的反應器和精餾塔，但是混合效果不理想；高溫氯化立式鼓泡塔反應器，反應器中設置了氯氣混合器，一定程度上提高了混合效果，但操作彈性小，反應熱移除不及時。以上工業化反應設備相對應用成熟，生產穩定，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特性。?

煉化干氣(以下簡稱干氣)是石油煉制過程中產生的尾氣，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雜，所以利用干氣直接氯化生產1,2-二氯乙烷對反應裝置的要求更高。

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，采用了管道反應器+鼓泡塔的反應器型式，利用管道反應器良好的混合效果，在一定程度上提高了反應效率，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，干氣中乙烯轉化率不高，反應效率低，而且設備龐大，操作彈性小。

中國專利CN1984858A公開了一種環管型反應器，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交替布置的加料區段、反應區段和沸騰區段，交替加入乙烯和氯氣反應，當原料采用純乙烯時，使用該專利的反應裝置可以達到較好的反應效果。但當使用干氣為原料時，由于干氣和氯氣反應體系復雜，要求的停留時間較純乙烯長并且對反應熱移除要求高，不適合使用該反應裝置。由于該反應裝置的加料區段和反應區段為串聯設置，不同區段的反應時間不一致，并且工藝要求乙烯盡可能參與反應以提高乙烯轉化率，但是其下游加料點加料后剩余反應區段的長度不夠，限制了下游加料點的加料量。如果要加長反應段，則只能增加反應器高度，勢必會影響裝置的效率和運行的經濟性，同時增加了副反應發生的幾率；干氣和氯氣反應體系要求盡快移除反應熱以減少副反應，而串聯布置的反應區段其下游沸騰段不足，反應效率低，副反應增加常導致產品純度下降，不能滿足此工藝要求。

綜上所述，現有技術公開的反應裝置，在反應散熱、控制、操作彈性和運行的經濟性上仍需進一步改進，以利于乙烯、特別是稀乙烯直接氯化生產1,2-二氯乙烷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種適用于乙烯、尤其是干氣稀乙烯和氯氣并聯環管型直接氯化生產1,2-二氯乙烷的裝置。

為解決上述技術問題，本發明包括環形管道反應系統、產品汽化分離收集系統和外循環與進料系統，環形管道反應系統包含管式氯化反應器和母液循環回流管，分別與汽化分離器相互連接形成一種環形結構，反應過程中母液在密度差的作用下在其中形成一種強烈的自循環；管式氯化反應器和母液循環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，其結構特點是管式氯化反應器至少2支并聯，底部匯集成1根管后再與母液循環回流管底部連通；外循環與進料系統是從汽化容器底部另外引出一路二氯乙烷母液外循環管線，并再分為兩路，一路二氯乙烷母液外循環管線先連接冷卻器后依次與氯氣進料管線、溶氯混合器連接，然后與各個管式反應器的氯氣進料口連通；另一路二氯乙烷母液外循環管線依次與乙烯進料管線、乙烯混合器連接，然后與各個管式反應器的乙烯進料口連通。