專利名稱：氯丁二烯加成反應器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
氯丁二烯加成反應器是氯丁橡膠單體(氯丁二烯)生產(chǎn)過程中的關(guān)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)密切相關(guān)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(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)充分混合和能及時從催化劑溶液中分離出反應產(chǎn)物，才能使該反應正常連續(xù)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(chǎn)量大的場合，但臥式反應器結(jié)構(gòu)復雜，需用耐強腐蝕的特種鋼制造，國內(nèi)很少采用。鼓泡式反應器造價低，結(jié)構(gòu)簡單，在國內(nèi)廣泛使用，但鼓泡式反應器的直徑不宜過大，只適用于產(chǎn)量小的場合。鼓泡式反應器是由反應器殼體、循環(huán)管、循環(huán)管入口、循環(huán)管出口、乙烯基乙炔入口、HC1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(huán)管。反應開始前，在反應器本體和循環(huán)管內(nèi)都裝有乙烯基乙炔和催化劑，氯化氫氣體從循環(huán)管直管段上部進入循環(huán)管，造成反應器本體和循環(huán)管內(nèi)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(huán)管，再從循環(huán)管的上部進入反應器本體， 從而構(gòu)成循環(huán)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(zhì)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(nèi)采用的鼓泡式反應器直徑不超過an，常用直徑約 1. 5m0
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是對鼓泡式反應器結(jié)構(gòu)進行改進，設計一種適用于產(chǎn)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(xiàn)的。氯丁二烯加成反應器，它是由包反應器殼體、循環(huán)管、循環(huán)管入口、循環(huán)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(huán)管由循環(huán)上平管，循環(huán)下平管和循環(huán)豎直管組成， 循環(huán)上平管的一端為循環(huán)管入口，并深入反應器殼體內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管連接，循環(huán)下平管的一端為循環(huán)管出口，并深入反應器殼體內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管連接，在豎直管上有氯化氫氣體入口，循環(huán)管入口和循環(huán)管出口沿反應器殼體圓周均勻分布。如上所述的循環(huán)管入口和循環(huán)管出口深入反應器殼體內(nèi)的長度如下Lx/Di = 0-0. 3，L出/Di = 0-0. 3， = 0. 008-0· 02其中諷——反應器殼體外徑，L入一一循環(huán)管入口的內(nèi)伸長度L出——循環(huán)管出口的內(nèi)伸長度，d,——循環(huán)管直徑如上所述的循環(huán)管入口和循環(huán)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(huán)管為3-5個。本實用新型主要具備以下優(yōu)點1.該反應器內(nèi)介質(zhì)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(jié)構(gòu)簡單，無需耐強腐蝕的特種鋼制造，可采用一般碳鋼內(nèi)襯耐酸瓷磚的結(jié)構(gòu)，可有效降低設備成本；3.生產(chǎn)能力高，可有效降低生產(chǎn)成本。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的A-A剖視圖根據(jù)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(huán)管只表示了一個。圖2示意出各個循環(huán)管及循環(huán)管進出口的相對位置。如圖所示，1是反應器殼體，2是催化劑排出口，3是乙烯基乙炔入口，4是油層出口，5是脫鹽水入口，6是反應氣體出口，7是催化劑加入口，8是循環(huán)管入口，9是循環(huán)管上平管，10是氯化氫氣體入口，11是循環(huán)管豎直管，12是循環(huán)管下平管，13是循環(huán)管出口 ； 14.人孔。
具體實施方式
實施例1氯丁二烯加成反應器是由包反應器殼體1、循環(huán)管、循環(huán)管入口 8、循環(huán)管出口 13、 乙烯基乙炔入口 3、氯化氫氣體入口 10、催化劑加入口 7、反應氣體出口 6、油層出口 4、催化劑排出口 2、脫鹽水入口 5和人孔14組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管9，循環(huán)下平管 12和循環(huán)豎直管11組成，循環(huán)上平管9的一端為循環(huán)管入口 8，并深入反應器殼體1內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管11連接，循環(huán)下平管12的一端為循環(huán)管出口 13，并深入反應器殼體1 內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管11連接，在循環(huán)豎直管11上有氯化氫氣體入口 10，循環(huán)管入口 8 和循環(huán)管出口 13沿反應器殼體1圓周均勻分布，循環(huán)管為3個。循環(huán)管入口 8和循環(huán)管出口 13在反應器殼體1上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為60°。反應器殼體外徑Di = 2200mm,循環(huán)管直徑Cli = 200mm循環(huán)管入口 8的內(nèi)伸長度La= 0，循環(huán)管出口 13的內(nèi)伸長度La = 0。反應開始前，乙烯基乙炔和催化劑分別由乙烯基乙炔入口 3和催化劑加入口 7進入反應器殼體1和循環(huán)管內(nèi)。達到一定液位后，氯化氫氣體從氯化氫氣體入口 10進入循環(huán)管，造成反應器殼體1和循環(huán)管內(nèi)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循環(huán)管出口 13出來進入循環(huán)管，再從循環(huán)管入口 8進入反應器殼體1內(nèi)，從而構(gòu)成循環(huán)使反應正常進行。反應完成的介質(zhì)及時從油層出口 4抽出，防止副反應的發(fā)生。實施例2循環(huán)管為4，Di = 2800mm, Cli = 300mm, Lx= 250, La= 25O,循環(huán)管入口 8 和循環(huán)管出口 13的平面夾角為45°。其余同實施例1。實施例3循環(huán)管為5，Di = 3600mm, Cli = 480mm, Lx= 900, La= 9OO,循環(huán)管入口和循環(huán)管
出口的平面夾角為30°。其余同實施例1。
權(quán)利要求1.一種氯丁二烯加成反應器，它是由包反應器殼體(1)、循環(huán)管、循環(huán)管入口(8)、循環(huán)管出口(13)、乙烯基乙炔入口(3)、氯化氫氣體入口(10)、催化劑加入口(7)、反應氣體出口 (6)、油層出口 (4)、催化劑排出口 (2)、脫鹽水入口 (50)和人孔(140)組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管(9)，循環(huán)下平管(1 和循環(huán)豎直管(11)組成，循環(huán)上平管(9)的一端為循環(huán)管入口(8)，并深入反應器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，循環(huán)下平管 (12)的一端為循環(huán)管出口(13)，并深入反應器殼體⑴內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，在循環(huán)豎直管(11)上有氯化氫氣體入口(10)，循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(1 沿反應器殼體(1)圓周均勻分布。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應器，其特征在于所述的循環(huán)管入口(8) 和循環(huán)管出口(13)深入反應器殼體(1)內(nèi)的長度如下L 入/Di = 0-0. 3，L 出/Di = 0-0. 3，CliVDi2 = 0. 008-0. 02其中=Di——反應器殼體⑴外徑，L入——循環(huán)管入口⑶的內(nèi)伸長度，La——循環(huán)管出口(13)的內(nèi)伸長度，Cli——循環(huán)管直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應器，其特征在于所述的循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(1 在反應器殼體(1)上的位置是錯位分布，錯位的平面夾角為 25° -60°。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氯丁二烯加成反應器，其特征在于所述的的循環(huán)管為3-5個。
專利摘要一種氯丁二烯加成反應器是由包反應器殼體(1)、循環(huán)管、循環(huán)管入口(8)、循環(huán)管出口(13)、乙烯基乙炔入口(3)、氯化氫氣體入口(10)、催化劑加入口(7)、反應氣體出口(6)、油層出口(4)、催化劑排出口(2)、脫鹽水入口(50和人孔(140組成，其特征在于循環(huán)管由循環(huán)上平管(9)，循環(huán)下平管(12)和循環(huán)豎直管(11)組成，循環(huán)上平管(9)的一端為循環(huán)管入口(8)，并深入反應器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，循環(huán)下平管(12)的一端為循環(huán)管出口(13)，并深入反應器殼體(1)內(nèi)，另一端與循環(huán)豎直管(11)連接，在循環(huán)豎直管(11)上有氯化氫氣體入口(10)，循環(huán)管入口(8)和循環(huán)管出口(13)沿反應器殼體(1)圓周均勻分布。本實用新型具有產(chǎn)量大，氯丁二烯收率高的優(yōu)點。
文檔編號C07C21/21GK202315898SQ20112041524
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者田養(yǎng)鋒, 范偉芳, 趙世平, 趙毅, 閆少偉 申請人:賽鼎工程有限公司