一种七氟丙烷氟化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种七氟丙烷氟化反应装置，包括带催化剂添加口和氟化氢添加口的催化剂再生反应器，该催化剂再生反应器底部通过催化剂输送管连接至合成反应器底部，合成反应器底部还设有六氟丙烯添加口，合成反应器顶部通过回路管连接至催化剂再生反应器，再生反应器顶部通过产物输送管连接至反应器回流塔，反应器回流塔顶部通过管道连接至气库，反应器回流塔的底部通过回流管连接催化剂再生反应器，在催化剂输送管上还设置有催化剂循环泵。采用本实用新型专利技术的装置，可实现连续氟化反应，催化剂中AHF浓度较稳定，且其浓度是间歇氟化模式的一半，从而催化剂使用寿命相对较长；连续氟化过程，避免因间歇活化催化剂造成的反应开停车过程。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一中七氟丙烷氟化反应装置，属于化工

技术介绍
七氟丙烷(HFC-227ea)由于不含有氯或溴，不会对大气臭氧层发生破坏作用，它的ODP(破坏臭氧潜能值)为0，GWP(全球变暖系数值)为3500。为了保护大气层中臭氧层,维护人类生存环境,根据《蒙特利尔议定书》及修正案的要求，国际上正加紧研制和推广使用合理的哈龙替代灭火系统技术。七氟丙烷是用于替代对环境有危害的哈龙(Halon-1211及Halon-1301)的良好灭火剂之一。其广泛应用于航空、汽车、电子、仪表、高层建筑等各个领域，也用作医用气雾剂的推进剂。在大气中的停留周期约为31年到42年间，在释放后不会留下残余物或油渍，可透过排气通道排走，很适合作为数据中心或服务器存放中心的清洁灭火剂。从目前的国内外市场来看，HFC-227ea作为哈龙替代品已经开始应用到灭火系统中，且其市场需求量将持续扩大。因此，开发改进七氟丙烷生产工艺技术，对提高市场竞争力以及发展都具有重要意义。七氟丙烷氟化反应，以六氟丙烯和氟化氢为原料,在氟化反应器中,催化剂存在条件下,通过气液相反应,生成七氟丙烷,经压缩、精馏提纯而得七氟丙烷成品。以上氟化反应的反应式如下：该氟化反应目前采用的是间歇性氟化反应装置。其设备如图1所示，包括催化剂再生反应器1、合成反应器2、粗品精馏塔4’、催化剂输送泵3。其工艺流程为：首先催化剂再生反应器1内压入一釜催化剂，并投入一批量AHF(无水氟化氢)进行催化剂活化，再将活化的催化剂全部压入合成反应器2。合成反应器2通过蒸汽预热至反应温度后，六氟丙烯按一定流量投入参加氟化反应(投料量约AHF重量的7.5倍)，消耗催化剂中的AHF，待氟化反应完成，将合成反应器2 内全部催化剂及生成的HFC-227ea物料压入粗品精馏塔釜4’。粗品精馏塔4’控制一定回流比将HFC-227ea粗品由塔顶馏出，待塔釜催化剂中的HFC-227ea全部蒸出后，通过催化剂循环泵3，将塔釜内催化剂全部转入催化剂再生反应器1，重新投入一批量AHF进行活化。然后继续转入合成反应器2参加氟化反应。间歇氟化反应,催化剂中AHF浓度在活化前后偏差较大，造成催化剂使用寿命短；投料的间歇性影响后续精馏工段的不稳定，造成产能小，能耗大的问题；操作繁琐，且频繁。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种新的七氟丙烷氟化反应装置，该装置可使氟化反应连续进行，避免因间歇活化催化剂造成的反应开停车过程，精馏系统稳定，产能较大，能耗较小；操作更加简化平稳。为解决以上技术问题，本技术所述七氟丙烷氟化反应装置，包括带催化剂添加口和氟化氢添加口的催化剂再生反应器，该催化剂再生反应器底部通过催化剂输送管连接至合成反应器底部，合成反应器底部还设有六氟丙烯添加口，所述合成反应器顶部通过回路管连接至催化剂再生反应器，再生反应器顶部通过产物输送管连接至反应器回流塔，反应器回流塔顶部通过管道连接至气库，反应器回流塔的底部通过回流管连接催化剂再生反应器，在所述催化剂输送管上还设置有催化剂循环泵。进一步地，所述六氟丙烯添加口直接设置于合成反应器的底部。或者，所述六氟丙烯添加口设置于催化剂输送管上、靠近合成反应器底部处。采用本技术的装置，可实现七氟丙烷的连续氟化反应，催化剂中AHF浓度较稳定，且其浓度是间歇氟化模式的一半，从而催化剂使用寿命相对较长；连续氟化过程，避免因间歇活化催化剂造成的反应开停车过程，精馏系统稳定，产能较大，能耗较小；操作更加简化平稳。附图说明图1为现有技术中所采用的七氟丙烷氟化反应装置结构示意图；图2为本技术采用的七氟丙烷氟化反应装置结构示意图。图1中：1-催化剂再生反应器；2-合成反应器；3-催化剂循环泵；4’-粗品精馏塔；图2中：1-催化剂再生反应器；11-催化剂输送管；2-合成反应器；21-回路管；3-催化剂循环泵；4-反应器回流塔；41-产物输送管；42-回流管。具体实施方式下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。实施例1：如图2所示，本技术所述七氟丙烷氟化反应装置，主要包括催化剂再生反应器1、合成反应器2和反应器回流塔4。在催化剂再生反应器1的顶部设置有催化剂添加口和氟化氢添加口，用于添加催化剂和无水氟化氢。在该催化剂再生反应器1的底部连接有催化剂输送管11，该催化剂输送管11的另一端连接至合成反应器2的底部。在催化剂输送管11上设置有催化剂循环泵3。合成反应器2的底部还设置有六氟丙烯添加口，该六氟丙烯添加口具体可直接设置于合成反应器2的底部，也可以设置于催化剂输送管11上、且靠近合成反应器2底部的位置处。所述合成反应器2顶部设置有回路管21，回路管21的另一端连接至催化剂再生反应器1的顶部，再生反应器1顶部再通过产物输送管41连接至反应器回流塔4的底部，反应器回流塔4顶部通过管道连接至气库，反应器回流塔4的底部通过回流管42连接催化剂再生反应器1。技术连续氟化反应工艺流程：预先在催化剂再生反应器1中将催化剂与AHF按一定比例配制，活化完成，开启催化剂循环泵3，将活化后的催化剂从催化剂再生反应器1底部抽出，至合成反应器2底部送入，再由合成反应器2顶部溢流回催化剂再生反应器1，如此建立一个催化剂不间断循环过程。催化剂循环过程建立后，再开启蒸汽自控系统将合成反应器2预热至反应温度，六氟丙烯按一定量自合成反应器底部2投料。同时AHF按六氟丙烯2/15的量投入催化剂再生反应器1进行连续活化反应，控制催化剂的AHF浓度，保持催化活性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种七氟丙烷氟化反应装置，包括带催化剂添加口和氟化氢添加口的催化剂再生反应器(1)，该催化剂再生反应器(1)底部通过催化剂输送管(11)连接至合成反应器(2)底部，合成反应器底部还设有六氟丙烯添加口，其特征在于：所述合成反应器(2)顶部通过回路管(21)连接至催化剂再生反应器(1)，再生反应器(1)顶部通过产物输送管(41)连接至反应器回流塔(4)，反应器回流塔(4)顶部通过管道连接至气库，反应器回流塔(4)的底部通过回流管(42)连接催化剂再生反应器(1)，在所述催化剂输送管(11)上还设置有催化剂循环泵(3)。

【技术特征摘要】
1.一种七氟丙烷氟化反应装置，包括带催化剂添加口和氟化氢添加口的催化剂再生反应器(1)，该催化剂再生反应器(1)底部通过催化剂输送管(11)连接至合成反应器(2)底部，合成反应器底部还设有六氟丙烯添加口，其特征在于：所述合成反应器(2)顶部通过回路管(21)连接至催化剂再生反应器(1)，再生反应器(1)顶部通过产物输送管(41)连接至反应器回流塔(4)，反应器回流塔(4)顶部通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：金崇献，刘乘风，夏辉峰，蒋尚满，
申请(专利权)人：临海市利民化工有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33