一种气液逆流法连续生产氯代物的装置制造方法及图纸

一种气液逆流法连续生产氯代物的装置，可用于氯化石蜡、氯乙酸、氯甲烷等的连续生产。包括吸收塔、反应釜、吸收釜、换热器和尾气处理装置，吸收塔与反应釜连接，两者之间可设有换热器，反应釜可设为1‑5个，反应釜后连接有吸收釜。稳定生产状态下气相分别连续进入吸收塔和反应釜；液相由吸收釜连续加入，预反应后逆流通入反应釜和吸收塔，并在吸收塔和第一反应釜中循环吸收气相和反应后连续出料液体粗产品。吸收塔内形成的气体经各反应釜依次汇集后进入吸收釜，经预反应后去尾气处理或者气体产品收集装置。本装置实现了氯代物生产的连续化，提高生产效率和产品收率，且各反应釜内反应速度和放热量的相对均衡，增强反应的控制性能。

A Device for Continuous Production of Chlorides by Gas-liquid Countercurrent Method

A device for continuous production of chlorinated substances by gas-liquid countercurrent method can be used for continuous production of chlorinated paraffin, chloroacetic acid, chloromethane, etc. It includes absorption tower, reaction kettle, absorption kettle, heat exchanger and tail gas treatment device. The absorption tower is connected with the reaction kettle. There are heat exchangers between the absorption tower and the reaction kettle. The reaction kettle can be set to 1_5, and the absorption kettle is connected behind the reaction kettle. The gas phase enters the absorption tower and the reactor continuously in the stable production state; the liquid phase is continuously added by the absorption kettle, and the reaction kettle and the absorber are recirculated in the absorption tower and the first reactor to absorb the gas phase and discharge the liquid crude product continuously after the reaction. The gas formed in the absorber is collected in turn by each reactor and then enters the absorber. After pre-reaction, the exhaust gas is removed or the gas product collection device is installed. The device realizes the continuous production of chlorides, improves the production efficiency and product yield, and the reaction speed and heat release in each reactor are relatively balanced, so as to enhance the control performance of the reaction.

【技术实现步骤摘要】
一种气液逆流法连续生产氯代物的装置
本专利技术属于氯代物生产装置领域。具体涉及一种利用吸收塔、反应釜和吸收釜联合设备，通过气液两相逆流接触反应，连续高效生产氯代物的新方法。
技术介绍
氯代物是国民经济发展中所需的重要化工原料，如氯化石蜡具有挥发性低、阻燃、电绝缘性好及耐化学腐蚀等诸多优良的理化性质，可用作阻燃剂聚氯乙烯助增塑剂等，被广泛用于生产塑料、电缆线、地板料、软管、人造革及橡胶制品等，也可用于油漆、涂料和润滑油等的添加剂。其他氯化物如氯乙酸用于制农药和作有机合成中间体等；氯甲烷可作有机硅的原料，也用作溶剂、冷冻剂、香料等。目前工业上氯代物的生产以间歇釜式液相反应为主，即将氯气或氯化氢气体直接通入到液体原料或者液体催化剂中，在一定的温度和催化条件下发生对原料分子中引入氯原子的氯代反应。但由于氯代反应过程中气液两相的溶解速度小于反应速度，且反应速度与反应的进行程度成反比，造成目前氯代物生产装置存在总反应时间长、生产效率低，反应各阶段反应速度、放热量差别大，反应可控性差等特点。如公开号为CN105154136A的中国专利公开了一种氯化石蜡的生产工艺和设备，该专利采用反应塔、反应釜和次釜联合的方式，将现有的氯化石蜡生产过程中氯气向液蜡中溶解和反应同时进行分解为反应塔内气液两相溶解吸收，反应釜内催化反应两步进行，将氯化石蜡的反应时间由20h以上降至4-10h。但其不足之处在于第一其为间歇反应，不能实现生产过程的连续化，生产效率不能进一步提高；第二反应速度快，且主要在反应塔和反应釜内进行，反应放热大，反应控制难度大。公开号CN105112100B的中国专利公开了一种氯化石蜡连续生产工艺，该专利采用六个反应釜组成的反应釜组，液蜡由第一反应釜连续进入，氯气通过控制流量后分别通入六个反应釜中，在最后一个反应釜内生成符合要求的氯化石蜡并连续出料，实现了氯化石蜡的连续化生产。但其不足之处在于第一氯气和液蜡的传质效率不高，导致平均反应时间超过20h；第二整个生产装置内反应速度不均衡，各个反应釜内反应速度相差较大，有出现不能及时将反应热量移出或者爆发反应的可能，反应控制难度大；第三是是其气液两相流动方向一致，后级反应釜内的反应逐渐趋于平衡，最后一级釜内反应对尾气中氯气的消耗量有限，尾气中氯气含量较高。公开号CN102875357A公布了大型氯化釜生产氯乙酸的工艺及其反应用的氯化釜，采用“两主一副”三只反应釜组成间歇式生产装置，液相一次性加入主釜和次釜，向主釜内通氯气反应，尾气通入次釜继续反应，其不足在于未能实现生产过程的连续化和有效提高反应的速度等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用吸收塔、反应釜和吸收釜联合设备连续高效生产氯代物的新装置。该装置采用气液两相在吸收塔、反应釜和吸收釜内部逆流吸收和反应，利用塔式设备促进气液两相的传质吸收的方式，大幅减少氯代物的生成时间，使反应釜内反应速度和放热量趋于平衡，如该设备可以将氯化石蜡-52反应时间缩短至6h左右。该装置在实现连续化生产的同时，大大减少氯代物的生成时间，提高生产效率，且该装置可控性强、操作弹性大、安全系数高，原料的消耗降低，极大的节约了生产操作成本、生产装置建设成本和土地成本。本专利技术的技术方案为：本专利技术的生产设备主要包括吸收塔、反应釜、吸收釜、换热器和尾气处理装置。利用氯代反应速度先增加后减小的特点，采用气液两相在生产设备中连续逆流反应，反应在吸收釜内引发后在反应釜内快速反应；随着反应进行反应速度降低后，利用塔式设备中气液两相接触面积大、接触时间长、传质效率高等特点，被连续转移至吸收塔内的物料气液两相接触面积增大，保障了氯代物的快速生成。吸收塔下部设有进料口和出料口，分别用于为新鲜气相进料和吸收气相后的饱和液体物料出料，进料口和气相进料支管连接，出料口和第一反应釜上部的进料口连接；上部设有进料口和气体出口，分别与反应釜下部的液体物料出口和反应釜上部的气体进口连接。吸收塔为筛板塔或者填料塔，填料可选用玻璃填料、陶瓷调料、金属填料或者高分子填料的其中一种或几种。第一反应釜下部设有两个出料口，分别连接吸收塔上部的进料口、作为粗产品或者失活催化剂的出料口，第一反应釜与吸收塔之间连接有换热器；上部设有两个进料口，分别与吸收塔下部的液体出料口、下级釜下部出料口连接，此外上部还设有气体进口和气体出口，分别与吸收塔上部的气体出口和下级釜的气体进口连接。其他反应釜下部设有出料口，与上级反应釜上部进料口连接；上部设有新鲜气相和液体物料进料口以及气体进口和气体出口，分别与气相进料支管、下级釜下部出料口、上级釜上部气体出口和下级釜上部气体进口连接。吸收釜下部设有出料口，与最末一级反应釜上部的进料口连接；上部设有新鲜液相进料口、气体进口、气体出口，分别与新鲜液相物料槽、反应釜气体出口、尾气或者产品处理装置连接。尾气处理装置采用三级逆流水洗塔和碱洗塔处理，三级逆流水洗塔中洗液依靠液位差自然溢流。上述方案中，反应釜可根据生产需求设置为1-5个。上述方案中，根据反应的催化需求可在釜内设紫外灯、日光灯或者蓝光灯进行催化。上述方案中，吸收塔、反应釜和吸收釜的冷却方式可以采用夹套冷却、外置换热器冷却或者联合使用等方式。夹套和换热器可采用常温水冷或者低温冷却，首选常温冷却；换热器材质可选不锈钢、搪瓷、石墨等材料，首选石墨换热器。上述方案中，进入反应釜和吸收釜的气体进口设置在釜的侧面，并与釜的铅垂线保持30°-60°的夹角而非垂直向下通入，通过气相流动推动釜内物料搅拌和增加气相在釜内的停留时间。上述方案中，还应根据生产需要设置温度、压力、流量、密度等测量设备及相关控制设备。稳定生产状态下该装置中的物料流向如下：气相由气相总管进入气相支管，经调节流量、计量后分别进入吸收塔和和除第一反应釜外的其他反应釜。液相由吸收釜上部的液相进料口连续加入，在吸收釜中与未反应气相发生预反应后由下部液体出料口通入最末一级反应釜上部液相进料口，依次在各级反应釜中与上级釜内未反应气相和新通入的气相逆流反应后进入吸收塔，并在吸收塔和第一反应釜中循环吸收气相、发生反应，对于产品为液体的，反应形成的粗产品由第一反应釜下部出料口连续出料。吸收塔中未反应的气相及反应后生成的尾气或者气体产品进入第一反应釜，反应后汇集反应釜内气体后通入下级反应釜，再依次汇集后通入吸收釜，经与吸收釜内新鲜液相反应后通入尾气处理装置，对于产品为气体的通入产品收集装置。本专利技术具有以下有益效果：1.实现了生产过程的连续化，提高装置的安全环保性。区别于现有生产装置液相物料一次性加料后连续通入气相进行反应，反应完成后一次性出料的批次生产方法，该装置气相通过气相支管分别进入吸收塔和反应釜，液相由吸收釜连续加入，并依此流经反应釜和吸收塔后与气相反应生成粗产品，粗产品连续从反应釜内移出经处理生成最终产品。连续化生产可以大大提高生产效率，降低人工操作的强度，有利于反应系统实现自动化控制，节约人工的同时也减少了操作失误等，提高装置的本质安全性能和环保性能。2.缩短反应时间，减少生产成本。相对于传统设备气相直接通入反应釜内并发生反应，该装置气液两相在吸收塔内逆流接触传质，大大增强了传质的效率；经吸收气相饱和后的液相物流循环进入反应釜，气液两相在较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液逆流法连续生产氯代物的装置，其特征在于能实现氯化石蜡、氯乙酸、氯甲烷等氯代物生产的连续化，缩短反应时间，提高生产效率和产品收率，实现各反应釜内反应速度和放热量的相对均衡，增强反应的控制性能，该装置包括吸收塔、反应釜、吸收釜、换热器和尾气处理装置，吸收塔通过管道与反应釜连接，两者之间可设有换热器，反应釜后连接有吸收釜、气体产品收集或者尾气处理装置；稳定生产状态下气相分别连续进入吸收塔和反应釜；液相由吸收釜连续加入，与未反应的气相预反应后逆流通入反应釜和吸收塔，在吸收塔和第一反应釜中循环吸收气相、发生反应，并经第一反应釜连续出料液体粗产品或者失活的催化剂；吸收塔内形成的气体生成物和未反应的气相依次汇集各反应釜内的气体生成物和未反应的气相后进入吸收釜，经预反应后去尾气处理或者气体产品收集装置。

【技术特征摘要】
1.一种气液逆流法连续生产氯代物的装置，其特征在于能实现氯化石蜡、氯乙酸、氯甲烷等氯代物生产的连续化，缩短反应时间，提高生产效率和产品收率，实现各反应釜内反应速度和放热量的相对均衡，增强反应的控制性能，该装置包括吸收塔、反应釜、吸收釜、换热器和尾气处理装置，吸收塔通过管道与反应釜连接，两者之间可设有换热器，反应釜后连接有吸收釜、气体产品收集或者尾气处理装置；稳定生产状态下气相分别连续进入吸收塔和反应釜；液相由吸收釜连续加入，与未反应的气相预反应后逆流通入反应釜和吸收塔，在吸收塔和第一反应釜中循环吸收气相、发生反应，并经第一反应釜连续出料液体粗产品或者失活的催化剂；吸收塔内形成的气体生成物和未反应的气相依次汇集各反应釜内的气体生成物和未反应的气相后进入吸收釜，经预反应后去尾气处理或者气体产品收集装置。2.根据权利要求1所述的气液逆流法连续生产氯代物的装置，其特征在于吸收塔为筛板塔或者填料塔，填料选用玻璃填料、陶瓷填料、金属填料或者高分子填料的其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春磊，
申请(专利权)人：申素英，
类型：发明
国别省市：浙江,33