一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，该装置包括催化剂储罐、氯代烷烃储罐、氟化氢储罐、预混罐、第一反应段、稳压罐、第一水洗塔、第一碱洗塔、第一精馏塔、第一产品储罐；催化剂储罐、氯代烷烃储罐和氟化氢储罐连接至预混罐，预混罐连接第一计量泵后连接至管式反应器的入口，氟化氢储罐和第二计量泵连接后，连接至管式反应器的入口，管式反应器包括第一反应段和第二反应段；管式反应器的出口通过冷却段连接至稳压罐，在稳压罐的上部设置有气相出口，气相出口连接至分离装置，在稳压罐的底部设置有液相出口，液相出口连接至预混罐。本发明专利技术的装置具有使用通用设备、投资小、工艺简单、无污染、产品纯度较高等优点。

A device for continuous synthesis of fluoroalkanes by pipelining in liquid phase

【技术实现步骤摘要】
一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置
本专利技术涉及一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置。
技术介绍
氟代烷烃作为一种氟利昂类制冷剂的替代品，具有零臭氧损耗潜势和良好的热力学性能。目前氟代烷烃的制备方法主要有液相氟化法和气相氟化法，液相氟化法由于生产能力大，能耗低而被广泛采用。然而液相氟化法对反应器的腐蚀问题一直未能得到有效解决。
技术实现思路
为了满足工业上对不同氟代烷烃的需求，本专利技术提供一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，适用于原料包括氢氟酸的氟化反应，该装置具有使用通用设备、投资小、工艺简单、无污染、产品纯度较高等优点。本专利技术的目的是这样实现的：一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，所述氟代烷烃具有如下通式：CnH2n+2-x-yClxFy其中，n为1～3的整数，所使用的管道化反应生产装置包括催化剂储罐、氯代烷烃储罐、氟化氢储罐、预混罐、第一计量泵、第二计量泵、静态混合器、第一反应段、第二反应段、第三反应段、冷却段、稳压罐、第一水洗塔、第一碱洗塔、第二水洗塔、第二碱洗塔、第一精馏塔、第二精馏塔、第一产品储罐，第二产品储罐；所述催化剂储罐、所述氯代烷烃储罐和所述氟化氢储罐连接至所述预混罐，所述预混罐还设置有加压气体入口，所述预混罐连接所述第一计量泵后连接至管式反应器的入口，所述氟化氢储罐和所述第二计量泵连接后，连接至所述管式反应器的入口，所述管式反应器包括第一反应段和第二反应段，所述第一反应段和第二反应段置于具有加热介质的油浴锅中；所述管式反应器的出口通过冷却段连接至所述稳压罐，在所述稳压罐的上部设置有气相出口，所述气相出口连接至分离装置，所述分离装置连接至所述第一产品储罐和所述第二产品储罐，在所述稳压罐的底部设置有液相出口，所述液相出口连接至所述预混罐。优选地，所述管式反应器包括至少一段冷却段，设置在所述所述管式反应器的尾端部，所述管式反应器的冷却段11的置于装有冷却介质的冷却槽中。进一步，所述管式反应器的出口与冷却装置连接后，再与稳压罐的进口相连。优选地，分离装置包括水洗装置、碱洗装置和干燥装置。进一步，所述分离装置与压缩装置连接后，再与第一产品储罐和第二产品储罐连接。优选地，所述氟化氢储罐、预混罐的出口与预加热装置连接后，再与所述管式反应器的入口连接。优选地，在所述稳压罐的底部设置有液相出口，所述液相出口连接至所述氟化氢储罐及预混罐或进入管式反应器入口处。优选地，所述管式反应器为直管式反应器、盘管式反应器、多管式反应器和U型管式反应器中的一种或数种的组合。优选地，所述管式反应器的材质为碳钢、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金、哈氏合金中的一种或数种，所述管式反应器的内衬材质为聚全氟烯烃或碳纤维。本专利技术有以下有益效果：1、本专利技术提供了一种液相法管道化连续分离生产氟代烷烃的装置，适用于原料包括氟化氢和氯代烷烃的氟化反应，在该专利技术的装置中，氟化反应过程优良，环保节能，并使用通用设备，具备投资小、工艺先进、无污染、产品纯度较高等优点。2、本专利技术的装置的单位体积产能优于现有技术的釜式反应器，使得生产氟代烷烃的效率得到提高，本专利技术的装置工艺安全性好，反应条件容易控制，产品质量稳定等特点，更有利于工业化生产；由于本专利技术的装置采用耐腐蚀材料，腐蚀原料氟化氢在氟化反应中不汇聚在设备的特定部位，从而降低对设备的腐蚀，也使得催化剂有更好的活性，寿命更长。3、本专利技术的装置中将反应部分与催化剂活化部分进行了分离，减少了活化对反应器的腐蚀，同时避免了失活催化剂在反应器内的堆积；由于本装置采取分段反应并将原料循环利用，有效的提高了原料的利用率，降低了副反应的发生，减少了后续分离能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术中实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置连接示意图；其中，1-催化剂储罐、2-氯代烷烃储罐、3-氟化氢储罐、4-预混罐、5-第一计量泵、6-第二计量泵、7-静态混合器、8-第一反应段、9-第二反应段、10-第三反应段、11-冷却段、12-稳压罐、13-第一水洗塔、14-第一碱洗塔、15-第二水洗塔、16-第二碱洗塔、17-第一精馏塔、18-第二精馏塔、19-第一产品储罐、20-第二产品储罐。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。本专利技术中术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，所述氟代烷烃具有如下通式：CnH2n+2-x-yClxFy其中，n为1～3的整数，所使用的管道化反应生产装置包括催化剂储罐1、氯代烷烃储罐2、氟化氢储罐3、预混罐4、第一计量泵5、第二计量泵6、静态混合器7、管式反应器、油浴锅、稳压罐12、除酸装置、精馏装置，精馏装置包括第一精馏塔17、第二精馏塔18和第一产品储罐19和第二产品储罐20；所述催化剂储罐和所述氯代烷烃储罐连接至所述预混罐4，所述预混罐4还设置有加压气体入口，除酸装置包括第一水洗塔13、第一碱洗塔14、第二水洗塔15、第二碱洗塔16，精馏装置，精馏装置包括第一精馏塔17、第二精馏塔18包括第一精馏塔17和18-第二精馏塔18，第一产品储罐19和第二产品储罐20包括第一产品储罐19和第二产品储罐20；所述氟化氢储罐3和所述第一计量泵5连接后，连接至所述管式反应器的入口，所述预混罐4连接所述第二计量泵6后，连接至管式反应器的入口；所述管式反应器包括反应段，所述反应段置于具有加热介质的所述油浴锅中，所述管式反应器的出口连接至所述稳压罐12，在所述稳压罐12的上部设置有气相出口，所述气相出口连接至所述分离装置，分离装置包括水洗装置、碱洗装置和干燥装置，其中，水洗装置包括第一水洗塔13和第二水洗塔15，碱洗装置包括第一碱洗塔14和第二碱洗塔16，干燥装置连接至所述第一产品储罐19和第二产品储罐20，在所述稳压罐12的底部设置有液相出口，所述液相出口连接至所述预混罐4。合成氟代烷烃的原料包括氟化氢、氯代烷烃和催化剂，催化剂一般选用五氯化锑，也可选用氯氟化锑、三氯化锑、四氯化锡、四氟化硫和四氯化钛中的一种或数种作为辅助催化剂；原料储罐至少包括三个，分别存放氟化氢、氯代烷烃和催化剂；在本专利技术的装置中，选用的合成氟代烷烃的原料，包括氟化氢、氯代烷烃和催化剂，通过相应的计量泵计量，用于控制通入混合器的质量和速度，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，其特征在于，/n所述氟代烷烃具有如下通式：/nC

【技术特征摘要】
1.一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置，其特征在于，
所述氟代烷烃具有如下通式：
CnH2n+2-x-yClxFy
其中，n为1～3的整数，
所使用的管道化反应生产装置包括催化剂储罐(1)、氯代烷烃储罐(2)、氟化氢储罐(3)、预混罐(4)、第一计量泵(5)、第二计量泵(6)、静态混合器(7)、第一反应段(8)、第二反应段(9)、第三反应段(10)、冷却段(11)、稳压罐(12)、第一水洗塔(11)、第一碱洗塔(14)、第二水洗塔(15)、第二碱洗塔(16)、第一精馏塔(17)、第二精馏塔(18)、第一产品储罐(19)，第二产品储罐(20)；所述催化剂储罐(1)、所述氯代烷烃储罐(2)和所述氟化氢储罐(3)连接至所述预混罐(4)，所述预混罐(4)还设置有加压气体入口，所述预混罐(4)连接所述第一计量泵(6)后连接至管式反应器的入口，所述氟化氢储罐(3)和所述第二计量泵(5)连接后，连接至所述管式反应器的入口，所述管式反应器包括第一反应段(8)和第二反应段(9)，所述第一反应段(8)和第二反应段(9)置于具有加热介质的油浴锅中；所述管式反应器的出口通过冷却段(11)连接至所述稳压罐(12)，在所述稳压罐(12)的上部设置有气相出口，所述气相出口连接至分离装置，所述分离装置连接至所述第一产品储罐(19)和所述第二产品储罐(20)，在所述稳压罐(12)的底部设置有液相出口，所述液相出口连接至所述预混罐(4)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒军，钱超，胡喜军，沈涛，葛建飞，
申请(专利权)人：江苏三美化工有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32