一种氯化蒸馏塔制造技术

本实用新型专利技术是一种氯化蒸馏塔，包括氯化塔和蒸馏塔，其特征在于， 所述的氯化塔和蒸馏塔采用分体式设置，且二者之间通过管路连接；氯化 塔包括氯化塔节、氯化釜和液相通氯塔节；氯化釜设在氯化塔底部，氯化 釜内设有从通氯口中通入的第一通氯管，液相通氯塔节内设有花板、升气 管、带降液杯的降液管和从通氯口中通入的第二通氯管，升气管和降液管 的下部紧密固定在花板上，且升气管的顶端高于降液管的顶端。本实用新 型结构简单，可有效地抑制开环事故的发生，以保证氯化苄安全生产。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工中间体氯化苄生产中应用的氯化蒸馏塔。
技术介绍
现有技术中，气相光氯化工艺路线生产氯化苄时使用的氯化蒸馏塔为一体式设置，氯化塔设置在蒸馏塔的上部。生产时，在氯化蒸馏塔内，气相甲苯与气相氯气反应，利用反应—蒸馏技术，边反应边蒸馏，主反应区控制较低的转化率，而产物连续蒸馏分离，使甲苯气化不断地返回反应区继续反应，不断循环，使反应完成。甲苯单程转化率达90％，氯化苄的选择性达96％。国内几所大专院校分别进行技术开发，并在1997年左右，在国内建设近十套工业装置，相继投产运行，但暴露出许多问题，主要是经常发生“开环反应”，即氯化蒸馏塔通氯口处，经常发生爆燃着火事故，烧毁通氯口上的四氟通氯花板、降液管、填料等，甚至光照孔的视镜玻璃炸毁，塔卡崩脱，塔垫冲开，火焰从塔内进出，一旦失控，易造成重大火灾事故，极大地威胁到安全。这种爆燃开环反应如下式 在这里氯气充当氧化剂，与甲苯之间发生氧化还原反应。在液相氯化中，这种开环反应偶尔发生在气相空间。因多种原因，过量的氯气散逸到气相甲苯中，并混合后达到爆炸极限，发生爆燃，伴随响声、火光和高温，使大量甲苯开环炭化，生成的炭黑混在物料中，黑如墨汁，由于高温和形成的氯化氢，体系中气相部分体积瞬间膨胀若干倍，极易炸毁设备和管道。而在气相氯化装置中，第一通氯口纯的氯气与蒸馏塔内纯的甲苯蒸汽首先相遇，混合，发生气—气相反应，反应温度高，容易诱发这种开环反应，而且频率高，操作弹性小。通氯口上方的四氟通氯花板处在气—气相反应的位置，由于温度比较高而变形，花板上的持液波动大，甚至干塔，氯气分布不匀，吸收效果差，跑到花板上方的气相空间里未参加反应的氯气较多，容易发生开环反应。所以第一层花板经常被烧毁，必须及时更换，否则将危及第二层花板、第三层花板......有的厂家开环反应连锁发生，9层花板全部烧毁，损失严重。开环反应是气相氯化安全生产的最大威胁。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以抑制塔式气相氯化生产氯化苄过程中发生开环反应的氯化蒸馏塔。本技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本技术是一种氯化蒸馏塔，包括氯化塔和蒸馏塔，其特点是，所述的氯化塔和蒸馏塔采用分体式设置，且二者之间通过管路连接；氯化塔包括氯化塔节、氯化釜和液相通氯塔节；氯化釜设在氯化塔底部，氯化釜内设有从通氯口中通入的第一通氯管，液相通氯塔节内设有花板、升气管、带降液杯的降液管和从通氯口中通入的第二通氯管，升气管和降液管的下部紧密固定在花板上，且升气管的顶端高于降液管的顶端。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，第二通氯管水平设置于液相通氯塔节的中下部。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，在氯化塔的顶部设有瓷填料塔节。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，所述的液相通氯塔节为1-2个，间隔设置。本技术所设有的液相通氯塔节的个数，可以在生产应用过程中根据需要进行选择设置。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，所述的升气管为3-5根。本技术所设有的升气管的根数，也可以在生产应用过程中根据需要进行选择设置。一般为均匀设置。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，液相通氯塔节的高度为氯化塔节的1.5-2.5倍。这样，可以有效地保证该塔节持液的高度，抑制开环事故的发生。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，第二通氯管到降液管顶部的距离为0.4-0.6米。这样，也可以有效地保证通氯管插入液相甲苯中的深度，抑制开环事故的发生。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，连接氯化塔、蒸馏塔之间的管路为气相管和液相溢流管，均采用搪瓷或内衬聚四氟乙烯材料管道。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种氯化蒸馏塔，其特点是，所述的第一通氯管和第二通氯管的尾部均设有气体分布器，且第一通氯管插入至氯化釜的下部。这样，可以进一步的促进反应均匀、顺利的进行。通过本技术的应用，本质上把原来易开环部位的气—气反应改为气—液反应。具体讲，就是把原来合为一体的氯化蒸馏塔，分为各自独立的蒸馏塔和氯化塔两个部分，所设有的氯化釜(可用一只100-300L左右的小搪瓷釜体)作为氯化塔底节。甲苯在蒸馏釜加热沸腾变成蒸汽状态，上升，经蒸馏塔，进入氯化塔，后经过冷凝器冷却变成液相甲苯回到氯化塔，经过各个降液管回到氯化釜内，氯化釜物料液面达一定高度后自行从溢流管道回到蒸馏塔，在瓷环表面汽—液逆流接触，进行传质和传热，达到相平衡。氯化釜是主反应区，氯气经过第一通氯管分散到液相甲苯中，进行气—液相反应，绝大部分的氯气在甲苯液下充分反应掉，生成氯化苄和HCl，少量未反应的氯气和生成的HCl气体混合逸出，与蒸馏塔蒸发过来的甲苯蒸气再度混合，并在氯化塔下半部分各通氯花板的上方完成气—液相反应，下方完成气—气相反应。少量未反应的氯气等于被大量HCl稀释了，这样的气—气相反应，气—液相反应是温和的，放热不显著，可抑制开环反应事故的发生。在氯化釜这个主反应区里，反应热被液相甲苯所吸收，甲苯温度上升，如果超过甲苯沸点(110℃)温度，则氯化釜内甲苯将被气化，釜内甲苯液面就会下降，氯气行程缩短而影响吃氯效果。所以，夏季适当开启氯化釜夹套冷却水，移走主反应区的反应热，保持小釜温度等于或略高于甲苯沸点，则甲苯始终处于液化状态，就能维持氯化釜内甲苯的液面高度，则氯气的行程长，保证了氯气吸收效果。本技术的液相通氯塔节可以直接加工而成，也可以在原氯化塔节的基础上改进而来，改进时，将两个氯化塔节之间的通氯花板去除，并将其下部的通氯花板更换为带升气管和降液管的花板(花板本身不带有通氯孔)，从而使两个氯化塔节改为本技术的液相通氯塔节。本技术可以把持液抬高，将第二通氯管插到持液里，使氯气在持液下大部分被吸收，残余的氯气被大量的HCl气体稀释后继续在氯化塔上半部各通氯花板上、下方分别进行气—液、气—气相反应，从而使反应变得温和，抑制开环反应事故的发生。由于氯化苄的沸点高，在氯化塔各通氯花板上下方生成的氯化苄凝结液化，向下移动，最终进入蒸馏釜，未反应的甲苯在蒸馏釜内被重新加热，蒸发向上移动，经蒸馏塔内瓷环表面传质传热返回到反应区，继续与氯气反应，周而复始，完成反应。由于整个氯化反应中，通过控制甲苯的总回流量以及氯化釜的体积，进而提高物料置换速度，降低氯化度，则不会影响氯化苄的选择性。为了提高引发效率，在主反应区小釜上的塔节上设置2-3个DN150光照孔，配置CJD系列兰色金属卤化物灯和圆型灯罩，每只灯功率可选择175-400W，在每个塔节其余光照孔灯的功率可选择数盏175W灯，每座氯化塔配置的总光照功率在2000W左右。与现有技术相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯化蒸馏塔，包括氯化塔(2)和蒸馏塔(1)，其特征在于，所述的氯化塔(2)和蒸馏塔(1)采用分体式设置，且二者之间通过管路连接；氯化塔(2)包括氯化塔节(4)、氯化釜(6)和液相通氯塔节(3)；氯化釜(6)设在氯化塔(2)底部，氯化釜(6)内设有从通氯口中通入的第一通氯管(7)，液相通氯塔节(3)内设有花板(9)、升气管(12)、带降液杯(8)的降液管(11)和从通氯口中通入的第二通氯管(10)，升气管(12)和降液管(11)的下部紧密固定在花板(9)上，且升气管(12)的顶端高于降液管(11)的顶端。2.根据权利要求1所述的一种氯化蒸馏塔，其特征在于，第二通氯管(10)水平设置于液相通氯塔节(3)的中下部。3.根据权利要求1所述的一种氯化蒸馏塔，其特征在于，在氯化塔(2)的顶部设有瓷填料塔节(5)。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国胜，张华民，
申请(专利权)人：张国胜，
类型：实用新型
国别省市：