一種用於氯乙烷合成的反應塔的製作方法

2023-04-29 11:56:26

本實用新型涉及一種用於氯乙烷合成的反應塔。

背景技術：

氯乙烷主要用作麻醉劑，農藥、染料、醫藥中間體的原料，以及作為合成環氧乙烷的抑制劑，合成聚丙烯的催化劑，有機溶劑等。

目前，氯乙烷的合成工藝路線大體有以下兩種：一是釜式反應，即採用濃鹽酸與乙醇在反應釜經催化發生反應，反應釜夾套使用蒸汽加熱，單臺反應釜的生產能力較小，擴大生產能力需要採用很多反應釜並聯，這對生產操作、品質控制均形成制約；二是採用體外自循環加熱，擴大反應器的容積，仍然採用濃鹽酸與液相乙醇進入反應器經催化反應，可以一定程度提高產能，但能耗問題仍未解決，設備的生產能力也未充分發揮。

為降低生產氯乙烷時的能耗，並充分發揮設備的生產能力，開始嘗試採用氣相法來合成氯乙烷，但目前並無完善的氯乙烷氣相法生產設備，制約了氣相法合成氯乙烷的發展。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提出了一種用於氯乙烷合成的反應塔，該反應塔能夠適用於氣相法生產氯乙烷，具體的技術方案如下：

一種用於氯乙烷合成的反應塔，其包括塔體，在塔體內設置有用於支撐催化劑的催化劑床層板，在塔體的內部安裝有噴淋管，噴淋管的一端伸出塔體形成洗滌液進口，噴淋管位於催化劑床層板的上方，在催化劑床層板與噴淋管之間從下向上分別形成反應區和噴淋區；在塔體的下部的外側設置有進料管，進料管伸入到塔體的中心部，進料管位於催化劑床層板的下方；在塔體的頂部設置有出料管；在塔體的塔底設置有出風口，在塔體的外壁安裝有進風口，進風口的高度高於催化劑床層板的高度。反應區用於填充催化劑。

本實用新型中，設置有進風口和出風口，在反應開始前，首先需要對催化劑進行升溫活化，然後氣相的乙醇與氯化氫從進料口進入口，在催化劑的作用反應生成氯乙烷，完成反應的物料向上經過洗滌後從塔頂排出，進入到下道工序。由於設置了可以對催化劑進行升溫的進風口和出風口，可以保證以氣相進入到反應塔內的物料進行反應，同時洗滌液可以對反應溫度進行調整，確保整個反應體系能夠進行下去，為氣相法合成氯乙烷在設備上提供了保證，避免了現有技術中，採用液相原料進行反應時，由於有大量的水分，需要進行大規模的換熱裝置才能保證反應的正常進行。

進一步，為使進入反應塔內的物料能夠均勻地分布在塔內，以充分利用塔內的反應空間，並使物料能夠均勻地反應，在塔體內還設置有布料器，所述布料器布置在催化劑床層板與進料管之間。所述布料器優選為孔板、網板或格柵。

進一步，在噴淋管上安裝有噴頭。單純採用噴淋管，從噴淋管噴出的液滴較大，不能對反應完成後的物料進行較為徹底的洗滌，為對物料的洗滌比較徹底，需要安裝較多的噴淋管，且洗滌液的噴淋量也較大，採用噴頭後，由於從噴頭噴出的液滴較少，具有較大的比表面積，能夠與物料進行充分的接觸，採用少量的洗滌液就可完成對反應完成後的物料的洗滌。噴頭的使用降低了洗滌液的用量，可有效地提高設備的單體產量。

進一步，在塔體內還設置有除霧器，所述除霧器布置在噴淋管的上方。設置除霧器後，可有效地去除物料中的水分，降低後道工序對物料的處理難度。所述除霧器優選為折板除霧器或絲網除霧器。這兩種除霧器的壓降較低，比較適合於氯乙烷的氣相法生產工藝。

進一步，所述進風口的高度超過完成裝填後的催化劑的頂高100-300mm。將進風口設置在略高於催化劑的頂高，從進風口出來的熱風能夠比較均勻地流過催化劑，對催化劑進行升溫，進風口過低時，催化劑頂部的部分催化劑升溫較慢，而進風口過高時，易於對塔頂的其它部件造成不利影響。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1：

參閱圖1，一種用於氯乙烷合成的反應塔，其包括塔體10，在塔體內設置有用於支撐催化劑的催化劑床層板22，在塔體的內部安裝有噴淋管24，在噴淋管上安裝有噴頭23，噴淋管24的一端伸出塔體形成洗滌液進口14，噴淋管24位於催化劑床層板22的上方，在催化劑床層板22與噴淋管24之間從下向上分別形成反應區32和噴淋區33；在塔體10的下部的外側設置有進料管12，進料管12伸入到塔體的中心部，進料管12位於催化劑床層板22的下方；在塔體10的頂部設置有出料管13；在塔體的塔底設置有出風口16，在塔體的外壁安裝有進風口15，進風口15的高度高於催化劑床層板22的高度。

在本實施例中，進風口高度超過完成裝填後的催化劑的頂高200mm。進風口高度超過完成裝填後的催化劑的頂高以100-300mm為宜。

在本實施例中，在塔體內還設置有布料器21，布料器布置在催化劑床層板22與進料管12之間，布料器採用孔板製作，可以理解布料器還可以採用網板或格柵製作。

在塔體內還設置有除霧器25，除霧器25具體布置在噴淋管24的上方，除霧器採用折板除霧器，可以理解除霧器還可以採用絲網除霧器。

在塔底還設置有排汙口11。

本實施裡中的反應塔的塔頂的封頭42採用橢圓封頭，塔底的封頭44採用錐形封頭，當本實用新型運行時，首先將催化劑散裝在催化劑床層板上，催化劑充滿整個反應區，然後將熱風從進風口15進入到塔體內對催化劑進行加熱活化，熱風從出風口16排出，當催化劑的溫度達到設定溫度後，將氣相乙醇和氯化氫從進料管12進入，經過布料器21的分布後進入到催化劑層進行反應，完成反應的物料仍以氣態形式向上移動經過噴淋區，經從噴淋管噴出的洗滌液的洗滌後從塔體頂部的出料管排出，進入下道工序。