氯乙烷氣相法合成裝置的製作方法

2023-12-05 10:50:11 2

本實用新型涉及一種氯乙烷氣相法合成裝置。

背景技術：

氯乙烷是一種重要的基礎化工原料，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。

隨著應用領域的拓展，其市場規模逐年增大，這不但對氯乙烷的工業化合成裝置提出了新的要求，要求單體裝置向規模化、連續化發展，同時需要降低單體產品的能源消耗，並做到三廢的達標排放。

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，本實用新型提出了氯乙烷氣相法合成裝置，以解決氯乙烷氣相法生產設備的瓶頸，具體的技術方案如下：

氯乙烷氣相法合成裝置，其包括反應塔和換熱器，所述反應塔設置有反應區和位於反應區上方的洗滌區，在洗滌區設置有洗滌用噴淋管；在反應塔的頂部設置有出料口，在反應塔的上部的外壁上設置有連通噴淋管的洗滌液進口，在反應塔的底部設置有排汙口，在反應塔的下部的側壁上設置有進料口，進料口位於反應區的下端面所在平面的下方；

在換熱器的一端設置有物料進口和冷媒出口，在換熱器的另一端設置有物料出口、冷媒進口和排液口；所述反應塔的出料口通過管道連通換熱器的物料進口，換熱器的排液口連通反應塔的洗滌液進口。

進一步，該氯乙烷氣相法合成裝置還包括預熱裝置，該預熱裝置包括加熱器和風機，在反應塔的底部設置有出風口，在反應塔的塔體上設置有進風口，所述風機的進口連接反應塔的出風口，風機的出口經加熱器後連通反應塔的進風口。具體地，反應塔的進風口設置在對應反應區與洗滌區之間的塔體上。預熱裝置主要用於該氯乙烷氣相法合成裝置在進行合成氯乙烷前，首先對塔體內的反應區進行預熱，以使反應能夠儘快進入到正常生產狀態，縮短預生產的時間，減少物料的浪費，尤其是在反應區布置有催化劑時，可以對催化劑進行提前活化，進一步減少物料的浪費。

加熱器在目前的種類較多，本申請優選加熱器為電加熱器或蒸汽加熱器。這兩種加熱器的可控性及安全性均較高，能夠精確控制反應塔在進料前的溫度。

進一步，在反應區堆放有催化劑，所述催化劑為氯化鋅、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鋁、氯化鎳中的一種或兩種以上的混合物。上述催化劑能夠保證反應速度，提高單套設備的生產量。

進一步，所述換熱器為立時列管式換熱器，所述冷媒進口和冷媒出口連通殼程，所述物料進口、物料出口、排液口連通管程。列管式換熱器具有較好的氣液分離功能，反應後的物料在經過換熱器後，所冷凝下來的稀酸水可作為反應物料的洗滌用水。

本實用新型中，在反應塔的下部設置有進料口，氣態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，包含氯乙烷的反應物向上經過洗滌區的洗滌後進入到換熱器，在換熱器中反應的高沸點物質冷凝下來形成稀酸水，稀酸水從換熱器的排液口排出進入到反應塔內作為洗滌液。本實用新型適合於乙醇與氯化氫以氣態狀態進行反應，使反應效率得到較大的提高，保證了單套設備的產量，可以作為氣相法合成氯乙烷的一種裝置。

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，氯乙烷氣相法合成裝置，其包括反應塔20和換熱器40，所述反應塔20設置有反應區24和位於反應區24上方的洗滌區25，在洗滌區25設置有洗滌用噴淋管271；在反應塔的頂部設置有出料口26，在反應塔的上部的外壁上設置有連通噴淋管271的洗滌液進口27，在反應塔的底部設置有排汙口23，在排汙口23上安裝有排汙閥231，在反應塔的下部的側壁上設置有進料口21，進料口位於反應區的下端面所在平面的下方。在反應塔內還設置有氣體分布器22，該氣體分布器設置在反應區的下方，並位於進料口21所在平面的上方。

在換熱器40的一端設置有物料進口42和冷媒出口41，在換熱器的另一端設置有物料出口44、冷媒進口43和排液口45；所述反應塔20的出料口26通過管道連通換熱器40的物料進口42，換熱器40的排液口45連通反應塔的洗滌液進口27。

換熱器具體採用立時列管式換熱器，其中冷媒進口和冷媒出口連通殼程，物料進口、物料出口、排液口連通管程。

在本實施例中，該氯乙烷氣相法合成裝置，還包括預熱裝置，該預熱裝置包括加熱器32和風機34，在反應塔20的底部設置有出風口29，在反應塔的塔體上設置有進風口28，進風口設置在對應反應區與洗滌區之間的塔體上。風機34的進口連接反應塔的出風口29，風機34的出口經加熱器32後連通反應塔的進風口28。在反應塔的出風口與風機的進口之間安裝有調節閥291，。

在本實施中，加熱器採用電加熱器。可以理解，根據具體的需要，該加熱器還可以採用蒸汽加熱器。

在反應區堆放有催化劑，根據具體的需要，催化劑還可以為氯化鋅、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鋁、氯化鎳中的一種或兩種以上的混合物。在本實施例中，催化劑採用氯化亞鐵和氯化鎂混合物。