[实用新型]多点进氯二氯乙烷管式氯化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用纯乙烯或者稀乙烯直接氯化生产二氯乙烷的生产装置。

技术背景

二氯乙烷(EDC)是生产聚氯乙烯的基本原料。全球约95％的EDC 用于生产氯乙烯（VCM）。EDC 作为有机溶剂等用途也较为广泛。

工业上EDC生产常用的方法是乙烯直接氯化法或氧氯化法，是在催化剂存在下用氯气直接氯化乙烯或用无水氯化氢氧氯化乙烯制得。工业化中的典型工艺及反应设备主要有以下几种：中温氯化技术立式鼓泡塔反应器，该反应器设有气体分布器和拉西环填料，存在着反应能力小，混合效果一般的缺点；高温氯化技术一体化的反应器和精馏塔，存在着混合效果不理想的情况；高温氯化技术立式鼓泡塔反应器，设置了氯气混合器，该装置一定程度上提高了混合效果，但存在操作弹性小，反应热移除不及时的特点。以上工业化反应设备相对应用成熟，生产稳定，但普遍存在反应操作弹性小，反应效率还不高的缺陷，并且使用原料也仅适用于纯乙烯，未考虑稀乙烯氯化对混合、散热要求更高的反应特性。 

中国专利CN2903057Y介绍了适用静态混合器的直接氯化设备，其反应段设置了内构件，在混合效率上有了一定提高，循环二氯乙烷分为2路，分别溶解乙烯氯气提高了乙烯和氯气的混合效果，并在循环二氯乙烷总管线上设置了冷凝器，降低了循环二氯乙烷的温度，提高了溶氯效果，在一定程度上提高了产品纯度，存在的问题是：在后续混合反应中乙烯与氯气配比控制效果不好，仍存在局部过热和造成副产物增加及乙烯转化率不高的缺点，另外冷凝器冷却循环二氯乙烷量过大，不能使反应热充分利用，节能效果差。

中国专利CN102531827A公开了一种干气直接氯化制备二氯乙烷的方法，特点是采用了管道反应器+鼓泡塔的反应器型式，可用于干气的直接氯化，存在的问题是氯气溶解效果差，与乙烯接触不均，干气中乙烯转化率不高，操作弹性小。

申请人发现，上述专利公开的反应设备，在反应散热、节能、控制、操作弹性上仍需进一步改进，以利于乙烯，特别是稀乙烯直接氯化生产二氯乙烷。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种氯化效果好、生产稳定、产品质量好、副产物少的乙烯、特别是稀乙烯直接氯化生产二氯乙烷的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型包括循环二氯乙烷管线、溶氯二氯乙烷管线、分散乙烯二氯乙烷管线、溶氯二氯乙烷冷凝器、氯气进料系统、乙烯进料系统、溶氯混合器、分散乙烯混合器、分散乙烯二氯乙烷出口管线、管式静态混合氯化反应器、溶氯二氯乙烷多点进料装置、鼓泡塔、产品气冷凝器、气液分离器、储罐、循环泵、连接件、各种控制阀门和安全阀门、计量仪表、排空管线和保护管线，其结构特点是循环二氯乙烷管线首先分成溶氯二氯乙烷管线、分散乙烯二氯乙烷管线两路，溶氯二氯乙烷管线与溶氯二氯乙烷冷凝器连接后和氯气进料系统、溶氯混合器相连，溶氯混合器出口通过溶氯二氯乙烷多点进料装置分成至少二点进入管式静态混合氯化反应器；分散乙烯二氯乙烷管线和乙烯进料系统、分散乙烯混合器连接，通过分散乙烯二氯乙烷出口管线进入管式静态混合氯化反应器；管式静态混合氯化反应器是由多个管式静态混合器使用连接件串联而成，出口与鼓泡塔相连，鼓泡塔顶与产品气冷凝器、气液分离器相连，气液分离器液相出口与储罐相连，储罐与鼓泡塔相连用于保持液位；鼓泡塔底通过循环泵与循环二氯乙烷管线相连。

作为优设计，在循环二氯乙烷管线去溶氯二氯乙烷管线上单独设置溶氯二氯乙烷冷凝器。

作为更优设计，氯气经氯气进料系统首先在溶氯混合器中充分溶解于循环二氯乙烷中，再通过溶氯二氯乙烷多点进料装置分成至少三点进入管式静态混合氯化反应器，每个进料点均设置控制阀门及计量仪表。在操作中可以使单个进料点不投用，进料点可采用喷嘴形式或其他形式。

更优选的设计是溶氯二氯乙烷最后一个进料点与鼓泡塔之间仍至少设有一段管式静态混合器，确保在管道内均匀充分混合反应。

本实用新型有如下优点：

1、通过溶氯二氯乙烷多点进料装置将溶解的氯气分成至少三点进入管式静态混合氯化反应器，可更大程度的避免局部过热，从而减少副反应的生产，适用于乙烯，特别是稀乙烯直接氯化过程；