[发明专利]基于四级反应器的氧氯化反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于四级反应器的氧氯化反应系统及方法，所述基于四级反应器的氧氯化反应系统包括依次串联的四个氧氯化反应器和基于四级反应器的氧氯化反应单元和产物后处理及乙烯循环单元，其中：每一氧氯化反应器均为固定床反应器，每一氧氯化反应器上设有冷却机构，氧气管路分别通过氧气分支管路与每一个氧氯化反应器相连通，氯化氢管路和乙烯管路与位于首端的一级氧氯化反应器相连通。本系统能耗低，安全系数高。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别是涉及一种基于四级反应器的氧氯化反应系统及方法。

背景技术

氯乙烯的生产按原料划分为乙烯法和乙炔法，按生产工艺划分主要有电石或天然气乙炔法、联合法、氧氯化法和全平衡氧氯化法。其中乙烯氧氯化工艺是目前国际上公认的先进、合理的生产路线。以氯化氢、氧气和乙烯为原料直接合成氯乙烯。氧氯化单元的技术关键是反应器的型式和氧气来源。反应器型式有沸腾床反应器和固定床反应器两种。

采用沸腾床反应器操作时乙烯、氧气和氯化氢按一定比例同时加入到反应器中，沸腾床反应器内有除热的内冷却盘管，反应器上部有旋风分离器，收集物料中夹带的催化剂，在该反应器内不但会造成催化剂的损失，而且催化剂容易被释放到废水中去，造成环境污染。

固定床反应器中催化剂被固定，对环境污染小，但是固定床反应器单台生产能力较小，现有技术中采用两级固定床串联的方式提高生产能力，如授权公告号为CN1067041C的发明专利“乙烯在两级固定床反应器中的氧氯化反应”，采用两个反应器串联的方式生产二氯乙烷，在该反应系统中氧气以50％：50％的比例进入两级固定床反应器中，安全系数低，同时两级反应器系统最低负荷为30％，不能满足工厂低负荷运行的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的基于四级反应器的氧氯化反应系统安全系数低，运行负荷高等问题，而提供一种基于四级固定床反应器联用的基于四级反应器的氧氯化反应系统。

本发明的另一个目的是提供一种氧氯化反应方法。

一种基于四级反应器的氧氯化反应单元，其包括依次串联的四个氧氯化反应器，其中：

每一氧氯化反应器均为固定床反应器，每一氧氯化反应器上设有冷却机构，氧气管路分别通过氧气分支管路与每一个氧氯化反应器相连通，氯化氢管路和乙烯管路与位于首端的一级氧氯化反应器相连通。

在上述技术方案中，每一氧氯化反应器均为管式固定床反应器，所述氧气管路、氯化氢管路和乙烯管路上均设有预热机构，所述冷却机构为高压蒸汽热能移除机构。

在上述技术方案中，四个氧氯化反应器分别为一级氧氯化反应器R-301、二级氧氯化反应器R-302、三级氧氯化反应器R-303和四级氧氯化反应器R-304，所述氯化氢管路和乙烯管路与一级氧氯化反应器R-301相连通，所述氧气管路分别通过氧气分支管路与每一个氧氯化反应器相连通。

本发明的另一方面，一种基于四级反应器的氧氯化反应系统，其特征在于，包括所述的基于四级反应器的氧氯化反应单元和产物后处理及乙烯循环单元，其中：所述产物后处理及乙烯循环单元包括用于气液分离的气液分离罐，位于末端的四级氧氯化反应器的出料口与所述气液分离罐的进料口相连通，所述气液分离罐的液体出口与通过管路与乙烯回收塔相连通以去除溶解乙烯，所述乙烯回收塔内有填料，所述乙烯回收塔的下部设有蒸汽通入管道，所述乙烯回收塔的底部通过管路与EDC水洗罐V-120相连通以收集二氯乙烷。

在上述技术方案中，所述气液分离罐设有两级，分别为氧氯化一次分离罐V-300和氧氯化二次分离罐V-310。