CN101165032A - 氧氯化装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及使用氯化氢和氧气将烯烃氧氯化为氯代烷烃的装置(1)和方法。装置(1)具有进入流化床反应器(14)的包含催化剂颗粒(13)的流化床(12)的气体入口(4，5，6)和至少一个位于流化床(12)上方的反应气体出口(11)以及用于放热的氧氯化反应的热控制的冷却布置(15)。沿着流化床(12)以垂直分布布置多个用于相同入口气体的气体入口(4，5，6)。所述冷却布置(15)具有彼此上下地垂直布置并伸入流化床(12)中的冷却回路(16，17，18)。使用所述装置(1)可以在最优化利用起始原料乙烯的情况下在工业上大规模地制备二氯乙烷。
Description
技术领域
本发明涉及使用氯化氢和氧气将烯烃氧氯化成氯代烷烃的装置和方法。为此，该装置具有进入流化床反应器的包含催化剂颗粒的流化床的气体入口。此外，所述流化床反应器具有至少一个在流化床上方的反应气体出口以及用于放热的氧氯化反应的热控制的冷却布置。
背景技术
从DE 40 33 048 A1说明书中已知这种制备1，2-二氯乙烷的装置和方法。在已知的方法中，根据下面的反应方程式，使用氯化氢和氧气或者含氧气体如空气通过一段氧氯化反应使烯烃，例如乙烯，在由载体颗粒上的氯化铜(II)组成的催化剂存在下，在200-250℃的温度和2-6巴(0.2MPa-0.6MPa)的压力下形成1，2-二氯乙烷，也称作“EDC”：
C2H4+2HCl+1/2O2Cl-CH2-CH2-Cl+H2O。
催化剂颗粒容纳于作为反应区的流化床中，并由循环气流化，输入气体经气体入口在压力下引入流化床中。经流化床上方的气体出口排出反应气体、水和1，2-二氯乙烷以及未反应的乙烯、未反应的氧气和副产物，例如一氧化碳、二氧化碳和残余气体，并且将其大部分在于冷凝段已除去液态1，2-二氯乙烷和水后进行循环输送。将包含副产物和未反应的输入气体的循环输送的气体与乙烯混合并且输送至反应区，即流化床反应器下部区域中的流化床。
氧气和氯化氢气流在到达反应区之前混合并且以引起氯化氢在反应区中反应并且不可避免地从加入的乙烯形成少量一氧化碳和二氧化碳的用量添加。循环气中的氧气含量很小，使得在循环中不会形成可燃气体混合物。由DE 40 33 048 A1的说明书中已知的一段方法和与其相关的装置具有如下缺点：如果为了增加流化床反应器的生产率并且增加每份催化剂量和时间的EDC产量而增加催化剂的量，则乙烯氧化率超比例(over-proportional)增加并因此使得副产物如一氧化碳和二氧化碳超比例增加。
因此，尽管一段布置紧凑并且在投资成本方面是有利的，但是它的缺点在于由于乙烯被氧化成二氧化碳和一氧化碳而导致更高的乙烯损失。因此，当同时增加现有的一段布置的容量时，反应器生产力的增加导致乙烯和氧气产率相对投资成本而言尤其变差。产生的缺点是副产物形成和操作成本随之增加。
本发明的另一个方面涉及改进气体向流化床反应器中的引入。就此而言，关于将气体引入流化床反应器中，从DE 102 23 789 A1的说明书中已知一种具有在其排放口上游和/或排放口处具有气体流化方法的进气管的装置。据称这些方法可以使包含具有氯化铜(II)涂层的氧化铝载体的催化剂颗粒更大程度地流化并且使磨损的材料最小化。
在大的工业规模使用的常规的流化床中，磨损材料的生成是由于氧氯化反应器上部区域中的催化剂颗粒在许多串联的(series-connected)旋风分离器中沉积并回收，结果大多数颗粒保留在反应器中。但是催化剂粉尘源于旋风分离器中和反应器壁上以及进气管上磨损的催化剂，从而磨损的催化剂进入离开反应器的反应气体中并且到达1，2-二氯乙烷的纯化(working up)处，在那里必须将其再次分离。
因此，本发明的目的是提供用于使用氯化氢和氧气将烯烃氧氯化为氯代烷烃的装置和方法。使用该装置和方法，优选地可以使用商品氧氯化催化剂以高的比催化剂产量在大的工业规模制备1，2-二氯乙烷，其中乙烯生成副产物如二氧化碳的氧化过程被减小到最低限度，原材料产率增加到最大限度，并且得到更高纯度的EDC，尤其是磨损的催化剂为不变的低水平或更低水平。
通过独立权利要求的主题实现了所述目的。在从属权利要求中公开了本发明有利的进一步改进。
发明内容
本发明提供了用于使用氯化氢和氧气或含氧气体将至少一种烯烃氧氯化成至少一种氯代烷烃的装置，其中所述装置具有进入流化床反应器的包含催化剂颗粒的流化床的气体入口。此外，所述装置具有至少一个在流化床上方的反应气体出口以及用于氧氯化反应热控制的冷却布置。在该新型装置中，沿着流化床以垂直分布布置多个气体入口。此外，所述冷却布置具有伸入流化床中的彼此上下地垂直布置的冷却回路。
该装置的优点是：由于垂直分布的用于入口气体和起始原料的气体入口，尤其是由于冷却回路也在流化床中彼此上下地层层垂直布置，因此可以提供最优的催化剂量及放热的氧氯化反应的最优控制。因此，可以保留迄今为止为一段过程所提供的最优反应温度，然而位于反应器中的催化剂的总量以及入口气体的量仍然可以按照需要增加。这仅由流化床反应器的高度决定。因此，该装置优于一段氧氯化装置之处在于通过向其催化剂区彼此上下层层布置的流化床的垂直分隔开的区域中供给氯化氢和氧气，可以实现乙烯转化的最优条件。
另外，在本发明装置的一个优选实施方案中，为了单独或者以混合物的形式供给氯化氢和氧气或者含氧气体，提供了至少上下两层垂直布置的气体入口。在那些层层布置的气体入口中，还可以优化气体入口孔的造型，例如使用由上文提及的DE 102 23 789 A1的说明书中可知的气体入口孔。
其优点为所得的1，2-二氯乙烷具有最小含量的催化剂粉尘。在本发明的装置中，通过在流化床反应器的反应器气体出口上游连接细粉尘过滤器，甚至可以使催化剂粉尘的含量进一步最小化，该过滤器使反应器中形成的反应气体和催化剂粉尘彼此分离。这样，还有利地实现了EDC起始产物(starting product)的更高的纯度。
在本发明装置的另一个优选的实施方案中，提供了新设计的用于供给入口气体并供给起始原料的气体入口，该入口在流化床反应器的反应器高度，或至少反应器高度的一部分上延伸，并且具有竖直气体分配器。该竖直气体分配器具有外形为管道，入口气体从其表面横切于主流直接排入流化床区域中。使催化剂颗粒保持流动的循环气流作为主气体流从流化床反应器的底部到顶部竖直流过流化床反应器，而通过竖直气体分配器沿着流化床反应器的高度横切于所述主流连续地地向流化床中引入入口气体。由于入口气体相对于循环气的流动矢量彼此垂直，因此实现了对于催化剂颗粒非常缓和的流化气体的最优化引入。
另外，竖直气体分配器可以以所谓多孔分配器形式具有沿其长度分布的孔，可以使孔的横截面非常小以加强流化作用。
另一方面，还可以使用由开孔材料形成的竖直放置的管道形式的棒形气体分配器代替所述多孔分配器，管道在流化床中彼此相邻地布置。开孔材料的细孔使得反应气体能够以均匀分布的方式横切于所述主气体流在反应器的高度或者反应器高度的一部分上流入包含催化剂颗粒的流化床中。使用这种开孔管道，例如烧结的陶瓷管道，入口气流得以进一步净化，使得催化剂颗粒在流化床区域中缓和地与入口气体混合。另外，竖直管道的表面被新出现气体以气膜包覆，从而减少了与催化剂颗粒的机械接触，使得催化剂材料在流化床中的磨损降低。
优选地，对本发明中装置进行布置以提供在流化床反应器的反应器高度或者反应器高度的一部分上延伸的用于单独或者以混合物的形式供给氯化氢和氧气或者含氧气体的气体入口，所述氯化氢和/或氧气或者含氧气体自竖直放置的多孔分配器或者细孔分配器中流出，所述分配器优选由烧结的金属或者烧结的陶瓷制备。与现有技术中已知的入口气体如气态烃、氧气和氯化氢的一段式引入不同，竖直分配器使得入口气体在反应器的延伸的区域上与在主流中竖直流动的乙烯均匀地混合。
另外，在所述装置的优选实施方案中，与循环输送的气体混合物一起供给的烯烃气体具有至少一个布置在流化床下部区域的气体入口。具有循环输送的循环气的该下部气体入口从流化床反应器的下部区域中的下部入口向流化床反应器上部区域中的上部入口提供乙烯和循环气主气流，细粉尘很大程度上被布置在流化床反应器上部区域的细粉尘过滤器俘获。
在本发明装置的另一个优选的实施方案中，除了用于乙烯和循环气的气体混合物的下部气体入口外，在流化床区域还提供了垂直层层布置的气体入口。在所述装置的该实施方案中，一部分所需的乙烯可以与循环气一起供入流化床反应器的下部区域，并且可以在第一段或者多个随后的段中供入另一部分的纯乙烯。在此布置中，彼此上下地垂直布置了多个用于供给烯烃气体的垂直层层布置的气体入口。
在本发明装置的另一个优选的实施方案中，还对气体入口进行了布置，从而沿着流化床反应器的反应器高度或至少反应器高度的一部分通过竖直分配器仅供给烯烃气体。在此布置中，在所述装置中布置优选为烧结金属或者烧结陶瓷制成的多孔分配器或者细孔分配器以供给烯烃气体。所述通过多孔分配器和/或竖直细孔分配器引入气体的新构造使得本发明的多段方法还可以有利地进一步降低催化剂损失。
为了排放反应热并因此对氧氯化过程进行热控制，在所述新装置中提供了至少两个彼此上下地垂直布置的冷却管束作为冷却布置。由于这些彼此上下地垂直布置的冷却管束，可以在任一段气体入口供给实现乙烯与氯化氢和氧气反应的最优平衡，从而保持乙烯极少被氧气燃烧成为副产物如一氧化碳和二氧化碳。这种乙烯被氧化为副产物的速率的降低是出人意料的，因为尽管催化剂负载量增加并且所述新装置的入口气体和反应气体的负载量增加，但是迄今为止在一段法中使用的反应温度可以保持不变。
当适当地布置冷却管束使冷却介质在重力作用下自然循环时，可以通过自然循环实施反应热自冷却管束中的排放。另一方面，还可以为所述装置配备用于冷却管束的循环泵以实现冷却介质的强制循环。
本发明的另一个方面涉及在流化床反应器中通过将至少一种烯烃与氯化氢和氧气或者含氧气体在氧氯化反应器中反应形成反应气体来制备至少一种氯代烷烃的方法。为此，将氯化氢和氧气或者含氧气体以垂直分布沿所述流化床供入所述流化床中。由于入口气体氯化氢和含氧气体或氧气的垂直分布，避免了会导致乙烯燃烧成副产物如一氧化碳和二氧化碳增加的一段供给。
另外，在所述方法的优选布置中，氯化氢和氧气或者含氧气体的供给可以沿反应器的高度或者反应器高度的一部分上延伸，并且可以优选通过多孔分配器或细孔分配器，通过精细分配基本上连续地实施。上文已经讨论了气体流出与含乙烯的循环气的主方向垂直的竖直放置的细孔分配器的优点，因此此处将不再解释。
除了这样几乎连续的供给外，作为烯烃的乙烯与循环输送的气体混合物的共同供给可以在一段或者多段中实施。当其在一段中实施时，将乙烯供入流化床炉的下部区域中。在多段供给的情况中，另外在流化床的中部和上部区域提供用于引入乙烯的气体入口。
因此优选如下方法：烯烃的供入在一个位置上以与循环输送的气体混合物的混合物形式实施，并且在至少一个另外的位置上以纯的起始原料的形式实施。另一方面，还可以在一个位置上以与循环输送的气体混合物的混合物形式供给烯烃，并且可以通过优选地通过多孔分配器或细孔分配器实施的精细分布在反应器的高度或者反应器高度的一部分上基本上连续地实施另一供给。这种方法的优点不仅在于能最优化利用乙烯来制备1，2-二氯乙烷，而且在于可以使催化剂磨损成催化剂粉尘明显降低，这是因为横切于主流方向流出竖直放置的分配器的气体形成保护催化剂颗粒不与管形竖直分配器及其表面接触的气膜。因为气流几乎连续地流动，该保护性气膜在使用细孔分配器的情况中尤其是不可透过的。
所述方法可以通过将反应热排入至少两个或更多个彼此上下布置的冷却管束而进一步优化。因此在流化床反应器的各段中反应热可以最优地与氧氯化过程相联系。为此，可以通过自然循环的冷却介质，或使用循环泵通过强制循环来进行反应热的排放。
附图说明
现在将参考附图对详细地解释本发明的所述设备。
图1是本发明第一个实施方案的装置的流化床反应器的示意图；
图2是本发明第二个实施方案的装置的流化床反应器的示意图；
图3是本发明第三个实施方案的装置的流化床反应器的示意图；
图4显示了图3中所示的本发明第三个实施方案的装置的竖直分配器系统的放大的局部剖视图。
具体实施方式
图1是本发明第一个实施方案的装置1的流化床反应器14的示意图。因为流化床反应器14中的操作压力达到0.1MPa-0.6MPa，所以流化床反应器14具有耐压至少1 MPa的耐压容器28。此外，本发明的该第一实施方案具有供应管线27，供应管线27具有气体入口孔10，通过该孔向流化床反应器14供给循环气和乙烯。
循环气由未反应的乙烯和未反应的氧气，以及副产物例如一氧化碳、二氧化碳和循环中输送的其它残余气体组成。循环气通过循环气供应管线27和流化床反应器14下部区域中的下部气体入口10供入耐压容器28中。循环气通过气体分配板29流入流化床12中并且使位于流化床中的包含氯化铜(II)包覆的氧化铝颗粒的催化剂颗粒13形成流化状态，从而可以根据下面的反应方程式在催化剂颗粒13上进行氧氯化反应：
C2H4+2HCl+1/2O2Cl-CH2-CH2-Cl+H2O
在本发明的设备1的第一实施方案中，流化床反应器14具有反应高度h，其又被分成三个气体入口段19、20和21，氯化氢-氧气混合物由段19中的气体入口4供入并且与加入循环气中的乙烯发生放热反应生成1，2-二氯乙烷。在最低的气体入口段中，反应热通过冷却布置15中的第一冷却回路16排放，因此反应温度保持稳定在大约220℃，从而实现乙烯向EDC产物的最优转化，由此通过乙烯氧化生成最少量的副产物。
垂直布置在其上面的是第二气体入口段20，其中通过气体入口5依次供入另一部分氯化氢和氧气，因此随循环气竖直通过流化床反应器14的乙烯反应生成EDC产物。最后，剩下的残余乙烯在流化床12最上面的气体入口段21中被转化，氯化氢和氧气同样通过气体入口6被加到此处的流化床中。对于三个气体入口段的每段，分别提供了冷却回路16、17和18，这些冷却回路在流化床反应器中彼此上下地垂直布置，冷却管束30、31和32伸入流化床中。在反应气体由出口11从流化床反应器中流出前，在流化床反应器的上部区域中提供了细粉尘过滤器33，该过滤器将所述最少量的磨损的催化剂材料与流出的反应气体分离，结果提高了1，2-二氯乙烷的纯度。
图2是本发明第二个实施方案的设备2的流化床反应器14的示意图。与图1中那些组件具有相同功能的组件由相同的附图标记表示并且不再讨论。第二实施方案的设备2与图1中所示的第一实施方案的设备间的区别在于乙烯不仅通过供应管线27和气体入口10随耐压容器28底部的循环气一起供入，而且还以纯起始原料的形式通过垂直地布置在其上面的第二气体入口段20中的气体入口7和第三气体入口段2 1中的气体入口8加入。
设备2的优点在于，由于在第二气体入口段20和第三气体入口段21中供入额外的纯乙烯，因此可以更精确地控制该过程使乙烯最少地氧化成一氧化碳和/或二氧化碳。气体入口4-8根据DE 102 23 789A1的说明书所述进行优化，从而使由催化剂颗粒13磨损的材料最少并且耐压容器上部区域中的细粉尘过滤器33能够将磨损的材料以细粉尘形式与反应气体分离。
图3是本发明第三个实施方案的设备3的流化床反应器14的示意图。本发明的第三个实施方案同样具有冷却布置，所述冷却布置具有三个冷却回路16、17和18，用于排放放热氧氯化过程生成的废热。但是，起始原料以新的方式由气体入口4和9加入。因此，氯化氢和氧气的混合物通过气体入口4供入具有竖直气体分配器22的分配器系统34中，该系统由彼此相邻布置的竖直管道23组成。入口气体混合物由管道23的表面横切(transversely)于通过流化床反应器14的主气体流释放入流化床反应器14中的流化床12内。
一方面，由此实现了入口气体几乎连续地被释放入流化床12中，另一方面，通过错流(crosscurrent)有利地降低了催化剂颗粒13与竖直管道23上侧的接触，特别是通过错流形成了保护管道23的表面并因此保护催化剂颗粒13的表面不被磨损的气体膜。为了反应热的排放和流化床反应器14中氧氯化的热控制，三个冷却回路16、17和18再次彼此上下地垂直布置，并形成冷却布置15。按照相似的方式，除了在循环气中存在的乙烯外，通过入口9将纯的乙烯供入竖直分配器系统35中，其构造与分配器系统34十分相似。下面的图4放大显示了彼此相间(one in the other)布置的分配器系统34和35的局部剖视部分36。
图4显示了本发明的第三个实施方案的设备3的竖直分配器系统34和35的放大局部剖视部分36。竖直气体分配器22具有长度1并且直立在图3中所示的流化床反应器14的流化床区域中。在本发明的该实施方案中，它们由具有烧结金属外壳的管道组成，所述外壳具有细孔并连续地并且以与高度相关的方式向图3的流化床反应器14的流化床室和反应室中输送入口气体。箭头A表示循环气的主方向，其竖直流过图3的耐压容器28，箭头方向B和b表示从细孔分配器26的表面37流出的气流方向，该气流与所述主流向A垂直。
可以使用来自具有穿孔的管道24的多孔分配器25代替细孔竖直分配器26，其表面37具有筛状孔，输送的气体通过这些孔进入流化床。箭头C和c表示乙烯经垂直细孔分配器26的表面37进入流化床中的路径和流出。这种供给气体方式的优点，尤其是关于使乙烯氧化成副产物如一氧化碳和二氧化碳最少化及关于使由催化剂颗粒13磨损的材料最少化的优点，已经详细地加以讨论，此处将不再重复。
将通过下面的实施例详细地解释本发明涉及使用本发明设备的氧氯化方法。
实施例
实施例1
使用具有两段流化床12的氧氯化反应器14来制备1，2-二氯乙烷，使用的催化剂是Cu(II)Cl2。
在35Nm3/h的循环气用量下操作该设备。向再循环气流中加入51Nm3/h已经预热至160℃的乙烯。所得气体混合物流经分配板29进入反应器中。通过位于其上面的第一气体分配器38的气体入口4，在第一段19中向流化床反应器14的流化床中供入13.5Nm3/h的氧气和50Nm3/h的氯化氢的混合物。起始原料在220℃和0.35MPa下发生反应生成1，2-二氯乙烷和水。该强放热反应的反应热通过冷却管束30向冷凝物排放。反应器中的反应温度通过在冷却管束30中的冷凝物的部分蒸发调节。
通过位于第一冷却管束30和第二冷却管束31之间的第二气体分配器39，通过气体入口5向流化床反应器14的第二段20中供入13.5Nm3/h的氧气和50Nm3/h的氯化氢。为了分离流体带走的催化剂碎片，即所谓磨损的催化剂材料，反应气体在离开流化床反应器14后在200-250℃(优选220℃)的温度和大约0.1MPa-0.6MPa(优选0.35MPa)的压力下的干燥操作的净化区41中流过极细过滤器33，基本上所有的催化剂都沉积在其中。
然后，通过管线将不含磨损的催化剂并且具有200-250℃、优选大约220℃的温度的反应气体输送入冷凝室中(未显示)，在其中冷凝EDC和反应水。在气体分离器(未显示)中，使冷凝的液体与循环气分离。EDC/水混合物通过管线输送至分离容器(未显示)中，水相与EDC在其中分离。未显示的组件及其在氧氯化设备中的布置可自DE40 33 048 A1中获知。
通过分析副产物、废气和废水流确定了下面的起始原料产率：
乙烯：97.8％
氧气：83.5％
氯化氢：99.0％
产品质量：
1，1，2-三氯乙烷：1924ppm(w/w)
四氯化碳：2210ppm(w/w)
氯仿：1389ppm(w/w)
催化剂产量：750g EDC/kg催化剂和小时
相比之下，具有简单即一段的起始原料进料的起始原料产率为：
乙烯：95.8％
氧气：79.4％
氯化氢：98.6％
产品质量：
1，1，2-三氯乙烷：3343ppm(w/w)
四氯化碳：2293ppm(w/w)
氯仿：1448ppm(w/w)
催化剂产量：750g EDC/kg催化剂和小时
实施例2
使用具有流化床12的氧氯化反应器1来制备1，2-二氯乙烷，使用的催化剂是CuCl2。
在35Nm3/h的循环气用量下操作设备。向再循环气流中加入28Nm3/h已经预热至160℃的乙烯。所得气体混合物经过分配板29流入反应器中。通过位于其上方的气体分配器4，向流化床中供入27Nm3/h的氧气和100Nm3/h的氯化氢的混合物。起始原料在220℃和3.5巴绝对压力下发生反应生成1，2-二氯乙烷和水。该强放热反应的反应热通过冷却管束16向冷凝物排放。反应器中的反应温度通过在冷却管束30中的冷凝物的部分蒸发调节。
通过位于第一冷却管束30和第二冷却管束31之间的气体分配器42，通过气体入口7向流化床反应器14中供入23Nm3/h的乙烯。为了分离流体带走的催化剂碎片，即所谓磨损的催化剂材料，反应气体在离开流化床反应器后在具有200-250℃(优选220℃)的温度和大约0.1MPa-0.6MPa(优选0.35MPa)的压力下的干燥操作的净化区41中流过极细过滤器33，基本上所有的催化剂都沉积在其中。
然后，通过管线将不含磨损的催化剂并且具有200-250℃、优选大约220C的温度的反应气体输送入冷凝室中(未显示)，在其中冷凝EDC和反应水。在气体分离器(未显示)中，使冷凝的液体与循环气分离。EDC/水混合物通过管线向分离容器(未显示)中输送，水相与EDC在其中分离。未显示的组件及其在氧氯化设备中的布置可由DE40 33 048 A1中获知。
通过分析副产物、废气和废水流确定了下列起始原料产率：
乙烯：98.1％
氧气：86.3％
氯化氢：99.2％
产品质量：
1，1，2-三氯乙烷：1790ppm(w/w)
四氯化碳：2094ppm(w/w)
氯仿：1323ppm(w/w)
催化剂产量：750g EDC/kg催化剂和小时
附图标记列表
1装置(第一实施方案)
2装置(第二实施方案)
3装置(第三实施方案)
4氯化氢和氧气的气体入口
5氯化氢和氧气的气体入口
6氯化氢和氧气的气体入口
7乙烯气体入口
8乙烯气体入口
9乙烯气体入口
10下部气体入口
11反应气体出口
12流化床
13催化剂颗粒
14流化床反应器
15冷却布置
16第一冷却回路或冷却管束
17冷却回路或冷却管束
18冷却回路或冷却管束
19第一气体入口段
20第二气体入口段
21气体入口段
22竖直气体分配器
23竖直管
24管道(具有穿孔)
25多孔分配器
26细孔分配器
27供给管线
28耐压容器或压力容器
29气体分配板
30冷却管束
31冷却管束
32冷却管束
33细粉尘过滤器
34分配器系统
35分配器系统
36局部剖视部分
37外壳表面
38气体分配器
39气体分配器
40气体分配器
41净化区
42气体分配器
43气体分配器
44气体分配器
h反应高度
l管道长度
Claims (22)
1.用于使用氯化氢和氧气或含氧气体将至少一种烯烃氧氯化成至少一种氯代烷烃的装置，其中所述装置具有伸入流化床反应器(14)的包含催化剂颗粒(13)的流化床(12)的气体入口(4至10)和至少一个位于流化床(12)上方的反应气体出口(11)，以及用于氧氯化反应的热控制的冷却布置(15)，其中沿着流化床(12)垂直分布布置多个气体入口(4至10)，并且所述冷却布置(15)具有彼此上下地垂直布置并伸入所述流化床中的冷却回路(16，17，18)。
2.根据权利要求1的装置，其中提供了至少上下两层(19，20，21)垂直布置的气体入口(4至10)来单独或以混合物的形式供给氯化氢和氧气或者含氧气体。
3.根据权利要求1或2的装置，其中所述用于供给反应气体的气体入口(4至10)在所述流化床反应器(14)的反应器高度(h)或在反应器高度的一部分上延伸，并且具有竖直气体分配器(22)。
4.根据权利要求3的装置，其中所述气体分配器(22)具有在流化床(12)中彼此相邻布置的竖直放置的管道(23)并且以多孔分配器(25)的形式具有沿着它们的长度(l)分布的孔，其允许反应气体以均匀分布的方式在反应器高度(h)或者反应器高度的一部分上流入包含催化剂颗粒(13)的流化床(12)中。
5.根据权利要求3的装置，其中所述气体分配器(22)具有在流化床(12)中彼此相邻布置的细孔分配器(26)形式的竖直放置的开孔材料的管道(24)，其中所述开孔材料的细孔允许反应气体以均匀分布的方式在反应器高度(h)或者反应器高度(h)的一部分上流入包含催化剂颗粒(13)的流化床(12)中。
6.根据权利要求1-5任何一项的装置，其中所述用于单独或者以混合物的形式供给氯化氢和氧气或者含氧气体的气体入口(4，5，6)在流化床反应器(14)的反应器高度(h)或者反应器高度的一部分上延伸，并且具有竖直放置的优选为烧结金属或烧结陶瓷的多孔分配器(25)或细孔分配器(26)。
7.根据权利要求1-6任何一项的装置，其中在流化床的下部区域中布置至少一个气体入口(10)，用来供给烯烃气体和循环输送的气体混合物。
8.根据权利要求1-7任何一项的装置，其中在流化床(12)的区域中提供多个用于与或不与循环输送的气体混合物一起供给烯烃气体的垂直层层布置的气体入口(7，8，9)。
9.根据权利要求1-8任何一项的装置，其中所述用于与或不与循环输送的气体混合物一起供给烯烃气体的气体入口(7，8，9，10)在流化床反应器(14)的反应器高度(h)或者反应器高度的一部分上延伸，并且具有竖直放置的优选是烧结金属或烧结陶瓷的多孔分配器(25)或细孔分配器(26)。
10.根据权利要求1-9任何一项的装置，其中提供至少两个彼此上下地垂直布置的冷却管束(16，17，18)作为用于排放反应热的冷却布置(15)。
11.根据权利要求10的装置，其中以使冷却介质在自然循环下循环的方式布置冷却管束(16，17，18)来排放反应热。
12.根据权利要求10或11的装置，其中将至少一个冷却管束(16，17，18)与用来强制冷却介质循环的循环泵连接来排放反应热。
13.在流化床反应器(14)中通过将至少一种烯烃与包含氯化氢和氧气或者含氧气体的气体在氧氯化反应器中反应从而生成反应气体来制备氯代烷烃的方法，其中将所述包含氯化氢和氧气或者含氧气体的气体沿着流化床(12)以垂直分布供入流化床(12)中。
14.根据权利要求13的方法，其中所述氯化氢和氧气或者含氧气体的供给在反应器高度(h)或反应器高度的一部分上延伸，并且所述供给优选通过多孔分配器(25)或者通过细孔分配器(26)通过精细分布基本上连续地实施。
15.根据权利要求13或14的方法，其中在一段或者多段中烯烃的供给与循环输送的气体混合物一起实施。
16.根据权利要求15的方法，其中所述烯烃的供给在一个位置(10)处以与循环输送的气体混合物的混合物的形式实施，并且在至少一个另外的位置(7，8)处以纯的起始原料的形式实施。
17.根据权利要求15或16的方法，其中所述烯烃的供给在至少两个位置(7，8)处以纯的起始原料的形式实施。
18.根据权利要求15-17任何一项的方法，其中所述烯烃的供给在反应器高度(h)或者反应器高度的一部分上延伸，并且优选通过多孔分配器(25)或细孔分配器(26)通过精细分布基本上连续地实施。
19.根据权利要求15-18任何一项的方法，其中所述烯烃的供给在一个位置(10)以与循环输送的气体混合物的混合物的形式实施，并且在反应器高度(h)或者反应器高度的一部分上延伸，并且优选通过多孔分配器(25)或者细孔分配器(26)通过精细分布基本上连续地实施。
20.根据权利要求13-19任何一项的方法，其中反应热排入至少2个或更多个彼此上下布置的冷却管束(16，17，18)中。
21.根据权利要求20的方法，其中通过冷却介质进行的反应热排放是在自然循环下操作的。
22.根据权利要求20或21的方法，其中通过冷却介质进行的反应热排放是在强制循环下操作的。
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Granted publication date: 20130605 Termination date: 20191022 |