CN102872786A - 一种扁形氯化反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工反应装置技术领域，具体涉及一种由氯和异丁烯制备3-氯-2-甲基-1-丙烯的氯化反应装置。包括反应器、与反应器连通的氯加入管和异丁烯加入管，所述反应器包括与异丁烯加入管相连的异丁烯管和与氯加入管相连的氯管，所述异丁烯管和氯管末端设有至少一个能使异丁烯流体包裹氯气流体的喷嘴部，其特征在于所述异丁烯管喷嘴由若干渐缩状的长条形单元组成，所述喷嘴部固接一个用于改变混合流体流向的圆台形套环，使得喷嘴部喷出的混合流体在该套环内形成一股湍流。具有不易结焦、产品得率高的特点，进一步提高了甲基氯丙烯的含量。

Description

一种扁形氯化反应装置

技术领域

本发明属于化工反应装置技术领域，具体涉及一种由氯和异丁烯制备3-氯-2-甲基-1-丙烯的氯化反应装置。

背景技术

现有的3-氯-2-甲基-1-丙烯的氯化反应装置主要分为单喷头和多喷头两种。

中国专利文献CN1288119公开了一种甲代烯丙基氯的合成工艺方法和设备,原料氯气与异丁烯的气相混合;反应的配套冷却移出反应器系统;氯化物与HCl的分离;粗氯化物中和处理获得甲代烯丙基氯。

中国专利文献CN200995994公开了一种由氯和异丁烯制备3-氯-2-甲基-1-丙烯的氯化反应装置,包括用以发生氯代反应的反应器、与反应器联通的氯加入管、与反应器联通的异丁烯加入管,所述的氯加入管和异丁烯加入管都是管流体流向的垂直截面为圆环的双层管,所述的氯加入管的开口与异丁烯加入管的开口设置成能使喷出的氯和异丁烯交叉成环状的形状，具有能使两种反应物快速反应提高目标产物的收率和减少副反应的特点。

以上现有技术的产品得率较低，且反应器喷头易结焦，影响正常连续生产。

中国专利文献CN 202044960公开了一种扁形氯化反应装置，包括反应器、与反应器连通的氯加入管和异丁烯加入管，其特征在于所述反应器包括与异丁烯加入管相连的异丁烯管和与氯加入管相连的氯管，所述异丁烯管和氯管末端设有至少一个能使异丁烯流体包裹氯气流体的喷嘴部，所述异丁烯管的喷嘴呈渐缩状的长条形。该反应器最终产物甲基氯丙烯的含量大于88%，提高了产品得率。

发明内容

本发明提供了一种新型氯化反应装置，具有不易结焦、产品得率高的特点，进一步提高了甲基氯丙烯的含量。

本发明的技术路线为：

一种扁形氯化反应装置，包括反应器、与反应器连通的氯加入管和异丁烯加入管，所述反应器包括与异丁烯加入管相连的异丁烯管和与氯加入管相连的氯管，所述异丁烯管和氯管末端设有至少一个能使异丁烯流体包裹氯气流体的喷嘴部，其特征在于所述异丁烯管喷嘴由若干渐缩状的长条形单元组成，所述喷嘴部固接一个用于改变混合流体流向的圆台形套环，使得喷嘴部喷出的混合流体在该套环内形成一股湍流。圆台形套环形成一个喷嘴外部空间腔，能使喷射的流体发生湍流，产生更好的混合效果，并相对延长了反应时间，使其反应更加完全。

所述喷嘴部为两个以上平行设置时，喷嘴部之间设有一个垂直连通通道。

所述氯加入管的气压大于1.6个标准大气压，异丁烯加入管的气压大于1.3个标准大气压。

所述异丁烯加入管与反应器的侧壁相连通。

所述喷嘴长条形单元形成如下形状的一种： “一”、“二”、“三”、“十”、“工”、“王”、“田”字形。

所述喷嘴长条形单元形成n＋1（n≥2）放射状形，n代表长条形单元的个数。

所述喷嘴长条形单元形成 n＋1（n≥2）多边形，n代表长条形单元的个数。

进一步地，该方案还可跟上述另种方案结合，组成复合形状的喷嘴。

所述套环末端含有一个引导流体向反应器中心轴线方向运动的导流面。

长条形喷嘴设计，与现有技术圆锥形喷嘴相比，具有不易结焦的特点；特别是多个喷嘴时加设的垂直连通通道设计，即使是在长条形喷嘴万一产生结焦影响混合的情况下，也能保证流体混合均匀，解决了现有技术中两种气体都是单侧接触的问题，在所述气压范围内能获得更高的产品得率。

而本发明提供了多种喷嘴形状设计，能进一步提高两种流体的混合均度，使得最终的甲基氯丙烯的含量上升。

本发明反应器中两侧的异丁烯与中间的氯气在高压的作用下，高速从喷嘴处喷射，产生很好的混合效果且反应迅速，反应气体接触充分，同时反应液中甲基氯丙烯的含量大于88%，大大提高了产品得率。

附图说明

图1为本发明氯化反应装置结构示意图。

图2为本发明实施例一反应器剖视结构示意图。

图3为本发明实施例一反应器仰视结构示意图。

图4为本发明实施例二反应器剖视结构示意图。

图5为本发明实施例三反应器仰视结构示意图。

图6为本发明实施例四反应器仰视结构示意图。

图7为本发明实施例五反应器仰视结构示意图。

其中：反应器1，氯加入管2，异丁烯加入管3，反应液4，氯管5，异丁烯管6，喷头7，通道8，套环9，导流面10。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的描述。

实施例一

如图1-图3所示，氯化反应装置主要由反应器1、氯加入管2、异丁烯加入管3组成，异丁烯加入管3与反应器1侧部相连。异丁烯包裹氯反应后进入反应液4，反应液4可冷却后再循环使用。

反应器1内包括氯管5、异丁烯管6和喷头7，异丁烯从侧部进入反应器1后，从喷头7流出，氯管氯气也从喷头7流出，期间混合反应后进入反应液4。

喷头7之间设有位于中部的垂直连通通道8，形成工字形喷嘴结构。

喷嘴外固接套环9，使得氯气和异丁烯的混合流体形成一股湍流，进一步提高反应得率。

实施例二

如图4所示，与实施例一不同的是，本方案的套环9还含有一个引导流体向反应器中心轴线方向运动的导流面10，使得这股湍流具有初步运动方向，两股以上的混合流体在中心轴线部位相遇的几率增加，进而引起进一步产品得率的提升。

实施例三

如图5所示，与实施例一不同的是，喷头7A由三个长条形单元组成一个等边三角形的喷嘴结构。除了等边三角形形状外，还可由多个长条形单元形成 n＋1（n≥2）多边形，n代表长条形单元的个数。

实施例四

如图6所示，与实施例一不同的是，喷头7B由六个长条形单元组成一个雪花形的放射形状。除了等雪花形的放射形状，还可由多个长条形单元形成放射状形，n代表长条形单元的个数。

实施例五

如图7所示，与实施例四不同的是，喷头7C由六个长条形单元组成一个雪花形的放射形状，然后外包一个正六边形外框。

本发明不仅仅局限于上述实施例，凡是利用在喷嘴部外固接套环形成空间腔的技术方案，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种扁形氯化反应装置，包括反应器、与反应器连通的氯加入管和异丁烯加入管，所述反应器包括与异丁烯加入管相连的异丁烯管和与氯加入管相连的氯管，所述异丁烯管和氯管末端设有至少一个能使异丁烯流体包裹氯气流体的喷嘴部，其特征在于所述异丁烯管喷嘴由若干渐缩状的长条形单元组成，所述喷嘴部固接一个用于改变混合流体流向的圆台形套环，使得喷嘴部喷出的混合流体在该套环内形成一股湍流。

2.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述喷嘴部为两个以上平行设置时，喷嘴部之间设有一个垂直连通通道。

3.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述氯加入管的气压大于1.6个标准大气压，异丁烯加入管的气压大于1.3个标准大气压。

4.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述异丁烯加入管与反应器的侧壁相连通。

5.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述喷嘴长条形单元形成如下形状的一种： “一”、“二”、“三”、“十”、“工”、“王”、“田”字形。

6.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述喷嘴长条形单元形成n＋1（n≥2）放射状形，n代表长条形单元的个数。

7.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述喷嘴长条形单元形成 n＋1（n≥2）多边形，n代表长条形单元的个数。

8.根据权利要求1所述的扁形氯化反应装置，其特征在于所述套环末端含有一个引导流体向反应器中心轴线方向运动的导流面。

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