CN103060000A - 氯化石蜡生产设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工设备技术领域，具体公开了一种氯化石蜡生产设备及方法。本发明设备及方法通过在多级反应釜外连通冷凝器，及采用物料阶梯式流通的方式，解决了热加光多釜串联生产工艺中存在的温度控制难、反应效率低、循环泵故障多，以及耗能量大的问题。本发明设备及方法在实际生产中能有效使温度保持在反应条件内，缩短了反应时间，提高了设备利用率和产品质量，并有效杜绝了循环泵故障带来的麻烦，减少了反应过程中的能耗，低碳、环保，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种氯化石蜡生产设备及方法。
背景技术
氯化石蜡是C10～C24石蜡烃的氯化衍生物，为氯代烷烃的俗称，具有挥发性低、阻燃、电绝缘性良好、耐化学腐蚀、价廉、与PVC树脂相容性好等优点，可做阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂，广泛应用于塑料、电缆线、地板料、软管、人造革、橡胶等制品，也作为涂料、润滑油等的添加剂。由于其加工温度范围较宽，因而被广泛使用，特别是在金属加工方面，目前还没有其它产品能够替代氯化石蜡。20世纪50年代末，我国氯化石蜡产品开始工业化，市场应用一直是阻燃增塑剂占主导地位，随着我国煤炭工业、化学建材、防水、防火、防污涂料的发展，阻燃法规的不断完善，国内对氯化石蜡产品的需求将逐年增加，特别是随着机械加工行业的新一轮崛起，对金属加工液添加剂的氯化石蜡产品需求更将大大提高。
目前，氯化石蜡生产多采用热加光多釜串联生产工艺，液蜡在80- 100℃通入氯气进行氯化反应得到氯化石蜡，在发应过程中，由于石蜡氯化是放热反应，将产生大量的热量，而此时氯化石蜡遇热后又会分解成其他物质，直接影响了产品的质量，因此氯化石蜡生产工艺中很关键的环节就是温度控制，如果反应釜内温度高就要降温或者减少氯气通入量，而这样就会影响反应速度，使设备利用率降低。同时，多釜串联生产工艺反应釜之间物料多通过循环泵流通物料，若一个循环泵出现问题，则其下级反应釜都不能工作，带来很大麻烦，且还存循环泵的耗能问题，亟待解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易控制温度、反应效率高、故障少，且能减少能耗的氯化石蜡生产设备及方法。
本发明技术方案通过以下实现：
本发明提供了一种氯化石蜡生产设备，至少包括相串联的两级反应釜，所述反应釜的底部设置有氯气进口，顶端设置有废气出口，中侧部设置有紫外线发生装置；所述反应釜的上侧部设置有进料口，另外一侧上部设置有出料口，前一反应器的出料口与后一级反应釜的进料口相连通，且同一级反应釜的进料口高于出料口，前一级反应釜的出料口高于后一个级反应釜的进料口；所述反应釜外连接一冷凝器，反应釜下端通过管道和动力泵与冷凝器连通，冷凝器另一端与进料口连通。
根据上述的氯化石蜡生产设备，所述反应釜的数量设在2与8之间。
根据上述的氯化石蜡生产设备，所述冷凝器为搪玻璃冷凝器。
根据上述的氯化石蜡生产设备，所述动力泵为离心泵。
根据上述的氯化石蜡生产设备，所述紫外线发生装置的功率为3-5千瓦。
本发明还提供了一种氯化石蜡生产方法，包括以下步骤：液蜡通过进料口进入反应釜，氯气从反应釜底部进入，在紫外线的催化下进行氯化反应，上一级的反应产物随高度差顺势进入下一级反应釜继续反应，最后一个反应釜的反应产物进入后续精制，反应产生的氯化氢和未反应的氯气等从废气出口进入废气回收装置，处理后利用；同时，通过动力泵作用，将下端反应产物导入冷凝器，冷凝降温后再从进料口进入反应釜。
根据上述的氯化石蜡生产方法，所述氯化反应条件为温度90-105℃，压强0.01-0.05MPa。
根据上述的氯化石蜡生产方法，所述冷凝器中循环出的反应物要冷却至85-90℃。
根据上述的氯化石蜡生产方法，物料在反应釜中停留时间为24-36小时。
本发明的积极有益效果：
（1）本发明氯化石蜡生产设备及方法有效解决了反应设备内的热交换问题，控制温度保持在反应条件内，缩短了反应时间，提高了设备利用率和产品质量。
（2）本发明氯化石蜡生产设备及方法采用多级反应釜阶梯流通的方法，通过重力作用自然循环，有效杜绝了循环泵故障带来的麻烦，且有效减少了反应过程中的能耗，低碳、环保。
附图说明
图1为本发明实施例1氯化石蜡生产设备结构示意图。
图中 1为氯气进口，2为废气出口，3为紫外线发生装置，4为进料口，5为出料口，6为冷凝器，7为动力泵。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
一种氯化石蜡生产设备，由3个相串联的两级反应釜，所述反应釜的底部设置有氯气进口1，顶端设置有废气出口2，中侧部设置有3千瓦的紫外灯3；所述反应釜的上侧部设置有进料口4，另外一侧上部设置有出料口5，前一反应器的出料口5与后一级反应釜的进料口4相连通，且同一级反应釜的进料口4高于出料口5，前一级反应釜的出料口5高于后一级反应釜的进料口4；所述反应釜外连接一个冷凝器6，反应釜下端通过管道和离心泵7与冷凝器6连通，冷凝器6另一端与进料口4连通。
本实施例生产方法包括以下步骤：液蜡通过进料口进入反应釜，氯气从反应釜底部进入，在紫外线的催化下进行氯化反应，反应温度控制在90-105℃，压强0.01-0.03MPa，上一级的反应产物随高度差顺势进入下一级反应釜继续反应，最后一个反应釜的反应产物进入后续精制，反应产生的氯化氢和未反应的氯气等从废气出口进入废气回收装置，处理后利用；同时，通过离心泵作用，将下端部分反应产物导入冷凝器，冷凝降温至85℃后再从进料口进入反应釜。
实施例2
一种氯化石蜡生产设备，由5个相串联的两级反应釜，所述反应釜的底部设置有氯气进口，顶端设置有废气出口，中侧部设置有5千瓦的紫外灯；所述反应釜的上侧部设置有进料口，另外一侧上部设置有出料口，前一反应器的出料口与后一级反应釜的进料口相连通，且同一级反应釜的进料口高于出料口，前一级反应釜的出料口高于后一级反应釜的进料口；所述反应釜外连接一个搪玻璃冷凝器，反应釜底端通过管道和离心泵与冷凝器连通，冷凝器另一端与进料口连通。
本实施例生产方法包括以下步骤：液蜡通过进料口进入反应釜，氯气从反应釜底部进入，在紫外线的催化下进行氯化反应，反应温度控制在90-105℃，压强0.03-0.05MPa，上一级的反应产物随高度差顺势进入下一级反应釜继续反应，最后一个反应釜的反应产物进入后续精制，反应产生的氯化氢和未反应的氯气等从废气出口进入废气回收装置，处理后利用；同时，通过离心泵作用，将底端反应产物导入搪玻璃冷凝器，冷凝降温至90℃后再从进料口进入反应釜。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种氯化石蜡生产设备，其特征在于：至少包括相串联的两级反应釜，所述反应釜的底部设置有氯气进口，顶端设置有废气出口，中侧部设置有紫外线发生装置；所述反应釜的上侧部设置有进料口，另外一侧上部设置有出料口，前一反应器的出料口与后一级反应釜的进料口相连通，且同一级反应釜的进料口高于出料口，前一级反应釜的出料口高于后一级反应釜的进料口；所述反应釜外连接一个冷凝器，反应釜下端通过管道和动力泵与冷凝器连通，冷凝器另一端与进料口连通。
2.根据权利要求1所述的氯化石蜡生产设备，其特征在于：所述反应釜的数量设在2与8之间。
3.根据权利要求1所述的氯化石蜡生产设备，其特征在于：所述冷凝器为搪玻璃冷凝器。
4.根据权利要求1所述的氯化石蜡生产设备，其特征在于：所述动力泵为离心泵。
5.根据权利要求1所述的氯化石蜡生产设备，其特征在于：所述紫外线发生装置的功率为3-5千瓦。
6.一种氯化石蜡生产方法，其特征在于，包括以下步骤：液蜡通过进料口进入反应釜，氯气从反应釜底部进入，在紫外线的催化下进行氯化反应，上一级的反应产物随高度差顺势进入下一级反应釜继续反应，最后一个反应釜的反应产物进入后续精制，反应产生的氯化氢和未反应的氯气等从废气出口进入废气回收装置，处理后利用；同时，通过动力泵作用，将下端反应产物导入冷凝器，冷凝降温后再从进料口进入反应釜。
7.根据权利要求6所述的氯化石蜡生产方法，其特征在于：所述氯化反应条件为温度90-105℃，压强0.01-0.05MPa。
8.根据权利要求6所述的氯化石蜡生产方法，其特征在于：所述冷凝器中循环出的反应物要冷却至85-90℃。
9.根据权利要求6所述的氯化石蜡生产方法，其特征在于：物料在反应釜中停留时间为24-36小时。
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