CN113617298A - 一种乙炔法生产氯乙烯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于氯碱化工技术领域，具体涉及一种乙炔法生产氯乙烯的方法。其技术方案为：一种乙炔法生产氯乙烯的方法，包括如下步骤：S1：在流化床反应器中添加催化器；S2：在流化床反应器的底部通入乙炔和氯化氢的混合气；S3：混合气在流化床反应器中反应后，产品气从旋风分离器组排出。本发明提供了一种生产效率高的乙炔法生产氯乙烯的方法。
Description
技术领域
本发明属于氯碱化工技术领域，具体涉及一种乙炔法生产氯乙烯的方法。
背景技术
传统的乙炔法氯乙烯工艺采用固定床反应器，由于受设备制造、传热能力和催化剂活性的限制，固定床反应器单台生产能力很小，在工业装置中需要配置的台数非常多。
目前，乙炔法氯乙烯工业装置使用的低汞催化剂和正在研发的无汞催化剂均以活性炭为载体，其耐磨损性能很差，只能采用固定床反应器，不能用于流化床反应器。因此，现有的乙炔法氯乙烯的生产效率较低。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种生产效率高的乙炔法生产氯乙烯的方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种乙炔法生产氯乙烯的方法，包括如下步骤：
S1：在流化床反应器中添加催化器；其中，催化剂的载体为氧化铝颗粒，催化剂的活性成分为氯化金或氯化铜；
S2：在流化床反应器的底部通入乙炔和氯化氢的混合气；
S3：混合气在流化床反应器中反应后，产品气从旋风分离器组排出。
本发明的乙炔法氯乙烯生产工艺中，采用载体为氧化铝颗粒、活性成分为氯化金或氯化铜的催化剂，载体的耐磨性能好。在使用流化床作为反应器时，载体为氧化铝颗粒的催化剂能耐磨损。因此，本发明采用载体为氧化铝颗粒的催化剂且使用流化床作为反应器，反应连续进行，可使反应效率大大提高，单台流化床反应器的生产能力可达到年产30万吨氯乙烯。
作为本发明的优选方案，在步骤S3中，流化床反应器内的反应热由撤热盘管吸收并传递到汽液分离罐。
作为本发明的优选方案，混合气中氯化氢和乙炔的摩尔比为1.01～1.08。
作为本发明的优选方案，所述流化床反应器内的反应温度为150～260℃。
作为本发明的优选方案，所述流化床反应器顶部压力为10～100kPaG。
作为本发明的优选方案，所述撤热盘管中的撤热热水温度为140～200℃。
作为本发明的优选方案，所述氧化铝颗粒的平均粒径为50～150μm。
作为本发明的优选方案，所述催化剂的活性成分的含量为0.001～0.5％wt。
本发明的有益效果为：
本发明的乙炔法氯乙烯生产工艺中，采用载体为氧化铝颗粒、活性成分为氯化金或氯化铜的催化剂，载体的耐磨性能好。在使用流化床作为反应器时，载体为氧化铝颗粒的催化剂能满足在流化床内的耐磨损要求。因此，本发明采用载体为氧化铝颗粒的催化剂且使用流化床作为反应器，反应连续进行，可使反应效率大大提高，单台流化床反应器的生产能力可达到年产30万吨氯乙烯。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的系统结构示意图。
图中，1-流化床反应器；2-进气管；3-气体分布器；4-撤热盘管；5-汽液分离罐；6-旋风分离器组；51-副产蒸汽管；61-第一旋风分离器；62-第二旋风分离器；63-第一下料管；64-第二下料管；65-排气管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例的乙炔法生产氯乙烯的方法，包括如下步骤：
S1：在流化床反应器1中添加催化器；其中，催化剂的载体为氧化铝颗粒，催化剂的活性成分为氯化金或氯化铜；
S2：在流化床反应器1的底部通入乙炔和氯化氢的混合气；
S3：混合气在流化床反应器1中反应后，产品气从旋风分离器组6排出；流化床反应器1内的反应热由撤热盘管4吸收并传递到汽液分离罐5。
本发明的工艺方法中，所使用的反应器为流化床，从而本发明的生产效率较高。催化剂的载体为氧化铝颗粒，催化剂的活性成分为氯化金或氯化铜，载体为氧化铝颗粒的催化剂的耐磨损性能好，从而该催化剂满足在流化床内的耐磨损要求。
混合气中氯化氢和乙炔的摩尔比为1.01～1.08；反应温度为150～260℃；反应器顶部压力为10～100kPaG；撤热热水温度为140～200℃。所述氧化铝颗粒的平均粒径为50～150μm，活性成分的含量为0.001～0.5％wt。
具体实施案例：
案例1：反应进料混合气中氯化氢/乙炔摩尔比为1.05；反应温度为200℃；反应器顶部压力为40kPaG；撤热热水温度为170℃。催化剂中氯化金0.2％wt。
案例2：反应进料混合气中氯化氢/乙炔摩尔比为1.01；反应温度为150℃；反应器顶部压力为100kPaG；撤热热水温度为140℃。催化剂中氯化金0.5％wt。
案例3：反应进料混合气中氯化氢/乙炔摩尔比为1.08；反应温度为260℃；反应器顶部压力为10kPaG；撤热热水温度为200℃。催化剂中氯化金0.001％wt。
本发明所使用的流化床系统，包括流化床反应器1，流化床反应器1内设置有催化剂，催化剂的载体为氧化铝颗粒，催化剂的活性成分为氯化金或氯化铜，流化床反应器1的底部设置有用于通入乙炔和氯化氢的混合气的进气管2。
所述流化床反应器1内固定有气体分布器3，气体分布器3上均布有若干气孔，气体分布器3位于进气管2上方，催化剂设置于气体分布器3上。在流化床工艺中，脱水后的乙炔和氯化氢混合气从流化床反应器1底部进入，在流化床反应器1底部设置气体分布器3，可加强混合气在流化床反应器1径向的分布效果，使得混合气能与催化剂充分接触。
所述流化床反应器1内安装有撤热盘管4，流化床反应器1外部设置有汽液分离罐5，撤热盘管4的下端与汽液分离罐5的下端通过管道连通，撤热盘管4的上端与汽液分离罐5的上端通过管道连通。所述汽液分离罐5的顶部连接有用于排出副产蒸汽的副产蒸汽管51。在反应段设置撤热盘管4，撤热盘管4内通入热水，则通过管内循环热水能将反应热带走，保证反应连续进行。
其中，所述汽液分离罐5上端的高度高于撤热盘管4顶部。在流化床反应器1外部设置汽液分离罐5，其布置高度略高于流化床反应器1内撤热盘管4顶部。撤热盘管4中的热水受热后部分汽化，其密度小于汽液分离罐5内的热水。在密度差产生的压力推动下，热水及水/汽混合液在撤热盘管4和汽液分离罐5之间自然循环，汽水混合液在汽液分离罐5内分离，副产蒸汽从汽液分离罐5顶部输出。
所述流化床反应器1的顶部安装有旋风分离器组6。在流化床反应器1顶部外置旋风分离器，反应产品气从流化床反应器1顶部出来后进入旋风分离器。催化剂颗粒在旋风分离器内被分离下来，旋风分离器布置在流化床反应器1垂直上方，其分离的催化剂颗粒下料管直接插入流化床反应器1内，分离的催化剂颗粒依靠重力返回流化床反应器1，从旋风分离器出来的产品气去下游工序进一步处理。
其中，所述旋风分离器组6包括第一旋风分离器61和第二旋风分离器62，第一旋风分离器61的上段与流化床反应器1的顶部通过管道连接，第一旋风分离器61的底部连接有第一下料管63，第一下料管63插入流化床反应器1内部；所述第二旋风分离器62的上段与第一旋风分离器61的顶部通过管道连接，第二旋风分离器62的底部设置有第二下料管64，第二下料管64插入流化床反应器1内部，第二旋风分离器62的顶部连接有排气管65。反应产品气依次经过第一旋风分离器61和第二旋风分离器62，保证反应产品气中的催化剂能被充分分离。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在流化床反应器(1)中添加催化器；其中，催化剂的载体为氧化铝颗粒，催化剂的活性成分为氯化金或氯化铜；
S2：在流化床反应器(1)的底部通入乙炔和氯化氢的混合气；
S3：混合气在流化床反应器(1)中反应后，产品气从旋风分离器组(6)排出。
2.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，在步骤S3中，流化床反应器(1)内的反应热由撤热盘管(4)吸收并传递到汽液分离罐(5)。
3.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，混合气中氯化氢和乙炔的摩尔比为1.01～1.08。
4.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，所述流化床反应器内的反应温度为150～260℃。
5.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，所述流化床反应器顶部压力为10～100kPaG。
6.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，所述撤热盘管(4)中的撤热热水温度为140～200℃。
7.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，所述氧化铝颗粒的平均粒径为50～150μm。
8.根据权利要求1所述的一种乙炔法生产氯乙烯的方法，其特征在于，所述催化剂的活性成分的含量为0.001～0.5％wt。
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