CN208649167U - 一种微界面强化甲苯连续氯化装置 - Google Patents
一种微界面强化甲苯连续氯化装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种微界面强化甲苯连续氯化装置，包括预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器、缓冲罐、闪蒸塔，使甲苯顺序在各个氯化器中反应、传递，同时使氯气进行逆向传递提高利用率和反应效率，进行连续高效生产，总体上，本实用新型具有设计合理，能够通过外置换热器快速高效的控制物料温度，使氯气气泡能够大小均匀的与甲苯进行混合，强化传质和传热效率，使物料均匀混合，温度分布均匀，提高反应速率，缩短反应时间，提高转化率，具有极高的使用价值的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于化工生产设备技术领域，涉及一种甲苯氯化装置，特别是一种微界面强化甲苯连续氯化装置。
背景技术
甲苯与氯气反应属于放热反应，反应产生的热量会使物料温度不断升高，反应速度越来越快，系统内积蓄的反应热越来越多，物料温度也会越来越高，温度过高就可能会引发火灾等危险，同时，温度过高会发生副反应，使反应速率增加，降低反映的选择性。因此，在反应过程中必须要严格控制物料温度，从而有效控制反应速度，传统的氯化工艺一般采用在反应釜底插管或者加分布盘的方式通入氯气，通过在反应釜内添加盘管或者在反应釜外侧设置夹套冷却的方式进行控制温度，气体自身携带的压力扩散，进行混合发生反应，存在着物料混合程度低，混合不均匀，传质效果差，降温控制温度效果差，反应时间长，气泡大小不均匀等缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种微界面强化甲苯连续氯化装置，工艺设计合理，能够通过外置换热器快速高效的控制物料温度，使氯气气泡能够均匀地与甲苯进行混合，强化传质和传热效率，使物料均匀混合，温度均匀分布，提高反应速率，缩短反应时间，提高转化率，具有极高的使用价值。
本实用新型的目的是这样实现的：一种微界面强化甲苯连续氯化装置，包括预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器、缓冲罐、闪蒸塔，其特征在于：所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器均为双回路微界面强化反应器，所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器顶部均设置有含有气体冷凝器的循环管路，所述的气体冷凝器出口处循环管路上设置有排气口，所述的预混氯化器进料口与甲苯进料管相连，所述的预混氯化器出料管与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器出料管与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器出料管与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器出料管与缓冲罐进料口相连，所述的缓冲罐底部出料管与闪蒸塔进料口相连，所述的第一氯化器进料口、第二氯化器进料口、第三氯化器进料口均与氯气进料管相连，所述的缓冲罐底部进气口与氯化氢进气管相连，所述的缓冲罐顶部排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的闪蒸塔顶部排气口通过管路与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器排气口通过管路与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器排气口通过管路与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的预混氯化器排气口与氯化氢回收处理管路相连，所述的闪蒸塔出口与计量泵入口相连，所述的计量泵出口与精馏或水解工序相连。
所述的双回路微界面强化反应器的循环回路上设置有换热器和循环泵，所述的双回路微界面强化反应器出料管与循环回路相连。
所述的双回路微界面强化反应器中设置有催化剂。
所述的计量泵为衬四氟高温磁力泵。
所述的循环泵为衬四氟高温磁力泵。
所述的冷凝器为石墨列管冷凝器。
所述的换热器为高密度石墨圆块孔换热器。
本实用新型产生的有益效果是：一种微界面强化甲苯连续氯化装置，将多个双回路微界面强化反应器进行串联使用，通过高速流动的液相甲苯在喉管处解压产生的负压对氯气进行卷吸，使氯气在甲苯溶液中形成均匀的气泡，能够与甲苯均匀混合，大大提高物料混合的均匀性，提高双回路微界面强化反应器中气液比，使气液比大于50:1，使用两个循环回路有效提高传质效率，同时不断对物料进行循环，双循环回路上均设置换热器，有效提高换热效率，能够通过控制换热器中的换热介质的流速和温度、物料的循环速率高效快速的控制物料温度，双回路微界面强化反应器即为双回路喷射环流反应器，使用循环泵不断的对物料进行循环混合，提高反应速率，能够使设备向小型化自动化发展，实现甲苯氯化的连续自动化控制，使氯气与主物料进行逆向传质，提高反应的选择性，提高主反应的转化率，缩短反应时间，使用氯化氢将缓冲罐中反应后物料中的氯气带出，返回预混氯化器进行利用，在闪蒸塔中进一步除去产品中的氯化氢和氯气等轻组分，重组分产品通过计量泵输送至水解或者精馏工序进行进一步处理，轻组分逐步返回至前一氯化器中再利用，通过冷凝器将物料冷凝，气体送往前一氯化器，提高氯气利用率和反应效率，液态物料在氯化器中循环反应，注入新物料同时向下一氯化器输送反应后的物料，通过精准控制催化剂、氯气和甲苯的物料进出量，使整个反应系统处于稳定的状态，保证氯化的连续稳定进行，质量稳定，自动化程度高，降低人工劳动强度，改善操作环境，有效降低生产过程中的三废排放量，缩短反应时间，提高生产效率。
总体上，本实用新型具有设计合理，能够通过外置换热器快速高效的控制物料温度，使氯气气泡能够均匀地与甲苯进行混合，强化传质和传热效率，使物料均匀混合，温度分布均匀，提高反应速率，缩短反应时间，提高转化率，具有极高的使用价值的优点。
附图说明
图1为本实用新型的连接结构示意图。
图中：1、预混氯化器 2、第一氯化器 3、第二氯化器 4、第三氯化器 5、缓冲罐6、闪蒸塔 7、计量泵 8、循环泵 9、冷凝器 10、换热器 11、甲苯进料管 12、氯气进料管 13、氯化氢进气管 14、氯化氢回收处理管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进一步的说明。
实施例1
如附图1所示，一种微界面强化甲苯连续氯化装置，包括预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器、缓冲罐、闪蒸塔，其特征在于：所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器均为双回路微界面强化反应器，所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器顶部均设置有含有气体冷凝器的循环管路，所述的气体冷凝器出口处循环管路上设置有排气口，所述的预混氯化器进料口与甲苯进料管相连，所述的预混氯化器出料管与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器出料管与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器出料管与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器出料管与缓冲罐进料口相连，所述的缓冲罐底部出料管与闪蒸塔进料口相连，所述的第一氯化器进料口、第二氯化器进料口、第三氯化器进料口均与氯气进料管相连，所述的缓冲罐底部进气口与氯化氢进气管相连，所述的缓冲罐顶部排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的闪蒸塔顶部排气口通过管路与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器排气口通过管路与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器排气口通过管路与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的预混氯化器排气口与氯化氢回收处理管路相连，所述的闪蒸塔出口与计量泵入口相连，所述的计量泵出口与精馏或水解工序相连。
所述的双回路微界面强化反应器的循环回路上设置有换热器和循环泵，所述的双回路微界面强化反应器出料管与循环回路相连。
所述的双回路微界面强化反应器中设置有催化剂。
所述的计量泵为衬四氟高温磁力泵。
所述的循环泵为衬四氟高温磁力泵。
所述的冷凝器为石墨列管冷凝器。
所述的换热器为高密度石墨圆块孔换热器。
本实用新型在使用时：一种微界面强化甲苯连续氯化装置，将多个双回路微界面强化反应器进行串联使用，通过高速流动的液相甲苯在喉管处解压产生的负压对氯气进行卷吸，使氯气在甲苯溶液中形成均匀的气泡，能够与甲苯均匀混合，大大提高物料混合的均匀性，提高双回路微界面强化反应器中气液比，使气液比大于50:1，使用两个循环回路有效提高传质效率，同时不断对物料进行循环，双循环回路上均设置换热器，有效提高换热效率，能够通过控制换热器中的换热介质的流速和温度、物料的循环速率高效快速的控制物料温度，双回路微界面强化反应器即为双回路喷射环流反应器，使用循环泵不断的对物料进行循环混合，提高反应速率，能够使设备向小型化自动化发展，实现甲苯氯化的连续自动化控制，使氯气与主物料进行逆向传质，提高反应的选择性，提高主反应的转化率，缩短反应时间，使用氯化氢将缓冲罐中反应后物料中的氯气带出，返回预混氯化器进行利用，在闪蒸塔中进一步除去产品中的氯化氢和氯气等轻组分，重组分产品通过计量泵输送至水解或者精馏工序进行进一步处理，轻组分逐步返回至前一氯化器中再利用，通过冷凝器将物料冷凝，气体送往前一氯化器，提高氯气利用率和反应效率，液态物料在氯化器中循环反应，注入新物料同时向下一氯化器输送反应后的物料，通过精准控制催化剂、氯气和甲苯的物料进出量，使整个反应系统处于稳定的状态，保证氯化的连续稳定进行，质量稳定，自动化程度高，降低人工劳动强度，改善操作环境，有效降低生产过程中的三废排放量，缩短反应时间，提高生产效率。
总体上，本实用新型具有设计合理，能够通过外置换热器快速高效的控制物料温度，使氯气气泡能够均匀地与甲苯进行混合，强化传质和传热效率，使物料均匀混合，温度分布均匀，提高反应速率，缩短反应时间，提高转化率，具有极高的使用价值的优点。
Claims (7)
1.一种微界面强化甲苯连续氯化装置，包括预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器、缓冲罐、闪蒸塔，其特征在于：所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器均为双回路微界面强化反应器，所述的预混氯化器、第一氯化器、第二氯化器、第三氯化器顶部均设置有含有气体冷凝器的循环管路，所述的气体冷凝器出口处循环管路上设置有排气口，所述的预混氯化器进料口与甲苯进料管相连，所述的预混氯化器出料管与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器出料管与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器出料管与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器出料管与缓冲罐进料口相连，所述的缓冲罐底部出料管与闪蒸塔进料口相连，所述的第一氯化器进料口、第二氯化器进料口、第三氯化器进料口均与氯气进料管相连，所述的缓冲罐底部进气口与氯化氢进气管相连，所述的缓冲罐顶部排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的闪蒸塔顶部排气口通过管路与第三氯化器进料口相连，所述的第三氯化器排气口通过管路与第二氯化器进料口相连，所述的第二氯化器排气口通过管路与第一氯化器进料口相连，所述的第一氯化器排气口通过管路与预混氯化器进料口相连，所述的预混氯化器排气口与氯化氢回收处理管路相连，所述的闪蒸塔出口与计量泵入口相连，所述的计量泵出口与精馏或水解工序相连。
2.根据权利要求1所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的双回路微界面强化反应器的循环回路上设置有换热器和循环泵，所述的双回路微界面强化反应器出料管与循环回路相连。
3.根据权利要求1所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的双回路微界面强化反应器中设置有催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的计量泵为衬四氟高温磁力泵。
5.根据权利要求2所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的循环泵为衬四氟高温磁力泵。
6.根据权利要求1所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的冷凝器为石墨列管冷凝器。
7.根据权利要求2所述的一种微界面强化甲苯连续氯化装置，其特征在于：所述的换热器为高密度石墨圆块孔换热器。
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|---|---|---|---|---|
| WO2021047036A1 (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种苯加氢制备环己烯强化系统及工艺 |
| WO2021047052A1 (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种强化甲苯氧化的系统及工艺 |
| CN115090238A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 浙江迪邦化工有限公司 | 一种连续化生产氯化苄的系统和工艺 |
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| WO2021047036A1 (zh) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种苯加氢制备环己烯强化系统及工艺 |
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| CN115090238A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 浙江迪邦化工有限公司 | 一种连续化生产氯化苄的系统和工艺 |
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