生产芳烃用反应管制造技术

本实用新型专利技术公开了生产芳烃用反应管，所述生产芳烃用反应管为内表面具有硅烷化涂层的非金属管。采用该生产芳烃用反应管生产芳烃可以有效屏蔽非金属管内表面对乙炔制芳烃反应的干扰。

Reaction tube for aromatics production

The utility model discloses a reaction tube for producing aromatic hydrocarbons. The reaction tube for producing aromatic hydrocarbons is a non-metallic tube with a silylation coating on the inner surface. The aromatics produced by the reaction tube for aromatics production can effectively shield the interference of the inner surface of the non-metallic tube to the reaction of acetylene to aromatics.

【技术实现步骤摘要】
生产芳烃用反应管
本技术属于化工领域，具体而言，本技术涉及生产芳烃用反应管。
技术介绍
苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃，是重要的中间体和有机化工原料，应用广泛，如合成材料、洗涤剂、农药等领域。目前芳烃主要来源于石油化工相关工艺，但石油资源日益紧缺，同时我国需要大量依靠进口，因此，利用我国化石资源中储量相对丰富的煤炭来生产芳烃产品具有十分重要的意义。通过煤制电石，进而制备乙炔，用乙炔作为原料生产轻质芳烃，是一条具有现实意义的路径。然而，如何提高乙炔的转化率以及轻质芳烃的产率还有待进一步研究。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出生产芳烃用反应管。将本技术提出的生产芳烃用反应管用于乙炔制芳烃时，不仅可以屏蔽非金属管内表面对反应的干扰，并通过热反应获得较高收率的轻质芳烃，还能有效避免复杂的催化剂制备过程以及催化反应制芳烃过程中催化剂酸性较强和易积炭等问题。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种生产芳烃用反应管，所述生产芳烃用反应管为内表面具有硅烷化涂层的非金属管。根据本技术上述实施例的生产芳烃用反应管，将其用于乙炔制芳烃时，生产芳烃用反应管内表面的硅烷化涂层可以使非金属管的内壁保持惰性，进而不仅可以屏蔽非金属管内表面对乙炔制芳烃反应的干扰，防止乙炔深度聚合进而降低积炭风险，还可以通过热反应获得较高收率的轻质芳烃；同时，采用本技术上述实施例的生产芳烃用反应管来生产芳烃，还能有效避免复杂的催化剂制备过程以及催化反应制芳烃过程中催化剂酸性较强和易积炭等问题。在本技术中，所述非金属管为陶瓷管或石英管。由此，可以有效避免或减少乙炔制芳烃反应中副产物的生成。在本技术中，所述非金属管为陶瓷管。由此，可以进一步提高轻质芳烃的收率。在本技术中，所述非金属管的内径为4-50mm。由此，可以显著提高乙炔制芳烃反应的效率以及芳烃的收率。在本技术中，所述非金属管的内径为20mm。由此，可以进一步提高乙炔制芳烃的反应效率、乙炔的转化率以及轻质芳烃的收率。在本技术中，所述硅烷化涂层的厚度为0.05-0.3mm。由此，可以进一步避免屏蔽非金属管内表面对乙炔制芳烃反应的干扰。附图说明图1是根据本技术一个实施例的生产芳烃用反应管的横截面。图2是根据本技术一个实施例的在非金属管内表面形成硅烷化涂层的方法流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种生产芳烃用反应管，如图1所示，生产芳烃用反应管为内表面具有硅烷化涂层20的非金属管10。根据本技术上述实施例的生产芳烃用反应管，将其用于乙炔制芳烃时，生产芳烃用反应管内表面的硅烷化涂层20可以使非金属管10的内壁保持惰性，进而不仅可以屏蔽非金属管10内表面对乙炔制芳烃反应的干扰，防止乙炔深度聚合进而降低积炭风险，还可以通过热反应获得较高收率的轻质芳烃；同时，采用本技术上述实施例的生产芳烃用反应管来生产芳烃，还能有效避免复杂的催化剂制备过程以及催化反应制芳烃过程中催化剂酸性较强和易积炭等问题。根据本技术的具体实施例，非金属管10可以为陶瓷管或石英管。本技术中通过选用陶瓷管或石英管来制备生产芳烃用反应管，不仅可以使制备得到的生产芳烃用反应管具有较好的热稳定性和较低的表面活性，还可以有效避免或减少乙炔制芳烃反应中副产物的生成，进而能够进一步提高轻质芳烃的收率。根据本技术的具体实施例，非金属管10可以优选为陶瓷管。由此，可以进一步避免或减少乙炔制芳烃反应中副产物的生成，进而能够进一步提高轻质芳烃的收率。根据本技术的具体实施例，非金属管10的内径可以为4-50mm。专利技术人发现，当非金属管10的内径过小时，气体通过量受限，影响对原料气的处理量以及乙炔制芳烃反应的效率，而当非金属管10的内径大于50mm时，气体容易受热不均。本技术中通过选用内径为4-50mm的非金属管10制备生产芳烃用反应管，不仅可以显著提高对乙炔等原料气的处理量，还可以使乙炔等原料气充分接触并反应，进而能够显著提高乙炔制芳烃的反应效率、乙炔的转化率以及轻质芳烃的收率。根据本技术的具体实施例，非金属管10的内径可以优选为20mm。本技术中通过选用内径为20mm的非金属管10，可以进一步提高乙炔制芳烃的反应效率、乙炔的转化率以及轻质芳烃的收率。根据本技术的具体实施例，硅烷化涂层20的厚度可以为0.05-0.3mm。专利技术人发现，若硅烷化涂层的厚度小于0.05mm，不能有效屏蔽非金属管10内表面对乙炔制芳烃反应的影响，乙炔容易深度聚合进而发生积炭，而若硅烷化涂层20的厚度大于0.3mm，并不能进一步提高乙炔制芳烃的反应效率以及轻质芳烃的收率，还会增加工艺难度并造成原料浪费。由此，本技术中通过控制硅烷化涂层20的厚度为0.05-0.3mm，不仅可以有效屏蔽非金属管10内表面对乙炔制芳烃反应的影响，进而进一步提高乙炔制芳烃的反应效率、乙炔的转化率以及轻质芳烃的收率，还能避免资源浪费。根据本技术的具体实施例，本技术上述实施例的生产芳烃用反应管适于以乙炔、二氧化碳、氢气和甲烷混合气作为原料气制备芳烃，其中，乙炔、二氧化碳、氢气和甲烷的体积比可以为(25-30)：(25-40)：(15-30)：(10-20)，由此，可以显著提高热反应制备芳烃的效率，并进一步提高乙炔的转化率和轻质芳烃的收率。根据本技术的实施例，参考图2，非金属管10内表面具有硅烷化涂层20可以采用以下步骤制备得到：(1)采用碱液对非金属管10内表面进行清洗；(2)采用无机酸溶液对步骤(1)清洗后的非金属管10内表面进行酸洗；(3)对步骤(2)酸洗后的非金属管10内表面进行水洗、第一干燥和第一焙烧；(4)采用硅烷化溶液对步骤(3)焙烧后的非金属管10内表面进行硅烷化处理，使非金属管10内表面形成湿膜；(5)对经过步骤(4)硅烷化处理得到的非金属管10进行第二干燥和第二焙烧；(6)重复步骤(4)-(5)，使非金属管10内表面形成硅烷化涂层20，以便获得生产芳烃用反应管。由此，通过依次采用碱液、无机酸和水对非金属管内表面进行清洗，可以使非金属管10内壁形成相对粗糙的表面环境，然后再采用硅烷化溶液对其内表面进行多次硅烷化处理，可以在非金属管10的内表面顺利形成硅烷化涂层20。根据本技术的具体实施例，碱液可以为氢氧化钠溶液，碱液的浓度可以为0.05-2mol/L。由此，不仅可以有效去除非金属管10内表面的杂质和油脂等，还能显著提高对非金属管10内表面进行清洗的效率。根据本技术的具体实施例，碱液的浓度可以优选为0.5-1.5mol/L，由此，可以进一步提高采用碱液对非金属管10内表面进行清洗的效率和效果。根据本技术的具体实施例，更优选地，碱液的浓度可以为1mol/L，由此，不仅可以进一步提高采用碱液对非金属管10内表面进行清洗的效率和效果，还能避免原料浪费。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产芳烃用反应管，其特征在于，所述生产芳烃用反应管为内表面具有硅烷化涂层的非金属管。

【技术特征摘要】
1.一种生产芳烃用反应管，其特征在于，所述生产芳烃用反应管为内表面具有硅烷化涂层的非金属管。2.根据权利要求1所述的生产芳烃用反应管，其特征在于，所述非金属管为陶瓷管或石英管。3.根据权利要求1所述的生产芳烃用反应管，其特征在于，所述非金属管为陶瓷管。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘权，闫琛洋，许梅梅，吴道洪，
申请(专利权)人：北京华福工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11