氯乙烯生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种氯乙烯生产装置，属于化工产品制备技术领域，包括混合原料气预处理器、液体催化剂提供机构、反应器、冷凝器；混合原料气预处理器设有进口和出口；液体催化剂提供机构用于提供液体催化剂；反应器连通混合原料气预处理器和液体催化剂提供机构，内置反应区用于混合的氯化氢气体、乙炔气体以及液体催化剂发生反应，且设有用于调节液体催化剂温度的换热机构；冷凝器用于用于对反应产物氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂进行冷却并回流至反应区处，冷凝器设有氯乙烯气体排出口。旨在解决现有生产工艺中气固相反应中汞催化剂污染环境，有着严重“飞温”现象，副产物多，且催化剂易失活使乙炔转化率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
氯乙烯生产装置
本技术属于化工产品制备
，更具体地说，是涉及一种氯乙烯生产装置。
技术介绍
氯乙烯(VC)是制备聚氯乙稀的单体，目前全球99％的VC都用来生产聚氯乙稀(简称PVC)。聚氯乙烯是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和ABS统称为五大通用树脂。聚氯乙烯树脂由于其具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性等特点，在国防、工业制品、建筑材料、人们的日常用品、地板革、人造革、地板砖、管材、电线电维、包装膜、塑料瓶、密封材料、发泡材料、纤维等方面均有非常广泛的应用。截止2018年，国内聚氯乙烯产能约2500万吨/年。2016年全球消费的PVC超过4200万吨，相当于塑料总需求的16％以上，预计全球PVC需求将以每年2.3％的速度增长，直至2024年。目前氯乙烯单体的工业合成法主要有乙炔氢氯化法和乙烯氧氯化法，2017年中国PVC的生产能力达到了约2300万吨，约80％的PVC生产来自乙炔路线，占全球PVC产能的约40％。乙炔氢氯化法生产氯乙烯是以氯化汞为催化剂的气固相反应，采用固定床反应器，存在着严重的汞流失，严重污染环境；乙炔氢氯化反应是一个强放热反应，固定床反应器存在着严重的“飞温”现象，副产物较多，对后续的产品精制造成负担，且反应物表面容易积碳，造成催化剂失活，降低乙炔的转化率。因此对氯乙烯现有的生产装置的改进是生产企业亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氯乙烯生产装置，旨在解决现有生产工艺中气固相反应中汞催化剂污染环境，有着严重“飞温”现象，副产物多，且催化剂易失活使乙炔转化率降低的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种氯乙烯生产装置，包括：混合原料气预处理器，设有进口和出口，用于将氯化氢气体和乙炔气体混合并除杂除湿；液体催化剂提供机构，用于循环式提供参与反应的液体催化剂；反应器，连通混合原料气预处理器和液体催化剂提供机构，内置反应区用于混合氯化氢气体、乙炔气体以及液体催化剂发生反应，且设有用于调节液体催化剂温度的换热机构，并进一步调节反应体系的温度；以及冷凝器，用于对反应产物氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂进行冷却并回流至反应区处，所述冷凝器设有氯乙烯气体排出口。作为本申请另一实施例，所述反应器内还设有进料区，所述进料区位于反应区下侧，所述进料区连通所述混合原料气预处理器的出口以及液体催化剂提供机构的出液口。作为本申请另一实施例，所述氯化氢气体、乙炔气体、液体催化剂经置于反应区下侧的物料分布器混匀后进入到所述反应区。作为本申请另一实施例，所述换热机构置于所述反应区上侧，所述换热机构列管换热器、板式换热器、管壳式换热器中的一种。作为本申请另一实施例，所述反应器内还设有气液分离区，所述气液分离区位于换热机构上侧，所述气液分离区处设有除沫器，所述液体催化剂的液面位于气液分离区的下侧。作为本申请另一实施例，所述冷凝器用于使经除沫器后的氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂转化为液态并回流至反应器中。作为本申请另一实施例，所述液体催化剂提供机构包括：后处理器，内设隔板，所述隔板将所述后处理器分割为上部连通的第一腔体和第二腔体，所述后处理器上设有加液口；第一管道，连通第一腔体底部且通过泵向反应器供液；第二管道，一端连通第二腔体底部，另一端连通反应器的气液分离区，用于回流降温后的液体催化剂；第三管道，位于后处理器顶部，连通冷凝器，用于将进入到后处理器中的氯乙烯气体送入到所述冷凝器内。作为本申请另一实施例，所述第一管道、第二管道以及第三管道上均设有阀门。作为本申请另一实施例，所述反应器的顶部还设有泄压阀。作为本申请另一实施例，所述液体催化剂为非汞催化剂。本技术提供的氯乙烯生产装置的有益效果在于：1.采用可换热的反应器，乙炔和氯化氢反应时产生的大量反应热及时被移取，避免“飞温”，减少副反应的发生，降低反应物表面积碳现象，提高催化剂的活性，提高乙炔的转化率；2.在后处理器内设有隔板，少量氯乙烯从第二管道进入到后处理器内时，液体催化剂在从底部向上移动的过程中一方面更好的完成气液的分离，使少量的氯乙烯向上经第三管道回到冷凝器，另一方面少量未反应的乙炔继续完成反应，使反应的转化率达到97％以上；3.本装置可做到小型化，减少占地面积，提高产能；4.本装置采用液体催化剂，反应路径短，可提高反应效率；5.采用本装置生产氯乙烯无三废的产生，可实现清洁生产。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的氯乙烯生产装置的结构示意图；图2为图1中反应器的结构示意图；图3为图1中后处理器的结构示意图；图4为图1中混合原料气预处理器的结构示意图；图5为图1中冷凝器的结构示意图。图中：1、混合原料气预处理器，2、物料分布器，3、反应区，4、换热机构，5、反应器，6、气液分离区，7、除沫器，8、冷凝器，9、第三管道，10、后处理器，11、第一管道，12、第二管道，13、进料区。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请一并参阅图1至图5，现对本技术提供的氯乙烯生产装置进行说明。一种氯乙烯生产装置，包括混合原料气预处理器1、液体催化剂提供机构、反应器5、冷凝器8；混合原料气预处理器1设有进口和出口，用于将氯化氢气体和乙炔气体混合并除杂除湿；液体催化剂提供机构用于循环式提供参与反应的液体催化剂；反应器5连通混合原料气预处理器1和液体催化剂提供机构，内置反应区3用于混合氯化氢气体、乙炔气体以及液体催化剂发生反应，且设有用于调节液体催化剂温度的换热机构4，并进一步调节反应体系的温度；以及冷凝器8用于对反应产物氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂进行冷却并回流至反应区3处，所述冷凝器8设有氯乙烯气体排出口。在本实施例中，氯化氢气体和乙炔气体在混合原料气预处理器1中得到混合，两者从进口进入，可以设置两个进口，分别进入两种气体，混合之后经过干燥和除杂后从出口处流出，可得到较为纯净的混合气体，干燥可以通过干燥剂等实现，而除杂则针对杂质的类型，设置相应的除杂装置，可对其进行有效地过滤，例如乙炔是靠其中的活性碳吸附脱水，后与氯化氢混合，混合气体通过内置的酸雾过滤器脱盐酸杂质处理后，达到使用要求。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氯乙烯生产装置，其特征在于，包括：/n混合原料气预处理器，设有进口和出口，用于将氯化氢气体和乙炔气体混合并除杂除湿；/n液体催化剂提供机构，用于循环式提供参与反应的液体催化剂；/n反应器，连通混合原料气预处理器和液体催化剂提供机构，内置反应区用于混合的氯化氢气体、乙炔气体以及液体催化剂发生反应，且设有用于调节液体催化剂温度的换热机构；以及/n冷凝器，用于对反应产物氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂进行冷却并回流至反应区处，所述冷凝器设有氯乙烯气体排出口。/n

【技术特征摘要】
1.氯乙烯生产装置，其特征在于，包括：
混合原料气预处理器，设有进口和出口，用于将氯化氢气体和乙炔气体混合并除杂除湿；
液体催化剂提供机构，用于循环式提供参与反应的液体催化剂；
反应器，连通混合原料气预处理器和液体催化剂提供机构，内置反应区用于混合的氯化氢气体、乙炔气体以及液体催化剂发生反应，且设有用于调节液体催化剂温度的换热机构；以及
冷凝器，用于对反应产物氯乙烯气体中夹带的气化的液体催化剂进行冷却并回流至反应区处，所述冷凝器设有氯乙烯气体排出口。


2.如权利要求1所述的氯乙烯生产装置，其特征在于，所述反应器内还设有进料区，所述进料区位于反应区下侧，所述进料区连通所述混合原料气预处理器的出口以及液体催化剂提供机构的出液口。


3.如权利要求1所述的氯乙烯生产装置，其特征在于，所述氯化氢气体、乙炔气体、液体催化剂经置于反应区下侧的物料分布器混匀后进入到所述反应区。


4.如权利要求1所述的氯乙烯生产装置，其特征在于，所述换热机构置于所述反应区上侧，所述换热机构为列管式换热器、板式换热器、管壳式换热器中的一种。


5.如权利要求4所述的氯乙烯生产装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘常青，王富民，张旭斌，王素霞，
申请(专利权)人：河北美邦工程科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13