生产氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃的等温多管反应器和方法技术

本发明专利技术提供适合于从氯化和/或氟化烷烃和氯化和/或氟化烯烃的反应生产氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃的等温多管反应器。所述反应器利用与所需反应温度相差至少20℃的进料混合物进口温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃的等温多管反应器和方法领域本专利技术涉及能够接近等温操作并且适合于进行连续、气相、自由基反应以生产氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃的多管反应器。还提供结合所述多管反应器的方法。背景多管反应器在制造大宗化学品中是普遍存在的。这些反应器，其可以包括进一步包含多个开口反应器管的通常基本上垂直的容器，典型地用于催化的气相反应。用于这些方法的多管反应器的壳体可以典型地具有数米的直径并且包括少至约5000直到多达约 50000个反应管。每个反应器管可以是长达5、10或甚至15米。在这些反应器中，一般可以将反应器管的上端固定到上管板并且与在所述上管板之上的流体进口头流体相通。类似地，一般可以将反应器管的下端固定到下管板并且与在所述下管板之下的流出物收集头流体相通。在正常操作期间，将所需的反应物气体提供到在反应器管上端的流体进口室并且经过那里。将离开反应器管下端的流出物收集在流出物收集头中。通过横过反应器管外表面通过的热传递流体除去反应热。至少部分地由于使用的反应器管的多样性，多管反应器中的温度控制可以是挑战性的，然而，在许多制造方法之内，精确的温度控制经常可以是合乎需要的或甚至是必需的。例如，精确的温度控制在保持所需反应速率方面可以是决定性的。方法的不均勻性例如热点，如果容许发生，可以导致增加的反应速率和转化率，其对于许多反应；可以导致不合需要的选择性降低。并且，不合需要的温度波动可以有害地影响在所述反应中使用的任何热敏感性组分或输入。例如，不合需要地波动的温度可以导致降低的催化剂寿命，并且热敏感性组分的降解，其返过来可以导致反应器管的结垢。当在多管反应器和包含所述多管反应器的方法内考虑适当的温度控制的挑战时， 还必须考虑反应组分在所述方法内的停留时间，并且更特别地，在所述方法内的特定温度的停留时间。即，如果反应组分在具有容许转化率增加和/或热敏感性组分的反应或分解的次优温度下的停留时间，则可以加剧无效的温度控制的有害影响。因而将合乎需要的是，提供改进的多管反应器，其中已经考虑到这些考虑，并且已经基本上克服上述挑战。概述本文中提供这样一种反应器。更具体而言，本文中描述的反应器不仅可以经由到反应器中和/或从反应器中的更有效热传递而提供更精确的温度控制，而且，可以提供反应组分的适当停留时间以致可见所需的转化率和/或选择性。因而所述反应器特别良好地适合于包含下列组分的反应可以另外显示减少的寿命的热敏感性组分诸如催化剂，或在反应器内合乎需要地进行的方法的加工规格内的温度下不合需要地反应或分解的反应组分。在本专利技术的一个方面中，提供一种等温多管反应器，所述等温多管反应器包含位于壳体内的多个反应器管。所述反应器适合于在用于生产氯化和/或氟化丙烯和高级烯3烃的连续、气相、自由基方法中使用并且利用比所需反应温度低至少20°C的进料混合物温度。在一些实施方案中，所述反应器还可以包括在所需的转化率使副产物的生产最小化的设计。提供数个这些设计包括i)促进至所述反应器的热传递和/或来自所述反应器的热传递的设计；ii)促进在离开所述反应器时减少回混，和/或在可能发生的任何回混期间减少副产物形成的设计；iii)使在反应组分和至少一个反应器管壁的至少一部分之间的边界处的所述反应组分的流动最优化的设计；和/或iv)促进反应器流出物温度降低到低于它则不发生副产物的显著形成的温度的设计。可以使用这些的一种或多种的组合，在所述情况下，在此情况下，通过一种提供的优点还可以通过添加另外一种或多种而杠杆化，也许甚至是协同地。因为预期本专利技术的反应器对于其中使用它们的连续方法提供时间和成本的节约， 所以不仅是利用所提供的反应器的方法，而且是因此生产的产物可以用于发扬这些优点， 即，到下游方法，或到最终用途。并且因此，本文中还提供使用在本专利技术的反应器中生产的氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃以制备下游产物的方法，所述氯化和/或氟化丙烯和高级烯烃在一些实施方案中可以是氯化丙烯，所述下游产物在一些实施方案中，可以是2，3，3， 3-四氟丙-I-烯(HF0-1234yf)或 1，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0-1234ze) 附图简述当参考附图阅读下列详细说明时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中附图说明图1是多管反应器和因此的进口的常规构造的横截面的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施方案的反应器的横截面的示意图；和图3是根据本专利技术的一个实施方案，在壳体中的热传递流体(T-冷却剂)和在反应器管中的一种或多种反应物(T-流体)的温度对比管长度的曲线图。详述本说明书提供某些定义和方法以更好限定本专利技术并且引导本领域普通技术人员实施本专利技术。特定术语或短语的定义的提供或不提供，不意指任何特别的重要性或没有重要性。更确切地，并且除非另外注明，由相关
的普通技术人员根据常规用法理解术语。如本文中使用的，术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而更确切地，用于将一种要素与另一种要素区别。同样，术语“一个”和“一种”不表示数量限制，而更确切地表示至少一个所涉及项目的存在，并且术语“前”、“后”、“底”和/或“顶”，除非另外注明，仅用于描述便利，并且不意欲限制正在描述的部件限于任何一个位置或空间取向。如果公开范围，则涉及相同组分或性质的全部范围的端点包括在内并且可独立地组合(例如，“高达约25重量％，或，更具体而言，约5重量％至约20重量％”的范围包括 “约5重量％至约25重量％”范围的端点和全部中间值，等等)。与数量关联使用的修饰语 “约”包括所陈述的值并且具有由上下文规定的含义(例如，包括与特定数量的测量有关的误差度)。如本文中所用，百分比(％)转化率意在表明相比于进入流，反应器中反应物的摩尔或质量流的改变，而百分比(％)选择性意指相比于反应物摩尔流速的改变，反应器中产物摩尔流速的改变。遍及说明书对于“一个实施方案”或“实施方案”的涉及意指在至少一个实施方案中包括关于实施方案描述的特定特征、结构或特性。因而，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”出现在遍及说明书的多个位置的出现不必然涉及相同的实施方案。另外，特定的特征、结构或特性可以以任何适合的方式组合在一个或多个实施方案中。本专利技术提供一种适合在用于生产氯化和/或氟化丙烯或高级烯烃的连续、气相、 自由基方法中使用的等温多管反应器。虽然特别对于多管反应器进行提及，但是应当理解， 反应器内提供的反应空间可以具有任何几何形状，如可以有围绕它们的壳体。即，反应空间可以由板限定，因此它们一般是以狭缝的形式，或，反应空间可以由方形的、三角形的或卵圆形的管限定。有利地，所述反应器包括使副产物生成最小化的设计，所述副产物包括可以使反应器结垢的反应组分的分解产物。在如此处理时，在反应器内进行的反应的百分比转化率可以保持在所需范围内，例如，反应的百分比转化率合意地增加小于约5%，或小于约2%， 或优选地，增加小于约1%，以致可见高百分比的选择性，例如，70%以上。以另一种方式说明，在限制性试剂转化率为至少约5%，或至少约10%，或至少约15%，或甚至至少约20% 时，对于所需产物的选择性可以高达约70 %，或约75 %，或约80 %，或甚至约85 %以上。因而，本专利技术的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯·马库斯·蒂托维迪奥耶奥，柏桦，德巴希·查克拉博蒂，于尔根·埃弗勒，海因茨·格勒内瓦尔德，库尔特·弗雷德里克·希尔塞科恩，曼弗雷德·科科特，威廉·J·克吕佩尔，托马斯·乌尔里希·吕贝，阿瓦尼·毛利克·帕特尔，雪莉·肖·塞克思顿，彼得·温泽尔，马库斯·沃布泽，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
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