[实用新型]一种用于氯乙烯合成的转化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及乙炔和氯化氢在氯化高汞、氯化钡等催化剂作用下反应，合成氯乙烯的装置。

背景技术

乙炔和氯化氢在以活性碳为载体的氯化高汞、氯化钡等催化剂作用下反应，合成氯乙烯，CH＝CH+HCl---CH2＝CHCl+124.8kJ/mol

反应为放热反应，反应热需及时撤走。温度高能提高反应速度，但是也提高了催化剂氯化高汞升华的几率。(意味催化剂逃逸、失效。)所以如何控制好温度极为重要，它是保证反应转化率的关键，也是维持催化剂寿命、保证反应能持续进行的关键。

乙炔和氯化氢合成氯乙烯的反应器在工业上通常采用列管式换热器，俗称VCM转化器，简称转化器。

列管内充填催化剂，列管外走换热介质。原料乙炔和氯化氢按一定的比例均匀混合、预热到一定的温度后自反应器顶部进入反应器。反应在催化剂的活性炭内部毛细管表面进行，反应热由列管外的换热介质带走。由于活性炭颗粒的传热性能差，反应热撤移困难。在反应管内部中心温度明显比周边高，径向温度分布呈现明显梯度。为了减少出现中心温度超标。近年来，各方面做了不少探索，有采用小直径列管的，也有在列管中心设置中空芯管的，其目的都是通过减少径向长度，来达到减少温差目的。没有涉及如何从列管中心积极撤热，因此效果有限。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于氯乙烯合成的转化器，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本实用新型用于氯乙烯合成的转化器包括：

转化器本体；

与转化器本体相连的上盖和下盖；

设置在转化器本体内、上部的上管板；

设置在转化器本体内、下部的下管板；

与上管板和下管板相连接的列管；

设置在上盖上的原料气进口；

设置在下盖上的反应产物出口；

以及密闭的热管，所说的热管包括插在列管中的装有液体工作介质的受热段和裸露在上管板上方的散热段。

本实用新型的工作原理是这样的：

乙炔和氯化氢在列管中反应，生成氯乙烯，反应为放热反应，热管内的液体工作介质在受热段受热蒸发汽化而上升至散热段；

而从原料气进口进入所说的反应器的乙炔和氯化氢温度较低，与热管的散热段接触，气态的工作介质放出热量后，被冷凝成液体，再返回受热段。

本发明新型转化器与传统反应器相比，有如下明显优点：

原料气在与催化剂接触反应前，先与热管上部(即热管散热段)接触，在将热管工作介质冷凝下来的同时，提高了原料气的预热温度，有利于进入下一步合成反应，这一点对转化器上部催化剂的利用效果特别明显。可以减少翻催化剂的次数；其次，原料气继续进入转化器列管，在充填在列管内的催化剂作用下反应。反应热除了由列管外的换热介质带走外，列管中心部分热量由热管内工质蒸发带走。列管内温度径向分布呈三角形，温差明显减少，也就是说最高温度超标的几率减少。

由于本实用新型转化器在列管中心安装了热管，做到了将列管中心的反应热及时撤移，保护催化剂不受伤害。从而起到提高转化器的生产能力、转化效率和生产周期的效果。并且将反应热用于预热原料气，做到能量充分利用，因此本发明有很大的实用价值。

附图说明

图1为本发明新型转化器结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型用于氯乙烯合成的转化器包括：

转化器本体1；

与转化器本体相连的上盖2和下盖3；

设置在转化器本体内、上部的上管板4；

设置在转化器本体内、下部的下管板5；

与上管板4和下管板5相连接的列管6；

设置在上盖2上的原料气进口7；

设置在下盖3上的反应产物出口8；

以及密闭的热管11，所说的热管11包括插在列管6中的装有液体工作介质的受热段12和裸露在上管板4上方的散热段13；

受热段12和散热段13的长度比为：

受热段12∶散热段13＝1∶1～0.5；

优选的，受热段12和散热段13的长度比为：

受热段∶散热段13＝1∶0.1～0.05；

优选的，所说的液体工作介质选自水、醇、酮、烷烃、环烷烃、芳香烃等有机物，优选醇、酮、C4-C8烷烃。

参见图1，优选的，还包括设置在转化器本体1上、上管板4和下管板5之间的换热剂进口9和换热剂出口10；

参见图1，优选的，本实用新型还包括设置在上盖2上的人孔14；

参见图1，优选的，本实用新型还包括设置在下盖3上的排污口15。