RU2106907C1 - Reactor of direct chlorination of ethylene - Google Patents
Reactor of direct chlorination of ethylene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106907C1 RU2106907C1 RU95112355A RU95112355A RU2106907C1 RU 2106907 C1 RU2106907 C1 RU 2106907C1 RU 95112355 A RU95112355 A RU 95112355A RU 95112355 A RU95112355 A RU 95112355A RU 2106907 C1 RU2106907 C1 RU 2106907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dichloroethane
- ethylene
- chlorine
- pipe
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкции аппаратов, применяемых в химической промышленности для получения дихлорэтана путем хлорирования газообразного этилена в среде жидкого дихлорэтана (ДХЭ). The invention relates to the construction of apparatuses used in the chemical industry for the production of dichloroethane by chlorination of gaseous ethylene in liquid dichloroethane (DCE).
Известен барботажный реактор для проведения химических реакций в системе жидкость - газ, выполненный в виде вертикальной реакционной колонны со штуцерами ввода и вывода реагентов, снабженный выносной циркуляционной трубой и перфорированными ситчатыми тарелками. Площадь поперечного сечения реакционной колонны, т.е. ее проходное сечение в зоне реакции значительно превышает размеры площади поперечного (проходного) сечения циркуляционной трубы. Known bubble reactor for chemical reactions in the liquid-gas system, made in the form of a vertical reaction column with fittings for input and output of reagents, equipped with a remote circulation pipe and perforated sieve plates. The cross-sectional area of the reaction column, i.e. its flow section in the reaction zone significantly exceeds the size of the cross-sectional area (passage) of the circulation pipe.
Недостатками известного реактора являются снижение выхода дихлорэтана, повышенный синтез вредных высококипящих соединений и повышенный в связи и этим расход вводимого этилена. Причинами указанных недостатков являются большая неравномерность гидродинамической обстановки в местах ввода хлора и этилена, связанная с большой площадью поперечного сечения вертикальной реакционной колонны на входе в зоны растворения хлора и этилена и в зону реакции, а также недостаточный расход охлажденного дихлорэтана, циркулирующего через зону реакции. Это приводит к вскипанию дихлорэтана в зоне реакции и, в конечном счете, к снижению качества процесса синтеза, которое выражается в высокой доле синтеза побочных вредных продуктов реакции (в основном, трихлорэтана), экологически опасных, трудно поддающихся утилизации, и соответственно, в снижении вследствие этого выхода целевого продукта - дихлорэтана по отношению к вводимым в процесс количествам хлора и этилена. The disadvantages of the known reactor are a decrease in the yield of dichloroethane, increased synthesis of harmful high-boiling compounds and an increased consumption of introduced ethylene in this connection. The reasons for these shortcomings are the large unevenness of the hydrodynamic situation at the points of introduction of chlorine and ethylene, associated with the large cross-sectional area of the vertical reaction column at the entrance to the dissolution zones of chlorine and ethylene and into the reaction zone, as well as the insufficient consumption of chilled dichloroethane circulating through the reaction zone. This leads to boiling of dichloroethane in the reaction zone and, ultimately, to a decrease in the quality of the synthesis process, which is expressed in a high proportion of the synthesis of harmful by-products of the reaction (mainly trichloroethane), environmentally hazardous, difficult to dispose of, and, accordingly, in a decrease due to this yield of the target product is dichloroethane in relation to the quantities of chlorine and ethylene introduced into the process.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реактор прямого хлорирования этилена, содержащий сообщенные между собой в верхней и нижней частях вертикальные колонну и трубу, патрубки и устройства для ввода хлора и этилена и патрубки для ввода жидкого возвратного дихлорэтана и отвода паров дихлорэтана. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a direct ethylene chlorination reactor containing a vertical column and pipe communicated between themselves in the upper and lower parts, pipes and devices for introducing chlorine and ethylene and pipes for introducing liquid return dichloroethane and removal of dichloroethane vapor.
Недостатками известного реактора являются снижение выхода синтезированного дихлорэтана по отношению к вводимому количеству хлора, повышенный синтез вредных высококипящих соединений (трихлорэтана) и повышенный в связи с этим расход вводимого этилена. The disadvantages of the known reactor are a decrease in the yield of synthesized dichloroethane with respect to the amount of chlorine introduced, an increased synthesis of harmful high boiling compounds (trichloroethane) and an increased consumption of introduced ethylene in this connection.
В известном реакторе процесс синтеза происходит в среде жидкого дихлорэтана при повышенном давлении, обусловленном давлением гидростатического столба жидкости и избыточным давлением верха колонны. Когда дихлорэтан с растворенным в нем хлором достигает уровня, где в него вводят газообразный этилен, начинается химическая реакция хлорирования этилена, т.е. на этом уровне начинается зона реакции. Реакция хлорирования этилена продолжается по мере движения жидкого дихлорэтана вверх до тех пор, пока в жидком дихлорэтане имеется растворенный хлор. Как только на некотором уровне высоты колонны все количество этого хлора будет исчерпано - реакция хлорирования заканчивается, т.е. на этом уровне заканчивается зона реакции. Процесс хлорирования этилена протекает с выделением большого количества тепла. Образование 1 моля синтезированного дихлорэтана сопровождается выделением количества тепла, достаточного для испарения 6 молей дихлорэтана. В известном реакторе излишки тепла, выделяющегося в ходе реакции, утилизируются посредством испарения синтезированного и дополнительно подаваемого возвратного жидкого дихлорэтана в процессе кипения дихлорэтана. Однако, вследствие различных ниже указанных причин, утилизация излишков тепла происходит не полностью и поэтому кипение дихлорэтана начинается уже в зоне реакции. Когда же при выделении тепла происходит вскипание дихлорэтана именно в зоне реакции, то часть растворенного в дихлорэтане хлора переходит в паровую фазу, в которую поступает и газообразный этилен. То есть химическая реакция хлорирования этилена начинает происходить и в паровой фазе, в результате чего значительно увеличивается выход вредных побочных продуктов. In a known reactor, the synthesis process takes place in a medium of liquid dichloroethane at elevated pressure, due to the pressure of the hydrostatic column of the liquid and the excess pressure of the top of the column. When dichloroethane with chlorine dissolved in it reaches the level where gaseous ethylene is introduced into it, the chemical reaction of chlorination of ethylene, i.e. at this level, the reaction zone begins. The ethylene chlorination reaction continues as liquid dichloroethane moves up until dissolved chlorine is present in the liquid dichloroethane. As soon as the entire amount of this chlorine is exhausted at a certain level of column height, the chlorination reaction ends, i.e. at this level the reaction zone ends. The process of chlorination of ethylene proceeds with the release of a large amount of heat. The formation of 1 mole of synthesized dichloroethane is accompanied by the release of an amount of heat sufficient to evaporate 6 moles of dichloroethane. In a known reactor, excess heat generated during the reaction is utilized by evaporating the synthesized and additionally supplied return liquid dichloroethane during the boiling of dichloroethane. However, due to various reasons listed below, the excess heat is not completely utilized and, therefore, boiling of dichloroethane begins already in the reaction zone. When, when heat is generated, dichloroethane boils precisely in the reaction zone, part of the chlorine dissolved in dichloroethane passes into the vapor phase, into which gaseous ethylene enters. That is, the chemical reaction of chlorination of ethylene begins to occur in the vapor phase, as a result of which significantly increases the yield of harmful by-products.
Причин вскипания дихлорэтана в зоне реакции несколько. Основная причина вскипания дихлорэтана в зоне реакции установлена экспериментально и заключается в недостаточно интенсивной циркуляции, то есть в недостаточном расходе дихлорэтана через зону реакции при малой разности его температур на входе и выходе зоны реакции. Т. е. расхода жидкого дихлорэтана, проходящего через зону реакции, имеющую значительную площадь проходного сечения, недостаточно для снятия тепла, необходимого для исключения вскипания дихлорэтана в зоне реакции. В известном реакторе циркуляция дихлорэтана в контуре "вертикальная колонна - вертикальная труба" происходит за счет эрлифта, то есть за счет разности плотностей рабочей среды, находящейся в рабочих объемах указанных вертикальных элементов, циркуляционного контура. Величина движущей силы эрлифта в известном реакторе определяется величиной газосодержания в зоне кипения дихлорэтана, расположенной в вертикальной колонне, по отношению к плотности жидкого дихлорэтана, поступающего в центральную вертикальную трубу. Вследствие значительной величины площади поперечного сечения вертикальной колонны и ввиду жестко регламентированного расхода вводимых в нее газообразных компонентов отсутствует технологическая возможность увеличения газосодержания (паросодержания) в зоне кипения дихлорэтана, а следовательно, и увеличения интенсивности циркуляции, то есть увеличения расхода дихлорэтана через зону реакции. There are several reasons for the boiling of dichloroethane in the reaction zone. The main reason for the boiling of dichloroethane in the reaction zone was established experimentally and consists in insufficient circulation, that is, inadequate flow of dichloroethane through the reaction zone with a small difference in its temperature at the inlet and outlet of the reaction zone. That is, the flow rate of liquid dichloroethane passing through the reaction zone, which has a significant flow area, is not enough to remove the heat necessary to prevent boiling of dichloroethane in the reaction zone. In the known reactor, the circulation of dichloroethane in the circuit "vertical column - vertical pipe" occurs due to airlift, that is, due to the difference in the density of the working medium located in the working volumes of these vertical elements, the circulation circuit. The magnitude of the airlift driving force in the known reactor is determined by the gas content in the boiling zone of dichloroethane located in the vertical column, relative to the density of the liquid dichloroethane entering the central vertical pipe. Due to the significant cross-sectional area of the vertical column and due to the strictly regulated flow rate of the gaseous components introduced into it, there is no technological possibility to increase the gas content (vapor content) in the boiling zone of dichloroethane, and therefore, to increase the circulation intensity, i.e., increase the flow rate of dichloroethane through the reaction zone.
Другой причиной вскипания дихлорэтана в зоне реакции является наличие локальных неоднородностей концентрации растворенного хлора и этилена в жидком дихлорэтане, поступающем восходящим потоком в зону реакции колонны, имеющей значительную площадь поперечного сечения. Эта неоднородность концентрации хлора и этилена обусловлена локальной неравномерностью ввода хлора и этилена через устройства, а также неравномерностью распределения газообразных компонентов по всему сечению колонны, так как общая площадь отверстий для их ввода по отношению к площади поперечного сечения колонны составляет очень малую ее часть. Величина локальной концентрации растворенного хлора зависит также от отношения скорости его подачи через устройство к локальной скорости восходящего потока жидкого дихлорэтана в данном месте сечения колонны. Экспериментально установлено, что в нижней части колонны известного реактора в зоне растворения хлора на 30% площади поперечного сечения колонны скорость восходящего потока дихлорэтана значительно ниже расчетной. Поэтому дихлорэтан, поступающий через это сечение в зону реакции, имеет концентрацию растворенного хлора, и значительно превышающую расчетную. Следовательно в 30% объема дихлорэтана, поступающего в зону реакции, происходит его вскипание. При этом часть молекул хлора, находящегося в кипящем дихлорэтане, переходит в паровую фазу и там встречается и реагирует с этиленом. Известно, что когда реакция хлора и этилена протекает в паровой фазе, то температура их синтеза выше, чем при их синтезе в жидкой фазе. Поэтому в указанных локальных объемах восходящего потока дихлорэтана резко повышается скорость образования вредных высококипящих соединений и их количество в синтезируемом дихлорэтане резко возрастает. Another reason for the boiling of dichloroethane in the reaction zone is the presence of local inhomogeneities in the concentration of dissolved chlorine and ethylene in liquid dichloroethane, which flows upstream into the reaction zone of the column, which has a significant cross-sectional area. This heterogeneity of the concentration of chlorine and ethylene is due to local non-uniformity of the input of chlorine and ethylene through the devices, as well as the uneven distribution of gaseous components over the entire cross section of the column, since the total area of the holes for their input relative to the cross-sectional area of the column is a very small part. The value of the local concentration of dissolved chlorine also depends on the ratio of the rate of its supply through the device to the local velocity of the upward flow of liquid dichloroethane at a given section of the column. It was experimentally established that in the lower part of the column of the known reactor in the chlorine dissolution zone, by 30% of the cross-sectional area of the column, the rate of dichloroethane upward flow is much lower than the calculated one. Therefore, dichloroethane entering through this section into the reaction zone has a concentration of dissolved chlorine, and is significantly higher than the calculated one. Therefore, in 30% of the volume of dichloroethane entering the reaction zone, it boils. At the same time, part of the chlorine molecules in boiling dichloroethane passes into the vapor phase and there it meets and reacts with ethylene. It is known that when the reaction of chlorine and ethylene proceeds in the vapor phase, the temperature of their synthesis is higher than during their synthesis in the liquid phase. Therefore, in the indicated local volumes of the upward flow of dichloroethane, the rate of formation of harmful high-boiling compounds sharply increases and their number in the synthesized dichloroethane sharply increases.
Таким образом кипение дихлорэтана, происходящее в пределах реакционной зоны известного реактора, приводит к повышенному синтезу вредных побочных продуктов, которые снижают качество процесса синтеза дихлорэтана и, вследствие этого, значительно снижают выход дихлорэтана. Кроме того, для обеспечения полной утилизации хлора в конечном продукте необходимо вводить дополнительное количество этилена, а это приводит к завышенному его удельному расходу и к его повышенным потерям. Thus, the boiling of dichloroethane occurring within the reaction zone of a known reactor leads to an increased synthesis of harmful by-products, which reduce the quality of the dichloroethane synthesis process and, consequently, significantly reduce the yield of dichloroethane. In addition, to ensure the complete utilization of chlorine in the final product, it is necessary to introduce an additional amount of ethylene, and this leads to an overestimated specific consumption of it and to its increased losses.
Задачей изобретения является повышение выхода дихлорэтана по отношению к вводимому количеству хлора, практическое исключение синтеза вредных побочных продуктов реакции, а также снижение удельного расхода вводимого этилена. The objective of the invention is to increase the yield of dichloroethane in relation to the input amount of chlorine, the practical exclusion of the synthesis of harmful by-products of the reaction, and also to reduce the specific consumption of introduced ethylene.
Поставленная задача достигается тем, что в реакторе прямого хлорирования этилена, содержащем сообщенные между собой в верхней и нижней частях вертикальные колонну и трубу, патрубки и устройства для ввода хлора и этилена, патрубки для ввода жидкого возвратного дихлорэтана и отвода паров дихлорэтана, согласно изобретению, устройства для ввода хлора и этилена установлены внутри вертикальной трубы, а их выходные отверстия направлены вверх вдоль оси вертикальной трубы. The problem is achieved in that in a direct ethylene chlorination reactor containing vertical column and pipe communicated in upper and lower parts, pipes and devices for introducing chlorine and ethylene, pipes for introducing liquid return dichloroethane and venting dichloroethane, according to the invention, devices for the introduction of chlorine and ethylene are installed inside the vertical pipe, and their outlet openings are directed upward along the axis of the vertical pipe.
Каждое из устройств для ввода хлора и этилена может быть выполнено в виде сопла, направленного вверх вдоль оси вертикальной трубы. Each of the devices for introducing chlorine and ethylene can be made in the form of a nozzle directed upward along the axis of the vertical pipe.
Каждое из устройств для ввода хлора и этилена может быть выполнено в виде эжектора, направленного вверх вдоль оси вертикальной трубы, при этом эжекторы расположены последовательно и соосно вертикальной трубе. Each of the devices for introducing chlorine and ethylene can be made in the form of an ejector directed upward along the axis of the vertical pipe, with the ejectors arranged in series and coaxially with the vertical pipe.
Кроме того, реактор может быть снабжен соплом, установленным под нижним концом вертикальной трубы, направленным вверх вдоль ее оси и сообщенным с патрубком для ввода жидкого возвратного дихлорэтана. In addition, the reactor can be equipped with a nozzle mounted under the lower end of the vertical pipe, directed upward along its axis and in communication with the pipe for introducing liquid return dichloroethane.
Технический результат изобретения выражается в исключении вскипания дихлорэтана в зоне химической реакции хлора и этилена за счет повышения интенсивности съема тепла их реакции восходящим потоком жидкого дихлорэтана и переноса части тепла в зону его кипения. Это происходит благодаря увеличению кратности циркуляции жидкого дихлорэтана через зону реакции за счет увеличения движущей силы процесса циркуляции, которая возрастает благодаря повышению разности плотностей рабочей силы, находящейся в вертикальной колонне и в вертикальной трубе, имеющей меньший геометрический объем. Кроме того, благодаря резкому уменьшению площади поперечного сечения зоны растворения хлора и зоны реакции устранены причины неравномерности профиля скорости восходящего потока дихлорэтана. При этом обеспечивается равномерное смешение хлора, этилена и возвратного дихлорэтана с потоком жидкого циркулирующего дихлорэтана. The technical result of the invention is expressed in the exclusion of boiling of dichloroethane in the chemical reaction zone of chlorine and ethylene by increasing the intensity of heat removal of their reaction by an ascending stream of liquid dichloroethane and transferring part of the heat to its boiling zone. This is due to an increase in the multiplicity of circulation of liquid dichloroethane through the reaction zone due to an increase in the driving force of the circulation process, which increases due to an increase in the difference in the densities of the labor force located in the vertical column and in the vertical pipe having a smaller geometric volume. In addition, due to a sharp decrease in the cross-sectional area of the chlorine dissolution zone and the reaction zone, the causes of the non-uniformity of the dichloroethane upstream velocity profile have been eliminated. This ensures uniform mixing of chlorine, ethylene and return dichloroethane with a stream of liquid circulating dichloroethane.
Дополнительный технический результат от применения сопел и эжекторов в качестве устройств для ввода хлора, этилена и жидкого возвратного дихлорэтана в реакционную зону вертикальной трубы выражается в повышении интенсивности процесса растворения вводимых газообразных компонентов, в активизации процесса их смешения с жидким дихлорэтаном, а также в дополнительном увеличении расхода восходящего потока жидкого дихлорэтана, циркулирующего через зону реакции, за счет динамического воздействия на восходящий поток. Таким образом, дополнительный технический результат способствует решению задачи изобретения в части обеспечения равномерной концентрации растворенного хлора по всей площади поперечного сечения вертикальной трубы. An additional technical result from the use of nozzles and ejectors as devices for introducing chlorine, ethylene and liquid return dichloroethane into the reaction zone of a vertical pipe is expressed in increasing the intensity of the process of dissolution of the introduced gaseous components, in enhancing the process of mixing them with liquid dichloroethane, as well as in an additional increase in flow rate the upward flow of liquid dichloroethane circulating through the reaction zone due to the dynamic effect on the upward flow. Thus, an additional technical result contributes to solving the problem of the invention in terms of ensuring a uniform concentration of dissolved chlorine over the entire cross-sectional area of a vertical pipe.
На фиг. 1 схематично показан в продольном разрезе общий вид реактора с устройствами для ввода хлора и этилена, выполненными в виде трубных колец с выходными отверстиями, направленными вверх вдоль оси вертикальной трубы; на фиг. 2 - общий вид реактора с устройствами для ввода хлора и этилена, выполненными в виде сопел; на фиг. 3 - общий вид реактора с устройствами для ввода хлора и этилена, выполненными в виде эжекторов. In FIG. 1 schematically shows in longitudinal section a General view of the reactor with devices for introducing chlorine and ethylene, made in the form of pipe rings with outlet openings directed upward along the axis of the vertical pipe; in FIG. 2 is a General view of the reactor with devices for introducing chlorine and ethylene, made in the form of nozzles; in FIG. 3 is a general view of a reactor with devices for introducing chlorine and ethylene, made in the form of ejectors.
Реактор прямого хлорирования этилена содержит вертикальную колонну 1, внутри которой установлена вертикальная труба 2, имеющая меньшую площадь поперечного (проходного) сечения, чем площадь поперечного (проходного) сечения колонны 1. Соотношение указанных площадей составляет по меньшей мере 0,75-3,0. Труба 2 расположена по оси колонны 1 и сообщена с ее внутренним пространством в своей верхней и нижней частях. В верхней части труба 2 имеет коническое расширение 3, а внутри ее нижней части установлены газоподающие устройства для ввода хлора и этилена, выполненные в виде известных барботажных или струйных газоподающих устройств, выходные отверстия которых направлены вверх вдоль оси вертикальной трубы 2. В качестве таких газоподающих устройств могут быть использованы трубные кольца 4 и 5 (см. фиг. 1), из которых нижнее кольцо 4 соединено с патрубком 6 для ввода хлора, а верхнее кольцо 5 - с патрубком 7 для ввода этилена. Патрубки 6 и 7 закреплены в стенках колонны 1 и трубы 2. Выходные отверстия колец 4 и 5 расположены на их верхней стороне и направлены вверх вдоль оси вертикальной трубы 2. Газоподающие устройства могут быть выполнены в виде сопел 8 и 9 (см. фиг. 2), из которых нижнее сопло 8 соединено с патрубком 6 для ввода хлора, а верхнее сопло 9 - с патрубком 7 для ввода этилена. При этом выходные отверстия сопел 8 и 9 направлены вверх вдоль оси вертикальной трубы 2. В качестве газоподающих устройств могут быть использованы также эжекторы (см. фиг. 3), нижний из которых имеет сопло 10, соединенное с патрубком 6 для ввода хлора, а верхний эжектор имеет сопло 11, соединенное с патрубком 7 для ввода этилена. Каждый эжектор имеет направляющий аппарат, состоящий из входного конфузора 12, камеры смешения 13 и диффузора 14, которые могут служить стенками трубы 2, как это показано на фиг. 3. Эжекторы распложены последовательно и соосно вертикальной трубе 2. Выходные отверстия сопел 10 и 11 эжекторов направлены вверх вдоль оси вертикальной трубы 2. В днище колонны 1 установлен патрубок 15 для ввода жидкого возвратного дихлорэтана, а к нему присоединено сопло 16, распложенное под нижним концом вертикальной трубы 2 и направленное вверх вдоль ее оси. Верхняя часть колонны 1 является зоной сепарации и снабжена патрубком 17 для отвода паров дихлорэтана. The direct chlorination reactor of ethylene contains a vertical column 1, inside which a
Предложенный реактор работает следующим образом. The proposed reactor operates as follows.
Вертикальную колонну 1 реактора заполняют жидким дихлорэтаном через патрубок 15 и сопло 16 с добавлением ингибитора побочных реакций в жидкой среде, например хлористого железа. Заполнение доводят до уровня, обеспечивающего надежный переток дихлорэтана из вертикальной трубы 2 в рабочее пространство колонны 1 при выбранном режиме работы, определяемом нагрузкой по хлору. Затем включают подачу газообразного этилена через патрубок 7 и устройство для подачи этилена, т.е. или через трубное кольцо 5, или через сопло 9, или через сопло 11 эжектора. При этом этилен вводят с расходом, обеспечивающим начало циркуляции жидкого дихлорэтана в реакторе под воздействием разности плотностей рабочих сред, которая создается между плотностью газожидкостного слоя, образующегося в вертикальной трубе 2 над уровнем расположения выходных отверстий газоподающих устройств 5, 9 или 11, и плотностью столба монолитного дихлорэтана той же высоты, находящегося в вертикальной колонне 1. Далее, через патрубок 6 ввода хлора и соответствующее газоподающее устройство 4, 8 или 10, начинают подавать газообразный хлор, постепенно увеличивая его расход до заданного значения. Вместе с хлором вводят газообразный ингибитор побочных реакций, т.е. кислород или воздух объемом до 0,5-2,5% от объема вводимого хлора. При этом происходит процесс смешения этилена и хлора с жидким дихлорэтаном и их растворение в его восходящем потоке. Наиболее интенсивно эти процессы смешения и растворения происходят в конфузорах 12, камерах смешения 13 и диффузорах 14. Благодаря малому поперечному сечению вертикальной трубы 2 при значительных расходах хлора происходит быстрое выравнивание концентрации растворенного хлора по сечению восходящего потока дихлорэтана, и когда дихлорэтан с равномерно растворенным в нем хлором достигает уровня ввода этилена, между растворенным в дихлорэтане этиленом и хлором происходит химическая реакция прямого хлорирования этилена до 1,2 - дихлорэтана, протекающая в жидкой фазе с равномерной температурой по сечению трубы 2. Эта реакция продолжается по мере движения восходящего потока дихлорэтана до полного исчерпывания всего количества хлора, непрерывно вводимого в трубу 2. При этом в реакционной зоне трубы 2 выделяется тепло реакции, разогревающее восходящий поток циркулирующего и синтезированного 1,2 - дихлорэтана до температуры, несколько меньшей, чем температура вскипания дихлорэтана, за счет повышенной интенсивности циркуляции жидкого дихлорэтана через зону реакции. Введенный в трубу 2 этилен к моменту окончания реакции хлорирования этилена также срабатывается почти полностью, и в восходящем потоке циркулирующего и синтезированного дихлорэтана остается незначительное количество избыточного этилена, составляющее около 1-3% от количества этилена, вступившего в реакцию, с учетом количества ингибитора реакции - кислорода или воздуха. В конце зоны реакции температура восходящего потока дихлорэтана достигает наибольшего значения, но остается меньшей, чем температура вскипания дихлорэтана при давлении в трубе 2 на уровне окончания процесса реакции. The vertical column 1 of the reactor is filled with liquid dichloroethane through
При дальнейшем подъеме потока дихлорэтана в трубе 2 давление в нем падает в связи с уменьшением гидростатического давления столба парожидкостной смеси. При этом падает и равновесное данному давлению значение температуры вскипания дихлорэтана и становится равным температуре потока циркулирующего дихлорэтана. Начинается интенсивное вскипание дихлорэтана, при котором происходит отбор теплоты реакции на покрытие теплоты парообразования таким образом, что температура циркулирующего жидкого дихлорэтана поддерживается равной непрерывно снижающейся по высоте трубы 2 равновесной температуре кипения дихлорэтана. При кипении дихлорэтана образуется значительное количество его паров, поэтому, при относительно меньшем рабочем объеме трубы 2, среднее газосодержание в нем увеличивается и, следовательно, возрастает движущая сила циркуляции рабочей среды в реакторе, благодаря чему увеличивается расход жидкого дихлорэтана через зону реакции трубы 2, и обеспечивается непрерывный отбор излишнего тепла из зоны реакции. Кипящий дихлорэтан поступает в верхнюю часть колонны 1 через коническое расширение 3 трубы 2, где за счет резкого увеличения рабочего пространства происходит интенсивная сепарация его паров и отбор их через патрубок 17 для дальнейшей переработки. Здесь же происходит отделение избыточного этилена и кислорода и производится их отбор вместе с парами дихлорэтана. При отборе паров уносится значительное количество тепла реакции, поэтому происходит дальнейшее снижение температуры отсепарированной части жидкого дихлорэтана, который нисходящим потоком поступает в нижнюю часть колонны 1, где его температура достигает наименьшего значения за счет отдачи тепла стенкам колонны 1. В нижней части колонны 1 нисходящий поток циркулирующего дихлорэтана активно вовлекается в нижнюю часть трубы 2 в основном за счет газлифтной составляющей движущей силы процесса циркуляции и дополнительно за счет кинетической составляющей движущей силы процесса циркуляции, то есть за счет кинетической энергии, создаваемой направленными вверх струями вводимых в трубу 2 газообразных компонентов - хлора и этилена, и жидкостного компонента - жидкого возвратного дихлорэтана, подаваемого через сопло 16 патрубка 15 в нижнюю часть трубы 2, где циркулирующий и возвратный дихлорэтан смешиваются между собой. Далее процесс циркуляции дихлорэтана в реакторе повторяется. With a further rise in the flow of dichloroethane in the
Таким образом, благодаря повышению интенсивности циркуляции дихлорэтана через зону реакции, перенесенную в трубу 2, а также благодаря обеспечению равномерной концентрации растворенного хлора по ее сечению, достигается исключение вскипания дихлорэтана в период протекания химической реакции прямого хлорирования этилена и, следовательно, достигается повышение выхода дихлорэтана по отношению к количеству вводимого хлора, снижается на порядок количество синтезированных вредных побочных продуктов, что позволяет в свою очередь снизить количество подаваемого в зону реакции избыточного этилена (на 30-50%). Thus, by increasing the intensity of dichloroethane circulation through the reaction zone transferred to the
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112355A RU2106907C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Reactor of direct chlorination of ethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112355A RU2106907C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Reactor of direct chlorination of ethylene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95112355A RU95112355A (en) | 1997-10-10 |
| RU2106907C1 true RU2106907C1 (en) | 1998-03-20 |
Family
ID=20170244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95112355A RU2106907C1 (en) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | Reactor of direct chlorination of ethylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2106907C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943099B2 (en) | 2004-11-19 | 2011-05-17 | Solvay (Societe Anonyme) | Reactor and method for reacting at least two gases in the presence of a liquid phase |
-
1995
- 1995-07-18 RU RU95112355A patent/RU2106907C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сборочный чертеж КБ 257.1206.00.000 СБ, разраб. 1984, регистр. 1986, N 222. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943099B2 (en) | 2004-11-19 | 2011-05-17 | Solvay (Societe Anonyme) | Reactor and method for reacting at least two gases in the presence of a liquid phase |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8382075B2 (en) | Air stripper | |
| RU2403079C2 (en) | Device and method of producing silanes | |
| US7579509B2 (en) | Method and device for producing 1,2-dichlorethane by means of direct chlorination | |
| US3378349A (en) | Apparatus for treating mixed-phase fluid reactants | |
| JPH0232039B2 (en) | ||
| RU2310499C2 (en) | Method and device for absorption | |
| RU2106907C1 (en) | Reactor of direct chlorination of ethylene | |
| US2856074A (en) | Means for heating sea water | |
| EA003222B1 (en) | Process for the preparation of urea | |
| US5387349A (en) | Liquid phase reaction process | |
| CN114805014B (en) | Method for producing halogenated propane | |
| US4786414A (en) | Gas dispersed packed extraction column | |
| JPS6150119B2 (en) | ||
| RU2075344C1 (en) | Reactor of direct ethylene direct chlorination | |
| RU2147922C1 (en) | Reactor for liquid-phase processes of oxidation of hydrocarbons | |
| RU2036716C1 (en) | Bubbling reactor for direct chlorination of ethylene | |
| US2759985A (en) | Process and apparatus for producing monovinyl acetylene | |
| RU2096076C1 (en) | Apparatus for liquid-phase isoprene synthesis | |
| RU2294320C2 (en) | Method of alkylation of benzene and alkylator for realization of this method | |
| EP0873970A1 (en) | Oxidation of secondary alcohols | |
| US7544832B2 (en) | Reaction column in a special combination with a natural circulation evaporator | |
| RU2070434C1 (en) | Gas-lift reactor | |
| RU2186759C2 (en) | Method of synthesis of 1,2-dichloroethane | |
| SU1685477A1 (en) | Gas lift unit | |
| RU2202408C1 (en) | Reactor for liquid-phase oxidation of hydrocarbons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130719 |