專利名稱：連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙基氯化物的生產(chǎn)工藝，特別涉及一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化 物的反應(yīng)工藝。
背景技術(shù)：
乙基氯化物的學(xué)名是二乙基硫代磷酰氯，是一種重要的農(nóng)藥中間體，有很強(qiáng)的腐 蝕性。目前普遍采用的生產(chǎn)工藝是(1)五硫化二磷與無水乙醇反應(yīng)生成二乙基二硫代磷 酸，俗稱乙基硫化物；(2)乙基硫化物與氯氣反應(yīng)生成二乙基硫代磷酰氯，俗稱粗乙基氯化 物(粗氯化物)，為乙基氯化物和二氯化二硫的混合溶液；(3)粗乙基氯化物再與硫化鈉溶 液反應(yīng)，將二氯化二硫轉(zhuǎn)化成氯化鈉和硫。(4)乙基氯化物經(jīng)過水洗、除雜等精制步驟，得到 成品。其中關(guān)鍵的一步是(2)，因?yàn)槁然磻?yīng)放熱量大，腐蝕性強(qiáng)，對(duì)溫度控制的要求嚴(yán)格， 是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟。乙基硫化物是一種淺褐色的液體，密度1. 18g/cm3，有一定的腐蝕性。乙基硫化物 與氯氣的反應(yīng)是強(qiáng)放熱過程，一般需要控制反應(yīng)溫度在50°C以下，以抑制副反應(yīng)。因此能否 及時(shí)移走反應(yīng)熱就成為氯化反應(yīng)器選型與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。目前乙基硫化物的氯化反應(yīng)器普遍采用搪玻璃反應(yīng)釜，間歇法生產(chǎn)。先在反應(yīng)釜 中放入計(jì)量的乙基硫化物，攪拌下不斷通入氯氣。氯化反應(yīng)放出的熱量經(jīng)由搪玻璃反應(yīng)釜 夾套內(nèi)的冷凍鹽水傳走。氯氣通入速度取決于反應(yīng)釜的傳熱能力。搪玻璃反應(yīng)釜存在若干局限性夾套傳熱面積有限，大容量反應(yīng)釜的比傳熱面積 更?。挥捎诖嬖谔麓蓪?，降低了總傳熱系數(shù)。所以其總的傳熱能力較小。工業(yè)上為了加快氯化反應(yīng)釜的傳熱速度，通常采用冷凍鹽水作為傳熱介質(zhì)，以擴(kuò) 大傳熱溫度差。但是這會(huì)增大固定資產(chǎn)投資和操作費(fèi)用，而且傳熱溫差值也只有60°C左右， 仍然不能滿足迅速及時(shí)傳走反應(yīng)熱的要求。正是因?yàn)閭鳠崴俣认拗屏寺然磻?yīng)速度。使得 氯化反應(yīng)周期有時(shí)長達(dá)10-12h。同時(shí)因?yàn)樘虏ＡХ磻?yīng)釜的攪拌器轉(zhuǎn)速較慢，攪拌槳效率較低，對(duì)氯氣氣泡的破碎 力不夠強(qiáng)，從而限制了氣液相接觸面積和傳質(zhì)速度。在整個(gè)液相內(nèi)，局部氯濃度較高，易發(fā) 生深度氯化副反應(yīng)；而邊緣區(qū)域氯濃度很低，反應(yīng)速度很慢。此外，搪玻璃反應(yīng)釜單位反應(yīng)體積的設(shè)備投資和攪拌動(dòng)力消耗也較大，增加了生 產(chǎn)成本。氯化反應(yīng)屬于氣液非均相快速反應(yīng)，反應(yīng)速度的主要影響因素是兩相接觸面積而 不是液相體積。故氯化反應(yīng)適于采用有效容積不大而相接觸面積和傳熱面積大的反應(yīng)器。替代搪玻璃反應(yīng)釜的氯化反應(yīng)器，需要⑴具有良好的氣液相接觸效果；(2)具有 優(yōu)良的耐腐蝕性能；(3)具有強(qiáng)大的傳熱能力；(4)保持通暢不被堵塞；(5)便于實(shí)現(xiàn)連續(xù) 化操作和自動(dòng)控制。本發(fā)明的任務(wù)是，對(duì)乙基硫化物的氯化反應(yīng)過程進(jìn)行分析，提出強(qiáng)化氯化反應(yīng)過 程傳質(zhì)傳熱的措施，使氯化反應(yīng)過程實(shí)現(xiàn)連續(xù)化或半連續(xù)化，縮短氯化反應(yīng)的時(shí)間，提高過程得率。


發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工 藝，通過采用生成物乙基氯化物來稀釋反應(yīng)物之一的乙基硫化物的濃度，從而控制氯化反 應(yīng)速度和放熱速度，同時(shí)采用氣液混合器強(qiáng)化非均相反應(yīng)物的傳質(zhì)，采用傳熱能力強(qiáng)的耐 腐蝕列管式反應(yīng)器強(qiáng)化傳熱過程，提高反應(yīng)效率。本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，是通過以下的步驟實(shí)現(xiàn)的(1)新鮮的乙基硫化物以一定的流量與循環(huán)的粗乙基氯化物混合，連續(xù)輸入由原 料混合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器和反應(yīng)器串聯(lián)組成 的循環(huán)系統(tǒng)；(2)將氯氣通入所述的反應(yīng)混合器，并在其中與乙基硫化物進(jìn)行初步反應(yīng)，具有一 定轉(zhuǎn)化率的混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器；(3)混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器的各根列管后，在列管式反應(yīng)器中呈平推流 流過，一邊繼續(xù)進(jìn)行氯化反應(yīng)，一邊向列管外換熱介質(zhì)傳出反應(yīng)熱，反應(yīng)后的混合物料流入 氣液分離器，在其中分離出副產(chǎn)物氯化氫氣體，進(jìn)入吸收塔生成鹽酸。液態(tài)混合物料流入反 應(yīng)器被冷卻降溫，未反應(yīng)的物料進(jìn)一步反應(yīng)，生成粗乙基氯化物；(4)粗乙基氯化物連續(xù)流出反應(yīng)器后，一路離開此循環(huán)系統(tǒng)，通過出料泵進(jìn)入后熟 反應(yīng)器；一路循環(huán)回原料混合器，稀釋乙基硫化物，繼續(xù)進(jìn)行氯化反應(yīng)。通過稀釋反應(yīng)原料 乙基硫化物，控制了反應(yīng)速度和放熱速度，迅速吸收反應(yīng)熱，可有效控制反應(yīng)溫度，從而提 高了反應(yīng)的效率。大大縮短氯化反應(yīng)的時(shí)間。所述原料罐、列管反應(yīng)器、反應(yīng)冷卻器、反應(yīng)器和后熟反應(yīng)器均具有換熱冷卻功 能。原料罐、反應(yīng)器和后熟反應(yīng)器均在釜體外部包覆冷卻夾套，原料乙基硫化物和循環(huán)的生 成物粗乙基氯化物在循環(huán)反應(yīng)之前經(jīng)過預(yù)先冷卻，這樣在反應(yīng)混合器內(nèi)發(fā)生氯化反應(yīng)放出 的熱量可更多的被物料本身吸收，達(dá)到迅速移走反應(yīng)熱的目的。使循環(huán)反應(yīng)的每一步都能 控制在規(guī)定溫度以下。所述原料混合器和反應(yīng)混合器采用耐腐蝕材料制成。在反應(yīng)混合器中反應(yīng)液與氯 氣可以快速而均勻的混合，隨即發(fā)生氯化反應(yīng)。所述耐腐蝕混合器也可以耐受反應(yīng)溫度。在 反應(yīng)混合器中氣液兩相高速流動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈湍動(dòng)，促進(jìn)兩相之間傳質(zhì)，加快主反應(yīng)速度，同 時(shí)減少副產(chǎn)物的生成量。所述列管式反應(yīng)器能夠提供相當(dāng)大的傳熱比表面積，能及時(shí)將反應(yīng)熱傳給換熱介 質(zhì)，使反應(yīng)溫度得到有效控制，同時(shí)其反應(yīng)空間能滿足氣液兩相快速反應(yīng)的需要。所述后熟反應(yīng)器可以是1臺(tái)、2臺(tái)或若干臺(tái)串聯(lián)，保證其中未反應(yīng)的乙基硫化物全 部與氯氣反應(yīng)而被轉(zhuǎn)化。所述乙基氯化物連續(xù)法生產(chǎn)工藝可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量、氯氣流量、乙基硫化 物流量和冷媒體的流量以控制氯化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為80-85%，在此轉(zhuǎn)化率下可避免出現(xiàn)膠 狀硫，反應(yīng)液保持清亮溶液狀態(tài)。一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，包括原料儲(chǔ)存罐、原料混合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器、反應(yīng)器、后熟反應(yīng) 器、氯氣供給系統(tǒng)、原料泵和循環(huán)泵，所述原料混合器、原料罐、原料泵、反應(yīng)混合器、列管式 反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器、反應(yīng)器和循環(huán)泵依次串聯(lián)連接成環(huán)路，所述原料儲(chǔ)存罐 連接原料混合器，所述氯氣供給系統(tǒng)連接反應(yīng)混合器，所述后熟反應(yīng)器一端連接反應(yīng)器，另 一端連接氯氣供給系統(tǒng)。所述氯氣供給系統(tǒng)包括液氯鋼瓶和氯氣汽化緩沖罐；所述后熟反應(yīng)器外接出料泵。所述連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置可以根據(jù)其原理進(jìn)行簡 化，根據(jù)工廠實(shí)際情況，用較少的設(shè)備實(shí)現(xiàn)半連續(xù)氯化反應(yīng)過程，比間歇法氯化工藝提高反 應(yīng)的速度。在所述的半連續(xù)氯化反應(yīng)流程中，將一批乙基硫化物一次性投入反應(yīng)釜，用循環(huán) 泵抽出，在反應(yīng)混合器中與氯氣快速混合并反應(yīng)，然后直接進(jìn)入列管式反應(yīng)器邊反應(yīng)邊冷 卻，物料再流入反應(yīng)釜進(jìn)行氣液分離，副產(chǎn)物氯化氫氣體被吸收塔吸收成為鹽酸，液相物料 與反應(yīng)釜內(nèi)原有物料混合均勻，再由循環(huán)泵抽送至反應(yīng)混合器與氯氣反應(yīng)。如此不斷循環(huán) 反應(yīng)、冷卻，乙基硫化物的轉(zhuǎn)化率逐步提高，直到達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率，出料后再開始下一 批操作。本發(fā)明的有益效果為(1)采用耐腐蝕的原料混合器、反應(yīng)混合器和列管式反應(yīng)器，具有良好的氣液傳質(zhì) 效果和強(qiáng)大的傳熱能力，可以迅速吸收或移走氯化反應(yīng)熱，加快氯氣通入的速度，縮短氯化 反應(yīng)的時(shí)間；(2)采用生成物粗乙基氯化物稀釋反應(yīng)物乙基硫化物，控制反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速 度，迅速吸收反應(yīng)放出的熱量，有效的控制反應(yīng)溫度，從而提高反應(yīng)的選擇性；(3)通過連續(xù)化反應(yīng)方法，控制循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化率，在最優(yōu)轉(zhuǎn)化率下進(jìn)行反 應(yīng)，副產(chǎn)物少。同時(shí)連續(xù)化生產(chǎn)有利于采用自動(dòng)控制，降低設(shè)備投資，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程簡2是乙基氯化物半連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程簡圖
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1，是乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程簡圖，是乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn) 工藝的方法具體為整套實(shí)施裝置的說明。包括原料儲(chǔ)存罐1、原料泵2和6、原料混合器3、 原料罐4、過濾器5、原料流量計(jì)7、反應(yīng)混合器8、列管式反應(yīng)器9、氣液分離器22、反應(yīng)冷卻 器10、反應(yīng)器11、循環(huán)泵12、循環(huán)流量計(jì)13、出料流量計(jì)14、后熟反應(yīng)器15、出料泵16、液氯 鋼瓶17、氯氣汽化緩沖罐18、氯氣主流量計(jì)19、氯氣副流量計(jì)20。其中，原料混合器3、原料 罐4、過濾器5、原料泵6、原料流量計(jì)7、反應(yīng)混合器8、列管式反應(yīng)器9、氣液分離器22、反應(yīng) 冷卻器10、反應(yīng)器11、循環(huán)泵12、循環(huán)流量計(jì)13依次串聯(lián)連接形成環(huán)路，組成連續(xù)循環(huán)系 統(tǒng)；原料儲(chǔ)存罐1依次通過原料泵2和原料流量計(jì)21連接原料混合器3 ；液氯鋼瓶17連接 氯氣緩沖罐18，氯氣汽化緩沖罐18再通過氯氣主流量計(jì)19連接反應(yīng)混合器8，通過氯氣副流量計(jì)20連接后熟反應(yīng)器15 ；后熟反應(yīng)器15通過出料流量計(jì)14連接反應(yīng)器11 ；氣液分離 器22還在頂部連接鹽酸吸收塔。乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程如下(1)在由原料混合器3、原料罐4、過濾器5、原料泵6、原料流量計(jì)7、反應(yīng)混合器8、 列管式反應(yīng)器9、氣液分離器22、反應(yīng)冷卻器10、循環(huán)泵12、循環(huán)流量計(jì)13依次串聯(lián)組成的 循環(huán)環(huán)路系統(tǒng)中，有粗乙基氯化物循環(huán)流動(dòng)，反應(yīng)原料之一乙基硫化物從原料儲(chǔ)存罐1中， 依次通過原料泵6和原料流量計(jì)21的控制，將乙基硫化物以一定的流量泵入原料混合器3， 在其中與循環(huán)粗乙基氯化物混合。用循環(huán)的粗乙基氯化物稀釋乙基硫化物以降低其濃度， 從而能夠降低后續(xù)進(jìn)行的氯化反應(yīng)速度和放熱速度。上述混合物料通入原料罐4，其外面包 覆冷卻夾套，具有換熱冷卻的功能?？梢韵蚱鋬?nèi)部通入冷媒體，例如冷凍鹽水。原料罐4的 作用為將混合物料預(yù)先冷卻，可更多的吸收在后續(xù)反應(yīng)混合器內(nèi)發(fā)生氯化反應(yīng)所放出的熱 量，達(dá)到有效控制反應(yīng)溫度、加快氯氣通入速度的目的。在原料罐4中預(yù)冷卻的混合物料通過其連接的過濾器5除去顆粒狀雜質(zhì)后，依次 通過原料泵6和原料流量計(jì)7，被送入反應(yīng)混合器8。上述的原料混合器3和反應(yīng)混合器8均采用耐腐蝕材料制成。在反應(yīng)混合器中混 合物料與氯氣可以快速而均勻的混合，隨即發(fā)生氯化反應(yīng)。上述的耐腐蝕原料混合器3和 反應(yīng)混合器8也可以耐受反應(yīng)溫度。在反應(yīng)混合器中氣液兩相高速流動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈湍動(dòng)，促 進(jìn)兩相之間傳質(zhì)，加快主反應(yīng)速度，同時(shí)減少副產(chǎn)物的生成量。(2)液氯鋼瓶17中的氯通過閥門進(jìn)入氯氣汽化緩沖罐18，在氯氣汽化緩沖罐18 中，可以控制氯氣的溫度和壓力，使其在氯化反應(yīng)要求的范圍之內(nèi)。然后通過氯氣主流量計(jì) 19將氯氣通入反應(yīng)混合器8。由于之前從原料罐4通入的混合物料已經(jīng)被預(yù)先降溫，所以 在反應(yīng)混合器中進(jìn)行的初步氯化反應(yīng)放出的熱量可更多的被反應(yīng)物料本身吸收。從而使氯 化反應(yīng)液始終低于設(shè)定溫度(例如50°C )。通過反應(yīng)混合器8出口處的溫度傳感器控制氯 氣加入速度。具有一定轉(zhuǎn)化率的混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器9。(3)混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器9的各根列管后，在列管式反應(yīng)器9中呈平 推流流過，一邊繼續(xù)進(jìn)行氯化反應(yīng)，一邊向列管外換熱介質(zhì)傳出反應(yīng)熱。所述列管式反應(yīng)器 9能夠提供相當(dāng)大的傳熱比表面積，能及時(shí)將反應(yīng)熱傳給換熱介質(zhì)，使反應(yīng)溫度得到有效控 制，同時(shí)其反應(yīng)空間能滿足氣液兩相快速反應(yīng)的需要。反應(yīng)后的混合物料流入氣液分離器22，在其中分離出副產(chǎn)物氯化氫氣體，進(jìn)入鹽 酸吸收塔生成副產(chǎn)物鹽酸。液態(tài)混合物料通過反應(yīng)冷卻器10進(jìn)一步降溫，然后流入反應(yīng)器 11，反應(yīng)器11外部包覆冷卻夾套，內(nèi)部通入冷媒體，例如冷凍鹽水。未反應(yīng)的乙基硫化物可 進(jìn)一步反應(yīng)，生成粗乙基氯化物。在整個(gè)氯化反應(yīng)過程中，通過控制循環(huán)泵12流量、氯氣流量、乙基硫化物流量和 冷媒體的流量，來控制循環(huán)回路的氯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為80-85%，在此轉(zhuǎn)化率下可避免出現(xiàn)膠 狀硫，保持反應(yīng)液清亮溶液狀態(tài)。(4)生成的粗乙基氯化物從反應(yīng)器11底部流出，被分成兩路一路通過循環(huán)泵12 和出料流量計(jì)14，離開此循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)入后熟反應(yīng)器15。同時(shí)氯氣經(jīng)過氯氣副流量計(jì)20通 入后熟反應(yīng)器15，以完善氯化反應(yīng)。后熟反應(yīng)器15可以是1臺(tái)、2臺(tái)或若干臺(tái)串聯(lián)，保證其 中未反應(yīng)的的乙基硫化物全部轉(zhuǎn)化。后熟反應(yīng)器15底部通過出料泵16和出料流量計(jì)141將粗乙基氯化物送至后續(xù)堿化反應(yīng)和精制加工工序。反應(yīng)器11底部出料的另一路粗乙基氯化物，通過循環(huán)泵12和循環(huán)流量計(jì)13返回 原料混合器3，進(jìn)行新一輪的氯化反應(yīng)循環(huán)。通過上述粗乙基氯化物的部分循環(huán)，稀釋反應(yīng)原料乙基硫化物，可有效控制反應(yīng) 速度和放熱速度，迅速吸收反應(yīng)放出的熱量，從而有效控制反應(yīng)溫度，提高氯化反應(yīng)的效 率。大大縮短氯化反應(yīng)的時(shí)間。根據(jù)上述乙基氯化物連續(xù)法生產(chǎn)工藝的基本原理，可以根據(jù)工廠的實(shí)際情況簡化 流程，采用乙基氯化物半連續(xù)化生產(chǎn)工藝。如圖2，乙基氯化物半連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程簡圖。包括原料儲(chǔ)存罐23、反應(yīng)釜
24、過濾器25、循環(huán)泵26、循環(huán)流量計(jì)27、反應(yīng)混合器28、列管式反應(yīng)器29、液氯鋼瓶30、液 氯氣化罐31、氯氣緩沖罐32、氯氣主流量計(jì)33、氯氣副流量計(jì)34。其中反應(yīng)釜24、過濾器
25、循環(huán)泵26、循環(huán)流量計(jì)27、反應(yīng)混合器28、列管式反應(yīng)器29依次串聯(lián)組成循環(huán)環(huán)路，液 氯鋼瓶30、液氯氣化罐31、氯氣緩沖罐32依次連接后，通過氯氣主流量計(jì)33連接反應(yīng)混合 器28 ；通過氯氣副流量計(jì)34連接反應(yīng)釜24。上述反應(yīng)釜24外部包覆冷卻夾套，內(nèi)部通入冷媒體，可以通過換熱作用冷卻反應(yīng) 物料。將原料儲(chǔ)存罐23中的乙基硫化物導(dǎo)入反應(yīng)釜24，反應(yīng)釜24夾套中通入冷媒體對(duì) 乙基硫化物預(yù)冷卻，之后通過過濾器25和循環(huán)泵26，將乙基硫化物泵入反應(yīng)混合器28。液氯鋼瓶30中的液氯通入液氯氣化罐31、氯氣緩沖罐32，調(diào)整溫度和壓力后，通 過氯氣主流量計(jì)33，將氯氣送入反應(yīng)混合器28，與其中的乙基硫化物進(jìn)行反應(yīng)。由于反應(yīng) 物料預(yù)先冷卻，所以在反應(yīng)混合器中初步氯化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被物料本身迅速吸收。混合 物料隨即進(jìn)入列管式反應(yīng)器29進(jìn)一步反應(yīng)和對(duì)外傳熱，冷卻后的物料返回反應(yīng)釜24，與反 應(yīng)釜內(nèi)原有物料混合均勻。再次用循環(huán)泵抽出進(jìn)行新一輪的氯化反應(yīng)循環(huán)。如此不斷的進(jìn) 行反應(yīng)-冷卻循環(huán)，乙基硫化物的轉(zhuǎn)化率不斷提高，直至反應(yīng)完全。其中所涉及的反應(yīng)原理 及列管式反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，與連續(xù)生產(chǎn)流程相同。以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)上述乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程和乙基氯化物半連 續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程進(jìn)行說明。實(shí)施例1乙基氯化物連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程存放在原料儲(chǔ)存罐的乙基硫化物，用原料泵抽出，流量為120L/h。粗乙基氯化物從 反應(yīng)器中用循環(huán)泵抽出，流量約為1300L/h。兩股物料在原料混合器中混合均勻，流過面積 為5m2的列管式冷卻器管程，殼程用冷凍鹽水降溫，然后進(jìn)入1000L的原料罐?；旌戏磻?yīng)物 料用原料泵泵入反應(yīng)混合器，在其中與0. 2-0. 3MPa的氯氣混合。氯氣的流量根據(jù)反應(yīng)混合 器出口溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，最高溫度控制在60°C以下。反應(yīng)混合器流出的反應(yīng)液進(jìn)入列管式反應(yīng)器，在其列管中繼續(xù)進(jìn)行氯化反應(yīng)。同 時(shí)將反應(yīng)熱傳給殼程中流動(dòng)的冷凍鹽水。列管式反應(yīng)器的傳熱面積為10m2。離開列管式反應(yīng)器的反應(yīng)物料溫度為35°C，進(jìn)入氣液分離器，分離出氯化氫氣體。 氯化氫用水吸收生產(chǎn)副產(chǎn)物鹽酸。液相流過列管式冷卻器的管程，其換熱面積為5m2，殼程 用冷凍鹽水冷卻。反應(yīng)物料冷卻后溫度降為22°C，流入容積為2000L的反應(yīng)器。其中的乙基硫化物轉(zhuǎn)化率不高于85%。反應(yīng)器內(nèi)物料分為兩路流出一路通過循環(huán)泵和循環(huán)流量計(jì)返 回原料混合器作為循環(huán)物料。另一路通過循環(huán)泵和出料流量計(jì)送入2000L的后熟反應(yīng)器， 在其中與補(bǔ)充的氯氣進(jìn)一步完善反應(yīng)，使反應(yīng)液變?yōu)辄S色渾濁。乙基硫化物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 99%以上。后熟反應(yīng)器的反應(yīng)液用出料泵抽出，連續(xù)送入粗氯化物儲(chǔ)罐，進(jìn)行下一步操作。實(shí)施例2乙基氯化物半連續(xù)反應(yīng)生產(chǎn)工藝的流程在2000L搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)，放入1200kg乙基硫化物。用夾套冷凍鹽水冷卻到30°C。 乙基硫化物用循環(huán)泵抽出，流量為3600L/h，送入反應(yīng)混合器。在其中與0. 2-0. 3MPa的氯氣 混合。調(diào)節(jié)氯氣的流量以控制反應(yīng)混合器出口處的溫度低于60°C。反應(yīng)物料然后流經(jīng)傳熱 面積為IOm2的列管式反應(yīng)器的管程。其殼程用冷凍鹽水作傳熱介質(zhì)。物料離開列管式反應(yīng) 器的溫度為28-35°C，返回到搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)。反應(yīng)釜內(nèi)物料被夾套冷凍鹽水進(jìn)一步冷卻， 溫度下降為22-28°C。反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物不斷用泵抽出，送入反應(yīng)混合器中與氯氣反應(yīng)。反應(yīng) 系統(tǒng)中乙基硫化物不斷減少。反應(yīng)至4. 0h，反應(yīng)液變?yōu)辄S色渾濁，檢測達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。停止 通入氯氣，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min，出料。一批半連續(xù)反應(yīng)過程中一共消耗氯氣515kg。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，其特征在于是通過以下的步驟實(shí)現(xiàn)的(1)新鮮的乙基硫化物以一定的流量與循環(huán)的粗乙基氯化物混合，連續(xù)輸入由原料混 合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器和反應(yīng)器串聯(lián)組成的循 環(huán)系統(tǒng)；(2)將氯氣通入所述的反應(yīng)混合器，并在其中與乙基硫化物進(jìn)行初步反應(yīng)，具有一定轉(zhuǎn) 化率的混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器；(3)混合物料均勻流入列管式反應(yīng)器的各根列管后，在其中呈平推流流過，一邊繼續(xù)進(jìn) 行氯化反應(yīng)，一邊向列管外換熱介質(zhì)傳出反應(yīng)熱。反應(yīng)后的混合物料流入氣液分離器，在其 中分離出副產(chǎn)物氯化氫氣體，進(jìn)入吸收塔生成鹽酸，液態(tài)混合物料流入反應(yīng)器進(jìn)行冷卻降 溫，未反應(yīng)的原料在反應(yīng)器中進(jìn)一步反應(yīng)，生成粗乙基氯化物；(4)粗乙基氯化物連續(xù)流出反應(yīng)器后，一路離開此循環(huán)系統(tǒng)，通過出料泵送入后熟反應(yīng) 器完善氯化反應(yīng)，一路循環(huán)回原料混合器稀釋乙基硫化物，返回循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)氯化反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，其特征在于所述原料 罐、反應(yīng)器和后熟反應(yīng)器的釜體外包覆冷卻夾套。
3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，其特征在于所述原料 混合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)器、后熟反應(yīng)器均采用耐腐 蝕材料制作。
4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，其特征在于所述后熟 反應(yīng)釜可以是1臺(tái)、2臺(tái)或若干臺(tái)串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，其特征在于可以通過 調(diào)節(jié)進(jìn)料泵、循環(huán)泵、氯氣流量、冷媒體流量來控制反應(yīng)進(jìn)程，使流出所述循環(huán)系統(tǒng)的氯化 反應(yīng)液的轉(zhuǎn)化率為80-85%。
6.一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，包括原料儲(chǔ)存罐、原料混 合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器、反應(yīng)器、后熟反應(yīng)器、 氯氣供給系統(tǒng)、原料泵和循環(huán)泵，其特征在于所述原料混合器、原料罐、原料泵、反應(yīng)混合 器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器、反應(yīng)冷卻器、反應(yīng)器和循環(huán)泵依次串聯(lián)連接成環(huán)路，所述原 料儲(chǔ)存罐連接原料混合器，所述氯氣供給系統(tǒng)連接反應(yīng)混合器，所述后熟反應(yīng)器一端連接 反應(yīng)器，另一端連接氯氣供給系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，其特征在 于所述氯氣供給系統(tǒng)包括液氯鋼瓶、氯氣汽化緩沖罐；所述后熟反應(yīng)器外接出料泵。
8.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，其特征在 于所述后熟反應(yīng)釜可以是1臺(tái)、2臺(tái)或若干臺(tái)串聯(lián)。
9.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，其特征在 于所述原料罐、反應(yīng)器和后熟反應(yīng)器的釜體外包覆冷卻夾套。
10.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝的系統(tǒng)裝置，其特征 在于可以進(jìn)行裝置簡化，包括原料儲(chǔ)存罐、反應(yīng)器、過濾器、循環(huán)泵、循環(huán)流量計(jì)、反應(yīng)混合 器、列管式反應(yīng)器、液氯鋼瓶、液氯氣化罐、氯氣緩沖罐、氯氣主流量計(jì)、氯氣副流量計(jì)，其特 征在于原料儲(chǔ)存罐、反應(yīng)器、過濾器、循環(huán)泵、循環(huán)流量計(jì)、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器依次串聯(lián)組成循環(huán)系統(tǒng)，液氯鋼瓶、液氯氣化罐、氯氣緩沖罐依次連接后，通過氯氣主流量計(jì)連 接反應(yīng)混合器，通過氯氣副流量計(jì)連接反應(yīng)器。
全文摘要
一種連續(xù)氯化法生產(chǎn)乙基氯化物的反應(yīng)工藝，包括以下步驟(1)乙基硫化物連續(xù)輸入由原料混合器、原料罐、反應(yīng)混合器、列管式反應(yīng)器、氣液分離器和反應(yīng)器串聯(lián)組成的循環(huán)系統(tǒng)；(2)將氯氣通入反應(yīng)混合器，快速初步反應(yīng)后立即進(jìn)入列管式反應(yīng)器；(3)物料在列管式反應(yīng)器中一邊繼續(xù)反應(yīng)，一邊對(duì)外傳熱，反應(yīng)后物料流入氣液分離器和反應(yīng)器，生成粗乙基氯化物；(4)粗乙基氯化物流出反應(yīng)器后，一路離開此循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入后熟反應(yīng)器，一路循環(huán)回原料混合器稀釋乙基硫化物，返回循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明利用生成物稀釋反應(yīng)物以控制反應(yīng)溫度，用氣液混合器強(qiáng)化傳質(zhì)，用列管式反應(yīng)器強(qiáng)化傳熱，其連續(xù)反應(yīng)過程使氯化反應(yīng)時(shí)間大大縮短。
文檔編號(hào)C07F9/20GK102030774SQ20101014135
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者徐以撒 申請(qǐng)人:上海南化科技發(fā)展有限公司