專利名稱：一種管式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制備烯烴類化合物的管式反應(yīng)器，特別是涉及一種制備六氟丙烯的管式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
六氟丙烯(亦稱全氟丙烯)是有機氟工業(yè)的基礎(chǔ)原料之一，廣泛用于氟橡膠、氟塑料、全氟環(huán)氧丙烷、七氟丙烷、氟表面活性劑等的生產(chǎn)。但傳統(tǒng)的管式反應(yīng)器采用純四氟乙烯為原料，通過管式反應(yīng)器加熱高溫裂解生產(chǎn)六氟丙烯的方法，由于在進管口部位易自聚、在出管部位易結(jié)碳，而在高溫下反應(yīng)時間長又會發(fā)生歧化反應(yīng)，生成碳和四氟化碳，同時亦會引起反應(yīng)溫度失控。因而這類裂解反應(yīng)裝置存在原料消耗高、副產(chǎn)物多，生成的自聚物和碳易堵塞反應(yīng)器，且產(chǎn)率較低、生產(chǎn)成本較高等缺陷。為了克服上述缺陷，在專利號為CN87209610U的專利文獻所公開的《全氟丙烯反應(yīng)裝置》中，首先將作為反應(yīng)物的四氟乙烯與八氟環(huán)丁烷混合后在一釜式反應(yīng)器中進行可逆反應(yīng)，待其中的八氟環(huán)丁烷的量增多之后，再將該混合物輸入圖1所示的管式反應(yīng)器，以期降低在進管口部位的自聚現(xiàn)象并最終將其轉(zhuǎn)化為全氟丙烯。而該管式反應(yīng)器的加熱元件3為整體式，因此管式反應(yīng)器各段的加熱功率相同，因而在裂解過程中采用同一溫度加熱，由于反應(yīng)放熱軸向溫度呈自然分布，根據(jù)四氟乙烯在高溫下裂解反應(yīng)是放熱反應(yīng)，八氟環(huán)丁烷的裂解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的特點，本反應(yīng)為先吸熱后放熱的反應(yīng)過程，導(dǎo)致溫度分布先低后高，進口端因處于吸熱反應(yīng)，其反應(yīng)溫度較低，約600℃，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)才被加熱到700℃以上，而在出口端附近由于反應(yīng)大量放熱，轉(zhuǎn)化溫度則高達800-950℃甚至更高，管式反應(yīng)器各段的實際溫度相差較大，所以仍存在四氟乙烯容易在進口端自聚，在出口端造成飛溫現(xiàn)象、發(fā)生碳化和生成大量副產(chǎn)物、防礙產(chǎn)率的提高，碳化后反應(yīng)管傳熱效果差、易燒壞裂解管，縮短反應(yīng)器的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述背景技術(shù)存在的缺陷，改進設(shè)計一種制備六氟丙烯的分段加熱管式反應(yīng)器，有效降低反應(yīng)管軸向的溫度梯度，將整個反應(yīng)管的實際溫度控制在生成六氟丙烯最佳范圍，以達到防止反應(yīng)過程中四氟乙烯自聚和結(jié)碳、抑制不良副反應(yīng)的發(fā)生，延長管式反應(yīng)器的使用壽命、有效提高產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本等目的。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所述由四氟乙烯和八氟環(huán)丁烷混合后裂解生成六氟丙烯的管式反應(yīng)器包括位于中心的反應(yīng)管、包覆于其外側(cè)的導(dǎo)熱元件、置于導(dǎo)熱元件外側(cè)且由至少兩段以上沿反應(yīng)管軸向排列并相互獨立的加熱元件和處于最外層的絕熱絕緣層組成。
為了便于監(jiān)測反應(yīng)時反應(yīng)管的溫度，還可在反應(yīng)管的外側(cè)、沿其軸向還設(shè)置有數(shù)個溫度傳感器。
采用上述結(jié)構(gòu)后，根據(jù)四氟乙烯在高溫下裂解反應(yīng)是放熱反應(yīng)，八氟環(huán)丁烷的裂解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的特點，本反應(yīng)為先吸熱后放熱的反應(yīng)過程，可將數(shù)段相互獨立的加熱元件從反應(yīng)管的進口端按功率從大到小的次序排列，對反應(yīng)管實行先高溫后低溫的分段加熱，利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，有效降低反應(yīng)管軸向的溫度梯度，將整個反應(yīng)管的實際溫度控制在生成六氟丙烯最佳范圍(750±30℃)之內(nèi)，以有效防止四氟乙烯自聚和結(jié)碳及飛溫現(xiàn)象的產(chǎn)生，抑制不良副反應(yīng)的發(fā)生，防止反應(yīng)管產(chǎn)生裂紋，提高六氟丙烯的生產(chǎn)效率，延長反應(yīng)器的使用壽命。


圖1為常規(guī)的管式反應(yīng)器的剖視圖。
圖2為本實用新型直管式反應(yīng)器的剖視圖。
圖3為本實用新型蛇形管式反應(yīng)器的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖2所示直管式反應(yīng)器由位于中心的反應(yīng)管1、包覆于其外側(cè)的導(dǎo)熱元件2、置于導(dǎo)熱元件2外側(cè)的5段相互獨立并沿反應(yīng)管軸向排列的加熱元件3、處于最外側(cè)的絕熱絕緣層4和5個安裝于反應(yīng)管1外側(cè)的溫度傳感器5組成。
圖3所示蛇形管式反應(yīng)器包括位于中心、通過法蘭連接而成的蛇形反應(yīng)管1、包覆于其外側(cè)的導(dǎo)熱元件2、置于導(dǎo)熱元件2外側(cè)的6段相互獨立并間隔排列的加熱元件3、處于最外側(cè)的絕熱絕緣層4和6個安裝于反應(yīng)管1外側(cè)的溫度傳感器5組成。此種結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，但可減少熱沖擊和節(jié)省空間。
權(quán)利要求1.一種管式反應(yīng)器，包括位于中心的反應(yīng)管和沿其徑向依次包覆于其外側(cè)的導(dǎo)熱元件、加熱元件、絕熱絕緣層，其特征在于所述的加熱元件由至少兩段以上并相互獨立、沿反應(yīng)管軸向排列的加熱元件組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式反應(yīng)器，其特征在于在反應(yīng)管的外側(cè)、沿其軸向還設(shè)置有數(shù)個溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)管為直管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管式反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)管為蛇形管。
專利摘要本實用新型公開了一種制備烯烴類化合物的管式反應(yīng)器，它包括位于中心的反應(yīng)管和沿其徑向依次包覆于其外側(cè)的導(dǎo)熱元件、數(shù)個相互獨立的加熱元件、絕熱絕緣層，每個加熱元件的功率不同，分段對反應(yīng)管進行加熱，有效降低反應(yīng)管軸向的溫度梯度，將整個反應(yīng)管的實際溫度控制在生成六氟丙烯最佳范圍，可以防止反應(yīng)過程中四氟乙烯自聚和結(jié)碳、抑制不良副反應(yīng)的發(fā)生，能延長管式反應(yīng)器的使用壽命、有效提高產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B01J19/00GK2766951SQ200520033108
公開日2006年3月29日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者張在利, 曾子敏, 劉忠文, 吳常根, 喻崇權(quán), 賀譚瑞 申請人:中昊晨光化工研究院