Реактор для хлорирования газо-ОбРАзНыХ углЕВОдОРОдОВ Советский патент 1981 года по МПК B01J19/24 

Поставленная цель достигается тем, что реактор снабжен смесителем, размещенным между камерой неремешивания и камерой вытеснения, байдасн5ым трубопроводом с регулятором расхода, соединяющим вход камеры перемещивания со смесителем; объем смесителя /е объема камеры неремешивания.

В камеру перемешивания подается только часть входного нотока, а оставшуюся часть входного потока неремещивают в смесителе с нрореагировавшими горячими газами, выходящими из камеры перемешивания, и подают в камеру вытеснения. Таким образом, температура потока на входе в камеру вытеснения поддерживается достаточной для инициирования процесса хлорирования. Чтобы исключить возможность протекания процесса хлорирования метана в смесителе, объем его выбирается в 6 или более раз меньше объема камеры перемешивания. Поскольку в режиме идеального перемешивания образуется максимальное количество хлороформа, а в режиме идеального вытеснения - максима льное .количество метиленхлорида, соотношение этих нродуктов регулируется степенью конверсии хлора, приходящейся на реакционные- камеры перемешивания и вытеснения, которая, в свою очередь, варьируется путем изменения доли исходного нотока, подаваемой в каждую из камер. С этой целью на байпасном трубонроводе установлен регулятор расхода. Следовательно, в предлагаемом реакторе расширение диапазона соотношений продуктов различной глубины хлорирования достигается за счет того, что наряду с варьированием соотношения компонентов исходного потока обеспечивается возможность регулирования степени конверсии хлора, приходящейся на реакционные камеры с различными режимами движения реакционного потока.

На чертел е схематично изображен предлагаемый реактор.

Реактор содержит камеру 1 перемешивания, выполненную в виде трубчатого реактора с отношением длины к диаметру поперечного сечения, близким единице, камеру 2 вытеснения, выполненную в виде многоканального реактора с симметрично расположенными вертикальными цилиндрическими каналами. Длина каналов определяется из условия отсутствия «проскока непрореагировавшего хлора на выход реактора для заданной нагрузки по хлору, при этом число каналов выбирается таким, чтобы отношение длины канала к диаметру его поперечного сечения было не менее 20. Такое соотношение линейных размеров канала обеспечивает режим движения реакционного потока в нем, близкий режиму идеального вытеснения. Камера 1 перемешивания, камера 2 вытеснения и смеситель 3 помещены в общий корпус, причем сме4

ситель расположен мбжду Камерами перемешивания и вытеснения. Камера 1 отделена от смесителя 3 царгой 4 с наклонными симметрично расноложенными цилиндрическими каналами. .Вход смесителя, соединенный байпасным трубопроводом через регулятор расхода 5 с входом камеры 1, выполнен тангенциальным. Реактор работает следующим образом.

Исходная смесь, содержащая хлор, метан и рециркуляционный хлористый метил, на входе в реактор разделяется на два потока, один из которых поступает в камеру 1 перемешивания, а другой через регулятор расхода 5 по байпасному трубопроводу - в смеситель 3. Прореагировавшая в камере перемешивания реакционная смесь с температурой 400-530°С (в зависимости от соотношения хлор-метан в исходном

потоке и его температуры) через наклонные каналы царги 4 поступает в смеситель 3, где смешивается с потоком, подаваемым по байпасному трубопроводу. Из смесителя реакционный поток поступает в каналы

камеры вытеснения.

Реактор для хлорирования работать в режиме преимущественного получения метиленхлорида, в режиме преимущественного получения хлороформа или в

промежуточных режимах. В режиме преимущественного получения хлороформа вся исходная смесь поступает в камеру перемешивания, байпас закрыт. В режиме преимущественного получения метиленхлорида доля исходного потока, подаваемая по байпасному трубопроводу в смеситель, зависит от соотношения хлор-метан в исходном потоке, его температуры и поддерживается такой, чтобы обеспечить температуру в смесителе 250°С, то есть температуру инициирования реакций хлорирования метана и его хлорпроизводных.

Возможен вариант выполнения реактора для хлорирования газообразных углеводородов с выносным смесителем, соединенным с камерами перемешивания и вытеснения трубопроводами.

Технико-экономическая эффективность реактора обусловлена возможностью стабилизации выхода целевых продуктов при колебании нагрузки по хлору, а также увеличения выхода метиленхлорида в режиме преимушественного получения выхода метиленхлорида за счет снижения выпуска

избыточного хлороформа и четыреххлористого углерода, реализуемых как кубовые продукты.

Формула изобретения

1. Реактор для хлорирования газообразных углеводородов, включающий корпус с последовательно расположенными камерами перемешивания и вытеснения, отличаюшийся тем, что, с целью расширеимя диапазона соотношений нродуктов

различной глубины хлорирования, реактор снабжен смесителем, размещенным между камерой перемешивания и камерой вытеснения, байпасным трубопроводом с регулятором расхода, соединяющим вход камеры перемешивания со смесителем.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что объем смесителя /6 объема камеры перемешивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Корсаков-Богатков С. М. Химические реакторы как объемы математического регулирования. М., «Химия, 1967, с. 49, рис. III-7.

2.Патент ГДР № 84177, кл. 12о, 2/01.