专利名称：一种管式反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制备烯烃类化合物的管式反应器，特别是涉及一种制备六氟丙烯的管式反应器。
背景技术：
六氟丙烯(亦称全氟丙烯)是有机氟工业的基础原料之一，广泛用于氟橡胶、氟塑料、全氟环氧丙烷、七氟丙烷、氟表面活性剂等的生产。但传统的管式反应器采用纯四氟乙烯为原料，通过管式反应器加热高温裂解生产六氟丙烯的方法，由于在进管口部位易自聚、在出管部位易结碳，而在高温下反应时间长又会发生歧化反应，生成碳和四氟化碳，同时亦会引起反应温度失控。因而这类裂解反应装置存在原料消耗高、副产物多，生成的自聚物和碳易堵塞反应器，且产率较低、生产成本较高等缺陷。为了克服上述缺陷，在专利号为CN87209610U的专利文献所公开的《全氟丙烯反应装置》中，首先将作为反应物的四氟乙烯与八氟环丁烷混合后在一釜式反应器中进行可逆反应，待其中的八氟环丁烷的量增多之后，再将该混合物输入图1所示的管式反应器，以期降低在进管口部位的自聚现象并最终将其转化为全氟丙烯。而该管式反应器的加热元件3为整体式，因此管式反应器各段的加热功率相同，因而在裂解过程中采用同一温度加热，由于反应放热轴向温度呈自然分布，根据四氟乙烯在高温下裂解反应是放热反应，八氟环丁烷的裂解反应是吸热反应的特点，本反应为先吸热后放热的反应过程，导致温度分布先低后高，进口端因处于吸热反应，其反应温度较低，约600℃，在反应区内才被加热到700℃以上，而在出口端附近由于反应大量放热，转化温度则高达800-950℃甚至更高，管式反应器各段的实际温度相差较大，所以仍存在四氟乙烯容易在进口端自聚，在出口端造成飞温现象、发生碳化和生成大量副产物、防碍产率的提高，碳化后反应管传热效果差、易烧坏裂解管，缩短反应器的使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，改进设计一种制备六氟丙烯的分段加热管式反应器，有效降低反应管轴向的温度梯度，将整个反应管的实际温度控制在生成六氟丙烯最佳范围，以达到防止反应过程中四氟乙烯自聚和结碳、抑制不良副反应的发生，延长管式反应器的使用寿命、有效提高产率，降低生产成本等目的。
为实现上述目的，本实用新型所述由四氟乙烯和八氟环丁烷混合后裂解生成六氟丙烯的管式反应器包括位于中心的反应管、包覆于其外侧的导热元件、置于导热元件外侧且由至少两段以上沿反应管轴向排列并相互独立的加热元件和处于最外层的绝热绝缘层组成。
为了便于监测反应时反应管的温度，还可在反应管的外侧、沿其轴向还设置有数个温度传感器。
采用上述结构后，根据四氟乙烯在高温下裂解反应是放热反应，八氟环丁烷的裂解反应是吸热反应的特点，本反应为先吸热后放热的反应过程，可将数段相互独立的加热元件从反应管的进口端按功率从大到小的次序排列，对反应管实行先高温后低温的分段加热，利用反应产生的热量，有效降低反应管轴向的温度梯度，将整个反应管的实际温度控制在生成六氟丙烯最佳范围(750±30℃)之内，以有效防止四氟乙烯自聚和结碳及飞温现象的产生，抑制不良副反应的发生，防止反应管产生裂纹，提高六氟丙烯的生产效率，延长反应器的使用寿命。
图1为常规的管式反应器的剖视图。
图2为本实用新型直管式反应器的剖视图。
图3为本实用新型蛇形管式反应器的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图2所示直管式反应器由位于中心的反应管1、包覆于其外侧的导热元件2、置于导热元件2外侧的5段相互独立并沿反应管轴向排列的加热元件3、处于最外侧的绝热绝缘层4和5个安装于反应管1外侧的温度传感器5组成。
图3所示蛇形管式反应器包括位于中心、通过法兰连接而成的蛇形反应管1、包覆于其外侧的导热元件2、置于导热元件2外侧的6段相互独立并间隔排列的加热元件3、处于最外侧的绝热绝缘层4和6个安装于反应管1外侧的温度传感器5组成。此种结构相对复杂，但可减少热冲击和节省空间。
权利要求1.一种管式反应器，包括位于中心的反应管和沿其径向依次包覆于其外侧的导热元件、加热元件、绝热绝缘层，其特征在于所述的加热元件由至少两段以上并相互独立、沿反应管轴向排列的加热元件组成。
2.根据权利要求1所述的管式反应器，其特征在于在反应管的外侧、沿其轴向还设置有数个温度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的管式反应器，其特征在于所述的反应管为直管。
4.根据权利要求1或2所述的管式反应器，其特征在于所述的反应管为蛇形管。
专利摘要本实用新型公开了一种制备烯烃类化合物的管式反应器，它包括位于中心的反应管和沿其径向依次包覆于其外侧的导热元件、数个相互独立的加热元件、绝热绝缘层，每个加热元件的功率不同，分段对反应管进行加热，有效降低反应管轴向的温度梯度，将整个反应管的实际温度控制在生成六氟丙烯最佳范围，可以防止反应过程中四氟乙烯自聚和结碳、抑制不良副反应的发生，能延长管式反应器的使用寿命、有效提高产率，降低生产成本。
文档编号B01J19/00GK2766951SQ200520033108
公开日2006年3月29日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者张在利, 曾子敏, 刘忠文, 吴常根, 喻崇权, 贺谭瑞 申请人:中昊晨光化工研究院