一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯的反应控制方法与流程

本发明涉及无汞催化合成氯乙烯领域，尤其涉及一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法。

背景技术：

国内乙炔法工艺普遍采用负载在活性炭上的氯化汞作为催化剂，反应在固定床反应器内进行。由于氯化汞具有较强的挥发性，汞又具有高毒性，因此利用氯化汞催化剂导致了严重的汞流失和汞污染。为适应环保的要求，乙炔与氢氯化合成氯乙烯将必须采用无汞催化剂。

采用无汞催化剂合成氯乙烯过程中，对于高活性无汞催化剂，由于活性较高，反应速度快、反应热点集中，在进入转化器后集中在上部发生反应，如果移热效果不好，会导致反应热点附近床层局部过热，严重时会造成无汞催化剂被损坏，影响无汞催化剂的活性和使用寿命，从而影响正常工业生产。

技术实现要素：

本发明提供了一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法，在列管内设置透气构件，原料气由上部进入所述列管式转化器后，按一定比例，部分进入环隙催化剂床层，部分进入所述透气构件，所述进入透气构件的原料气沿所述透气构件轴向方向自上而下流动，同时在径向方向穿过所述透气构件的透气孔向外扩散，进入环隙催化剂床层，改善原料气与催化剂的接触路径，使催化剂床层反应均匀，改善转化器催化剂床层自上而下轴向与列管内催化剂床层由内向外径向的温度分布；有利于减少飞温现象，延长催化剂使用寿命，降低转化器床层阻力，提高催化剂和装置的生产效用。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：

一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：将透气构件可拆卸安装于列管式转化器的每根列管内中心，所述列管式转化器列管与所述透气构件环隙内及透气构件以下装填有无汞催化剂；

步骤2：原料气由上部进入所述列管式转化器后，按一定比例，部分进入环隙催化剂床层，部分进入所述透气构件，所述进入透气构件的原料气沿所述透气构件轴向方向自上而下流动，同时在径向方向穿过所述透气构件的透气孔由内向外扩散，进入环隙催化剂床层；

步骤3：原料气在所述环隙催化剂床层发生反应，催化合成氯乙烯气体，所述氯乙烯气体自上而下经每个列管下部流出后，由所述列管式转化器底汇集部排出。

进一步地，所述透气构件为筛管、弹簧管或其它各种不规则透气构件。

进一步地，所述步骤2中，进入所述透气构件的原料气占原料气总体积流量的10％～80％。

进一步地，所述步骤2中，所述透气构件以均衡自上而下床层温度分布为目的，通过调节从上向下的开孔率来控制反应气体穿过透气构件进入催化剂床层的从上向下的分配比例。

进一步地，所述透气构件距离所述列管式转化器列管底部50～180cm，以保证原料气的转化率。

进一步地，所述透气构件由耐高温、耐腐蚀、径向方向不变形的材料制成。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法，在列管内中心设置透气构件，原料气由上部进入所述列管式转化器后，按一定比例，部分进入环隙催化剂床层，部分进入所述透气构件，所述进入透气构件的原料气沿所述透气构件轴向方向自上而下流动，同时在径向方向穿过所述透气构件的透气孔向外扩散，进入环隙催化剂床层，一是改善原料气与催化剂的接触路径；二是使整个催化剂床层反应均匀，改善转化器催化剂床层自上而下轴向与列管内催化剂床层由内向外径向的温度分布；三是减少飞温现象，延长催化剂使用寿命；四是降低转化器床层阻力；五是提高催化剂和装置的生产效用；同时透气构件距离所述列管式转化器列管底部50～180cm，保证了原料气的转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应控制的转化器结构与运行示意图；

其中：1.透气构件；2.列管；3.催化剂床层。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法，包括以下步骤：

步骤1，将透气构件1可拆卸安装于列管式转化器的每根列管2内中心，所述列管式转化器列管2与所述透气构件1环隙内及透气构件以下装填有无汞催化剂；

步骤2，原料气由上部进入所述列管式转化器后，按一定比例，部分进入环隙催化剂床层3，部分进入所述透气构件1，所述进入透气构件1的原料气沿所述透气构件1轴向方向自上而下流动，同时在径向方向穿过所述透气构件1的透气孔由内向外扩散，进入环隙催化剂床层3；

步骤3，原料气在所述环隙催化剂床层3发生反应，催化合成氯乙烯气体，所述氯乙烯气体自上而下经每个列管下部流出后，由所述列管式转化器底汇集部排出。

具体地，所述透气构件1为筛管、弹簧管或其它各种不规则透气构件。

具体地，所述步骤2中，进入所述透气构件1的原料气占原料气总体积流量的10％-80％。

具体地，所述步骤2中，所述透气构件1以均衡自上而下床层温度分布为目的，通过调节从上向下的开孔率来控制反应气体从上向下进入透气构件1的比例。

具体地，所述透气构件1距离所述列管式转化器列管底部50～180cm，以保证原料气的转化率。

具体地，所述透气构件1由耐高温、耐腐蚀、径向方向不变形的材料制成。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用透气构件优化无汞催化合成氯乙烯反应的控制方法，通过在转化器列管中心设置长杆状透气构件，使原料气由上部进入所述列管式转化器后，按一定比例，部分进入环隙催化剂床层，部分进入透气构件，进入透气构件的原料气沿透气构件轴向方向自上而下流动，同时在径向方向穿过透气构件的透气孔隙向外扩散，进入环隙催化剂床层，由此改善原料气与催化剂的接触路径，使催化剂床层反应均匀，改善转化器自上而下轴向与列管内催化剂床层由内外向径向的温度分布；可有利于提高转化器换热管有效利用面积，减少飞温现象，延长催化剂使用寿命，降低转化器床层阻力，提高催化剂和装置的生产效用。

技术研发人员：薛卫东;赵驰峰;席引尚;张军锋;王飞;张力;孟宪忠;张庆;高万升;梁寅祥;邱元金;王炜;刘海峰;张保社;谢姣姣
受保护的技术使用者：陕西金泰氯碱化工有限公司
技术研发日：2019.05.20
技术公布日：2019.08.30