[发明专利]用于通过1,2－二氯乙烷的热解制备氯乙烯的装置以及使用该装置制备氯乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过1，2-二氯乙烷的热解制备氯乙烯的装置以及使用该装置制备氯乙烯的方法，并且更具体而言，涉及一种在反应器中通过利用1，2-二氯乙烷的热解产生氯乙烯，并在再生反应器(regeneration reactor)中通过燃烧焦炭而除去热解中产生并沉积在固体颗粒上的焦炭的连续制备氯乙烯而不中断反应体系的装置。

背景技术

工业规模中广泛采用通过1，2-二氯乙烷的气相热解制备氯乙烯的方法，并且在出版物(Ulmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，1986，第6卷，287-289)中公开了该方法。一般而言，1，2-二氯乙烷的热解在管状反应器中在400～550℃范围内的温度下进行10～20秒。转化率在50～60％的范围内，且选择性在95～99％的范围内。为了提高工艺中的转化率，需要升高反应器中的温度和延长反应物的停留时间。但是，当温度升高时，产生大量的副产物焦炭并且焦炭沉积在管状反应器的内壁上。因此，管状反应器要定期停止运行以除去沉积的焦炭，并且存在通过升高反应器中的温度以提高转化率的限制。

为了消除这种限制，欧洲专利号195,719披露了一种在热解前使用盐酸稀释1，2-二氯乙烷的方法。然而，这种方法复杂且制造成本增加。美国专利号5,488,190披露了一种在反应过程中通过混合1，2-二氯乙烷和高温气体或固体颗粒以升高温度至500～750℃，使反应物停留0.01～0.25秒并快速冷却该反应器的提高转化率和选择性的方法。与常规管状反应器相比，如高温气体或固体颗粒的热介质被报道为更快速升高管状反应器温度的手段。但是，由于反应物的停留时间太短，所以不容易控制反应体系，并且在该方法中没有描述由于通过升高反应器的温度提高转化率而可产生焦炭的可能性以及除去所述产生的焦炭的方法。

发明内容

技术方案

本发明提供了一种通过提高利用1，2-二氯乙烷的热解产生氯乙烯中的转化率并有效地防止反应器中焦炭沉积的用于连续制备氯乙烯而不中断反应体系的装置。

本发明还提供了一种使用所述装置通过1，2-二氯乙烷的热解制备氯乙烯的方法。

根据本发明的一个技术方案，提供了一种用于制备氯乙烯的装置，其包括：

热解反应器，在其中1，2-二氯乙烷与惰性固体颗粒混合以产生氯乙烯和盐酸；

第一分离器，其接收来自热解反应器的氯乙烯、盐酸和惰性固体颗粒，并使氯乙烯和盐酸与惰性固体颗粒分离；和

再生反应器，其接收来自第一分离器的分离的惰性固体颗粒，并通过在高温下燃烧所述惰性固体颗粒以除去沉积在惰性固体颗粒上的焦炭而再生惰性固体颗粒，

其中，所述再生反应器与所述热解反应器连接以向该热解反应器中再供给再生的惰性固体颗粒。

根据本发明的另一个技术方案，提供了一种制备氯乙烯的方法，其包括以下步骤：

a)在热解反应器中混合1，2-二氯乙烷与惰性固体颗粒以产生氯乙烯和盐酸；

b)使产生的氯乙烯和盐酸与惰性固体颗粒分离；

c)通过在高温下在再生反应器中燃烧分离的惰性固体颗粒而除去沉积在惰性固体颗粒上的焦炭；和

d)使除去焦炭的惰性固体颗粒再循环回所述热解反应器中。

在下文中，将参考附图更全面地描述本发明，其中示出了本发明的例证性实施方式。但是，本发明可以许多不同的形式具体化，且不应解释为受文中提出的实施方式限制；当然，提供这些实施方式，从而使本公开内容全面和完整，并向本领域技术人员完全传达本发明的思想。

本发明的发明人发现，使用流化或流化床技术可以在通过1，2-二氯乙烷的热解制备氯乙烯中获得高转化率，并可以有效地防止由于反应器中焦炭的产生而引起的反应体系的中断。流化或流化床技术是通过使如气体或液体的介质在固体颗粒层上流动而将固体颗粒转变为具有类液态特征的技术，并且用于使用固体颗粒的工艺中。具体而言，流化床技术的一个领域--循环流化床技术为在可悬浮并输送所有固体颗粒的高气体流速下进行反应的技术，并且表现出高混合效率和传热效率(Fluidizing Engineering，第2版，1991，359-395)。