[发明专利]氯乙烯合成的串联流化床反应器及方法

权利要求书

1.氯乙烯合成的串联流化床反应器，其特征在于，该反应器包括：

(a)一个直径较大的流化床一；

(b)一个直径较小的流化床二；流化床一的气体出口与流化床二的气体入口 通过管道相连；

(c)一个催化剂再生流化床，其与流化床一或流化床二通过管线相连；

所述流化床一具有气体入口，气体出口，气体分布器，催化剂入口，催化 剂出口，换热管与催化剂颗粒回收系统；所述流化床二具有气体入口，气体出 口，气体分布器，催化剂入口，催化剂出口，换热管与催化剂颗粒回收系统；所 述催化剂再生流化床具有气体入口，气体出口，气体分布器，催化剂入口，催 化剂出口，换热管与催化剂颗粒回收系统；所述流化床二和催化剂再生流化床的 直径分别均是流化床一的直径的1/2～9/10。

2.应用权利要求1所述串联流化床反应器的氯乙烯合成方法，其特征在于， 该方法包括以下步骤：

(a)将流化床一各部分结构连接，形成完整的流化床；将流化床二各部分结 构连接，形成完整的流化床；将催化剂再生流化床三各部分结构连接，形成完整 的流化床；将流化床一与流化床二连接，并将流化床一与流化床二通过管线与催 化剂再生流化床连接，形成一个完整的反应与催化剂再生装置；

(b)将催化剂从催化剂入口分别装入流化床一与流化床二；催化剂自然堆积 在流化床一和流化床二中，并浸没设在流化床一和流化床二中的气体分布器与换 热管；向换热管中通入饱和水，将流化床一与流化床二的温度升到工艺要求值， 然后从流化床一的气体入口经气体分布器通入反应原料气；

(c)调节或改变换热管中的饱和水的流量与温度，控制流化床一中的温度 在工艺要求值之内，当气体经过催化剂堆积区域，大部分被转化；然后气体与催 化剂一起进入催化剂颗粒回收系统，催化剂颗粒返回流化床一的底部，而气体经 过流化床二的气体入口与气体分布器进入流化床二，气体继续反应，经过流化床 二的催化剂床层到达气体出口。

3.根据权利要求2的氯乙烯合成方法，其特征在于，所述催化剂的活性组 分为铋、锡、铜、锰、镉、汞金属的氯化物或铜、铋的磷酸盐，其载体为活性碳， Al₂O₃，SiO₂及含硅铝磷的分子筛；催化剂上活性组份的质量分数为5％～20％，颗 粒粒径0.08～0.5mm，密度500～1000kg/m³。

4.根据权利要求2的氯乙烯合成方法，其特征在于，当流化床一或流化床 二的催化剂失活后，即从催化剂出口移出流化床，经管线、催化剂入口进入催化 剂再生流化床，催化剂自然堆积在催化剂再生流化床中，并浸没设在催化剂再生 流化床中的气体分布器与换热管；向换热管中通入换热介质，将催化剂再生流化 床的温度升到工艺要求值，然后从气体入口经气体分布器通入反应原料气，进行 氧与催化剂上积碳的反应；调节或改变换热管中的换热介质的流量与温度，控制 催化剂再生流化床中的温度在工艺要求值之内，反应至催化剂上的积碳被去除完 全，催化剂经过催化剂出口、管线与流化床一和流化床二的催化剂入口返回流化 床一或流化床二；当催化剂经过再生也不能达到乙炔转化的工艺要求值后，将流 化床一或流化床二中的催化剂卸出，更换新鲜的催化剂。

5.根据权利要求4的氯乙烯合成方法，其特征在于，所述换热介质为高温 蒸汽。

6.根据权利要求2的氯乙烯合成方法，其特征在于，在催化剂的正常活性 与稳定性范围内，流化床一与流化床二的反应温度与催化剂可以相同，也可以不 同，但任一时间均需要保证流化床一出口的乙炔转化率高于70％，以保证流化床 二出口的乙炔转化率高于99％；当流化床一出口的乙炔转化率降至70％时，更换 流化床一的催化剂为新鲜催化剂。

7.根据权利要求2的氯乙烯合成方法，其特征在于，当流化床一与流化床 二中的催化剂活性组分相同，且在操作过程中流化床二的催化剂的活性组份流 失，不能满足乙炔转化率大于99％时，将流化床二的催化剂卸出，用作流化床一 的催化剂，而在流化床二中使用新鲜的高活性的催化剂。