[发明专利]一种乙炔法合成氯乙烯的装置及方法

权利要求书

1.一种氯化氢与乙炔反应合成氯乙烯的装置及方法，其特征在于该装置包括：

(a).一个多段流化床(1)；

(b).一个尾气净化装置(2)；流化床(1)的气体出口(1d)与流化床尾气净化装置(2)的气体进口通过管道相连；

(c)一个冷却器(3)；

(d)一个气体增压装置(4)，其与流化床(1)或尾气净化装置(2)通过管线相连；

(e)多个气体喷嘴(2a或3a，4a)，与多段流化床(1)的筒壁及气体增压装置(4)的出口相连。

2.如权利要求1所述的一种氯化氢与乙炔反应合成氯乙烯的装置及方法，其结构特征在于，多段流化床(1)具有气体进口(1a)，气体出口(1d)，气体分布器(1e)，第二至第四气体分布板(2e，3e与4e)，催化剂进口(1b)，催化剂出口(1c)，与催化剂颗粒回收系统(1g)等结构；

3.如权利要求1所述的一种氯化氢与乙炔反应合成氯乙烯的装置及方法，其特征在于，尾气净化装置(2)允许透过的颗粒中大于1微米的颗粒的质量分数＜5％，大于5微米的颗粒的质量分数＜0.005％。

4.如权利要求1所述的一种氯化氢与乙炔反应合成氯乙烯的装置及方法，其特征在于多个气体喷嘴(2a，3a，4a)，与多段流化床(1)的筒壁及气体增压装置(3)的出口相连，分别安装在多段流化床(1)的第二至第四气体分布板(2e，3e与4e)的下方。

5.如权利要求1-4所述的一种氯化氢与乙炔反应合成氯乙烯的装置及方法，其特征在于：

(a)将市售的催化剂(一般为氯化汞/活性碳，HgCl₂含量为8-12％)粉碎为0.3-0.8mm，堆积密度为500-900kg/m³的颗粒，装入多段流化床(1)中，从流化床底部气体进口(1a)通入原料气体(含杂质(如氮气，氢气，CO₂，水)不高于10％的氯化氢与乙炔，二者的比例为1-1.2∶1)的气体，控制乙炔空速为20-120m³/m³cat/h(简称h^-1)；反应放热，向换热管(1f)通冷却水，控制多段流化床(1)的第一段催化剂床层的温度为130-150℃，压力0.08-0.2MPa；控制多段流化床的第一段的乙炔转化率＞90％；

(b)换热管反应过程中气体将催化剂中较小的颗粒(可为原生的，也可为在使用过程被自然磨碎的)携带至第二至第四段的分布板(2e，3e，4e)上方，形成第二至第四段的催化剂床层；到达多段流化床(1)顶部的气体与固体经催化剂颗粒回收系统(1g)后，气体经出口(1d)出多段流化床(1)；颗粒返回多段流化床(1)的第一段催化剂床层中。控制到达流化床气体出口(1d)的乙炔转化率＞99％；

(c)出多段流化床出口(1d)的气体仍含少量颗粒，进一步进入尾气净化装置(2)，去除微小颗粒后，一部分气体通往后续工序进行氯乙烯精制，另一部分气体经过冷却器(3)冷却到40℃后，经气体增压装置(4)升压。

(d)在刚开车过程中，将少量氯乙烯经氯乙烯气体进口(1h)通入多段流化床(1)底部，增加过程的平稳性及缩短开车时间。当多段流化床(1)的第一段催化剂床层操作稳定且原料气负荷已经很大时，切断从经氯乙烯气体进口(1h)的气体，让所有循环的氯乙烯气体经过气体喷嘴(2a，3a，4a)通入多段流化床(1)中。

(e)调节进入气体喷嘴(2a，3a，4a)的氯乙烯的流量，使其总流量为原料气进料总量的30-100％，并控制第二至第四段中催化剂床层的温度均不高于或不低于第一段催化剂床层平均温度的20℃。

(f)当多段流化床(1)中的乙炔转化率低于90％或出流化床(1)的气体出口(1d)的总乙炔转化率低于99％后，通过流化床(1)的催化出口(1b)移出及同时从催化进口(1b)填加催化剂，实现部分或全部催化剂的更换。