專利名稱：一種扁形氯化反應裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工反應裝置技術領域，具體涉及一種由氯和異丁烯制備3-氯-2-甲基-I-丙烯的氯化反應裝置。
背景技術：
現有的3-氯-2-甲基-I-丙烯的氯化反應裝置主要分為單噴頭和多噴頭兩種。中國專利文獻CN1288119公開了一種甲代烯丙基氯的合成工藝方法和設備，原料氯氣與異丁烯的氣相混合；反應的配套冷卻移出反應器系統；氯化物與HCl的分離；粗氯化物中和處理獲得甲代烯丙基氯。中國專利文獻CN200995994公開了一種由氯和異丁烯制備3-氯-2-甲基_1_丙 烯的氯化反應裝置，包括用以發生氯代反應的反應器、與反應器聯通的氯加入管、與反應器聯通的異丁烯加入管，所述的氯加入管和異丁烯加入管都是管流體流向的垂直截面為圓環的雙層管，所述的氯加入管的開口與異丁烯加入管的開口設置成能使噴出的氯和異丁烯交叉成環狀的形狀，具有能使兩種反應物快速反應提高目標產物的收率和減少副反應的特點。以上現有技術的產品得率較低，且反應器噴頭易結焦，影響正常連續生產。中國專利文獻CN 202044960公開了一種扁形氯化反應裝置，包括反應器、與反應器連通的氯加入管和異丁烯加入管，其特征在于所述反應器包括與異丁烯加入管相連的異丁烯管和與氯加入管相連的氯管，所述異丁烯管和氯管末端設有至少一個能使異丁烯流體包裹氯氣流體的噴嘴部，所述異丁烯管的噴嘴呈漸縮狀的長條形。該反應器最終產物甲基氯丙烯的含量大于88%，提高了產品得率。
發明內容
本發明提供了一種新型氯化反應裝置，具有不易結焦、產品得率高的特點，進一步提高了甲基氯丙烯的含量。本發明的技術路線為
一種扁形氯化反應裝置，包括反應器、與反應器連通的氯加入管和異丁烯加入管，所述反應器包括與異丁烯加入管相連的異丁烯管和與氯加入管相連的氯管，所述異丁烯管和氯管末端設有至少一個能使異丁烯流體包裹氯氣流體的噴嘴部，其特征在于所述異丁烯管噴嘴由若干漸縮狀的長條形單元組成，所述噴嘴部固接一個用于改變混合流體流向的圓臺形套環，使得噴嘴部噴出的混合流體在該套環內形成一股湍流。圓臺形套環形成一個噴嘴外部空間腔，能使噴射的流體發生湍流，產生更好的混合效果，并相對延長了反應時間，使其反應更加完全。所述噴嘴部為兩個以上平行設置時，噴嘴部之間設有一個垂直連通通道。所述氯加入管的氣壓大于I. 6個標準大氣壓，異丁烯加入管的氣壓大于I. 3個標準大氣壓。
所述異丁烯加入管與反應器的側壁相連通。所述噴嘴長條形單元形成如下形狀的一種“一”、“二”、“三”、“十”、“工”、“王”、
“田”字形。所述噴嘴長條形單元形成η + I (η ^ 2)放射狀形，η代表長條形單元的個數。所述噴嘴長條形單元形成η + I (η ^ 2)多邊形，η代表長條形單元的個數。進一步地，該方案還可跟上述另種方案結合，組成復合形狀的噴嘴。所述套環末端含有一個引導流體向反應器中心軸線方向運動的導流面。長條形噴嘴設計，與現有技術圓錐形噴嘴相比，具有不易結焦的特點；特別是多個 噴嘴時加設的垂直連通通道設計，即使是在長條形噴嘴萬一產生結焦影響混合的情況下，也能保證流體混合均勻，解決了現有技術中兩種氣體都是單側接觸的問題，在所述氣壓范圍內能獲得更聞的廣品得率。而本發明提供了多種噴嘴形狀設計，能進一步提高兩種流體的混合均度，使得最終的甲基氯丙烯的含量上升。本發明反應器中兩側的異丁烯與中間的氯氣在高壓的作用下，高速從噴嘴處噴射，產生很好的混合效果且反應迅速，反應氣體接觸充分，同時反應液中甲基氯丙烯的含量大于88%,大大提聞了廣品得率。
圖I為本發明氯化反應裝置結構示意圖。圖2為本發明實施例一反應器剖視結構示意圖。圖3為本發明實施例一反應器仰視結構示意圖。圖4為本發明實施例二反應器剖視結構示意圖。圖5為本發明實施例三反應器仰視結構示意圖。圖6為本發明實施例四反應器仰視結構示意圖。圖7為本發明實施例五反應器仰視結構示意圖。其中反應器I，氯加入管2，異丁烯加入管3，反應液4，氯管5，異丁烯管6，噴頭7，通道8，套環9，導流面10。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明做進一步的描述。實施例一
如圖I-圖3所示，氯化反應裝置主要由反應器I、氯加入管2、異丁烯加入管3組成，異丁烯加入管3與反應器I側部相連。異丁烯包裹氯反應后進入反應液4，反應液4可冷卻后再循環使用。反應器I內包括氯管5、異丁烯管6和噴頭7，異丁烯從側部進入反應器I后，從噴頭7流出，氯管氯氣也從噴頭7流出，期間混合反應后進入反應液4。噴頭7之間設有位于中部的垂直連通通道8，形成工字形噴嘴結構。噴嘴外固接套環9，使得氯氣和異丁烯的混合流體形成一股湍流，進一步提高反應得率。
實施例二
如圖4所示，與實施例一不同的是，本方案的套環9還含有一個引導流體向反應器中心軸線方向運動的導流面10，使得這股湍流具有初步運動方向，兩股以上的混合流體在中心軸線部位相遇的幾率增加，進而引起進一步產品得率的提升。實施例三
如圖5所示，與實施例一不同的是，噴頭7A由三個長條形單元組成一個等邊三角形的噴嘴結構。除了等邊三角形形狀外，還可由多個長條形單元形成n+ I (η彡2)多邊形，η代表長條形單元的個數。實施例四
如圖6所示，與實施例一不同的是，噴頭7Β由六個長條形單元組成一個雪花形的放射形狀。除了等雪花形的放射形狀，還可由多個長條形單元形成放射狀形，η代表長條形單元 的個數。實施例五
如圖7所示，與實施例四不同的是，噴頭7C由六個長條形單元組成一個雪花形的放射形狀，然后外包一個正六邊形外框。本發明不僅僅局限于上述實施例，凡是利用在噴嘴部外固接套環形成空間腔的技術方案，均應認為落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種扁形氯化反應裝置，包括反應器、與反應器連通的氯加入管和異丁烯加入管，所述反應器包括與異丁烯加入管相連的異丁烯管和與氯加入管相連的氯管，所述異丁烯管和氯管末端設有至少一個能使異丁烯流體包裹氯氣流體的噴嘴部，其特征在于所述異丁烯管噴嘴由若干漸縮狀的長條形單元組成，所述噴嘴部固接一個用于改變混合流體流向的圓臺形套環，使得噴嘴部噴出的混合流體在該套環內形成一股湍流。
2.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述噴嘴部為兩個以上平行設置時，噴嘴部之間設有一個垂直連通通道。
3.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述氯加入管的氣壓大于I.6個標準大氣壓,異丁烯加入管的氣壓大于I. 3個標準大氣壓。
4.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述異丁烯加入管與反應器的側壁相連通。
5.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述噴嘴長條形單元形成如下形狀的一種“一”、“二”、“三”、“十”、“工”、“王”、“田”字形。
6.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述噴嘴長條形單元形成n+ I (n ^ 2)放射狀形，η代表長條形單元的個數。
7.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述噴嘴長條形單元形成η + I (η彡2)多邊形，η代表長條形單元的個數。
8.根據權利要求I所述的扁形氯化反應裝置，其特征在于所述套環末端含有一個引導流體向反應器中心軸線方向運動的導流面。
全文摘要
本發明屬于化工反應裝置技術領域，具體涉及一種由氯和異丁烯制備3-氯-2-甲基-1-丙烯的氯化反應裝置。包括反應器、與反應器連通的氯加入管和異丁烯加入管，所述反應器包括與異丁烯加入管相連的異丁烯管和與氯加入管相連的氯管，所述異丁烯管和氯管末端設有至少一個能使異丁烯流體包裹氯氣流體的噴嘴部，其特征在于所述異丁烯管噴嘴由若干漸縮狀的長條形單元組成，所述噴嘴部固接一個用于改變混合流體流向的圓臺形套環，使得噴嘴部噴出的混合流體在該套環內形成一股湍流。具有不易結焦、產品得率高的特點，進一步提高了甲基氯丙烯的含量。
文檔編號C07C17/10GK102872786SQ20121033318
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者朱賢超, 葉文良 申請人:寧波錦萊化工有限公司