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浅谈影响氯丙烯高温氯化反应的因素

2018-09-10赵国良丁宝棣

中国化工贸易·上旬刊 2018年4期
关键词:优化控制影响因素

赵国良 丁宝棣

摘 要:文章结合氯丙烯高温氯化生产工艺,分析氯丙烯高温氯化反应原理,探究影响氯丙烯高温氯化反应的因素,并结合实际提出氯丙烯高温氯化反应改进策略,旨在更好的促进氯丙烯高温氯化反应发展。

关键词:氯丙烯高温氯化反应;影响因素;优化控制

氯丙烯也被称作烯丙基氯,在常温环境是是无色、透明、容易挥发的可燃性液体,在使用的过程中具有有机氯化合物和烯烃的双重特性,是当下化工生产发展中的重要原料,一般被人们用来合成环氧氯丙烷、树脂、农药、香料等。我国生产氯丙烯的企业大多采用丙烯高温氯化反应方法。为了能够实现氯丙烯在更多领域的有效利用,文章结合实际就影响氯丙烯高温氯化反应的因素问题展开探究。

1 氯丙烯高温氯化的原理和生产工艺

氯丙烯的结构公式是CH2=CH-CH2CI。氯丙烯在实际生活生产中是环氧氯丙烷、农药制作的重要原料。丙烯高温氯化制氯丙烯的主要反应方程式是CH2=CH-CH3+CL2。丙烯预热温度在360-380摄氏度的时候会和氯气发生反应,且反应速度很快,一旦接触就会发生比较强烈的反应放热。丙烯高温氯化法是工业领域生产环氧氯丙烯的重要方法,从发展实际情况来看,有九成以上的环氧氯丙烷都式采用丙烯高温氯化法进行生产。

2 氯丙烯高温氯化反应过程控制条件的选择

2.1 反应温度

氯化反应在实际操作中是一种游离基反应,在反应的过程中你对温度有着一定的要求,在溫度较低的情况下是不能进行游离基取代反应的。但是在温度的提升下,相应的取代反应也会增加。丙烯高温氯化反应过程较为复杂,在这个过程中还会伴随出现一些副反应。

2.2 丙烯和氯气摩尔比

丙烯温度是根据配比、反应的温度来确定的,在一般情况下,余热的温度较高,在反应温度不变的情况下,丙烯和氮气的配比也会相应的增加。想要在丙烯反应的过程中带走反应热,需要相关人员严格控制丙烯的使用数量。

2.3 反应时间

丙烯、氯气在一定反应温度范围内会出现混合接触,在接触之后会在第一时间发生反应。反应时间的长短深刻影响最终反应成效。如果反应物在反应器内部的停留时间较短,则出现不完全的反应,进而导致结炭堵塞设备现象的出现。

2.4 反应压力

根据氯丙烯高温氧化反应的原理可以发现,压力对氯丙烯高温氯化反应的主影响较小,但是对副反应则会产生一定的推动作用,在压力的作用下会影响整个反应器的运行周期。氯丙烯高温氧化反应进行的基本都是摩尔反应,在同样的温度下,反应前后的压力变化不大,在其他条件不变的情况下,压力的增加还会使得结碳数量增加。

3 影响氯丙烯高温氯化反应的因素和相应的管控策略

3.1 加强对反应温度的控制

高温氯化反应温度较高、反应剧烈,在反应的过程中会将生成的氯丙烯带出,从而有效控制副反应的发生,提升氯丙烯反应速率。从发展实际情况来看,如果温度较高,则会出现剧烈的燃烧反应。

3.2 改进原料仪表的控制手段,合理把控丙烯、氯气摩尔比

氯丙烯高温氯化反应操作过程中所使用的仪器设备是由烯烃厂提供的,根据相关质量指标规定,丙烯、氯气摩尔比是4,的时候能够获得较高的氯丙烯收率。结合实际轻情况将原来设计的丙烯、氯气流量素质调节为丙烯、氯气流量比值双闭路系统,在确定比值的基础上,将反应温度引入到相应的比值器中。

3.3 加强对氯丙烯反应时间的控制

丙烯和氯气在温度反应范围内会发生混合接触,在实际反应中,反应时间的长短变化深刻影响反应成效。结合实际反应操作成效来看,需要将反应时间控制在2s-4s的范围内。

3.4 釜式气相反应器压力控制

高温氯化反应压力对整体反应情况有着十分重要的影响,而在压力较高的情况下对住反应的影响不大,但是对副反应则是有着较大的推动作用。经过实践操作证明,反应压力在0.1MPa情况下的反应效果最理想。

3.5 加强管理,提升氯丙烯高温反应收率

从实际操作情况来看,影响氯丙烯高温反应的因素有很多,根据装置的实际运行情况需要相关人员加强对氯丙烯高温反应的管理,具体要做好以下几方面的工作:第一,严格把控各个工艺参数信息,将反应控制在合理的条件下,避免反应出现较大的波动。第二,将原料投入到相应的开车关。第三,定期清洗和检验反应器的喷嘴和换热器,在确保反应器喷嘴和换热器环境清洁的情况下确保反应设备正常发挥自己的功能。第四,减少影响氯丙烯高温反应的不良影响因素,比如设备使用故障因素、电气故障因素等,确保整个反应系统的稳定。

4 结束语

综上所述,从发展实际情况来看,怎样优化管控丙烯高温氯化反应因素是提升氯丙烯高温反应收率的重要关键。在激烈的市场竞争环境下,为了更好的提升氯丙烯高温反应成效,抢占更多国际市场,需要相关人员加强对影响氯丙烯高温氯化反应因素的分析。

参考文献:

[1]高宁宁.丙烯高温氯化反应动力学分子模拟及氯化反应器CFD模拟与优化[D].湖南:湘潭大学,2016.

[2]张杰.甘油合成环氧氯丙烷催化剂筛选与工艺条件的确定[D].河北:河北联合大学,2014.

[3]岳群.甘油法制备环氧氯丙烷工艺过程研究[D].上海:华东理工大学,2011.

[4]高辉.浅谈影响氯丙烯高温氯化反应的因素[J].中国氯碱,2002(10):24-25.

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