一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，包括反應釜組，該反應釜組包括第一反應釜至第六反應釜，每個反應釜中都安裝有紫外燈，石蠟油從進入第一個反應釜連續的進入，氯氣從氯氣供應總管分別進入每一個反應釜的氯氣進口中，并由上一級反應得到的產物進入到下一級的反應釜中，并且第六反應釜中得到的尾氣進行總體收集進入尾氣總管，通入尾氣總管系統生產副產品，通過尾氣的二次利用，充分使得尾氣中存在的氯氣得到反應，提供了氯氣的利用率，達到節能減排的效果，尾氣成分單一，方便尾氣的回收利用。
【專利說明】
一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝
技術領域
[0001]本發明涉及一種氯化石蠟生產工藝，更具體的說，涉及一種能夠高效利用氯氣的氯化石蠟生產工藝。
【背景技術】
[0002]氯化石蠟具有揮發性低、阻燃、電絕緣性好及耐化學腐蝕等諸多優良的理化性質，可用作阻燃劑聚氯乙烯助增塑劑等，被廣泛用于生產塑料、電纜線、地板料、軟管、人造革及橡膠制品等，也可用于油漆、涂料和潤滑油等的添加劑。由于氯化石蠟在工業應用中的重要性，因此其生產方法的優化，引起了人們廣泛的關注。
[0003]目前，氯化石蠟的生產方式主要有熱氯化法和光催化法。
[0004]熱氯化反應時間長，如氯化石蠟-52的反應時間通常長達60h左右，導致生產效率低、能耗高和氯氣利用率低等現象突出。
[0005]光催化法是用340nm左右的紫外光促使氯分子共價鍵斷裂解離成氯自由基，活化狀態的氯自由基連續轟擊石蠟分子形成C-Cl鍵，加快了反應速率，生成石蠟-52的反應時間降至24-36h(及24-38h)。然而，根據雙模理論和實際生產經驗，氯化石蠟的反應過程為均相反應，氯氣先溶解在石蠟中而后才發生化學反應，氯氣向石蠟中的溶解速度小于反應速度，即整個反應為傳質控制步驟
[0006]在以上三種方式中，第三種采用光氯化法的方式應用的最為廣泛，為了使用連續性且大規模的生產，現有技術中會用到多個反應釜串聯使用，如專利號為200610025410.7名稱為《連續化生產氯化石蠟的方法》的中國專利中，就用到了這種方式，然后不管是哪種方式的連續性生產氯化石蠟的方法中，各個反應釜中都會產生尾氣，且尾氣為氯氣和氯化氫，現有的方法中，是直接將各個反應釜中產生的尾氣進行收集，進入到尾氣處理系統中，這種方式，將使得氯氣的供應量變得龐大，對于尾氣中存在的氯氣沒有進行很好的利用，增加生產成本。
【發明內容】
[0007]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，能夠使得各個反應釜中的尾氣中的氯氣的利用率得到最大化的二次利用。
[0008]為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:
[0009]—種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，包括反應釜組，該反應釜組包括第一反應釜至第六反應釜，每個反應釜中都安裝有紫外燈，每一個反應釜均設有物料冷卻系統，該冷卻系統包括從每一個反應釜的底部出來冷卻循環管道，該冷卻循環管道內有反應產物，該反應產物進入冷卻器的入口，冷卻至83-88度，然后通過循環栗的作用從頂部進入各自的反應釜;反應溫度控制為95-100度，反應壓力為0.02-0.03Mpa;
[0010]每一個反應釜均設有各自的壓力檢測控制工藝和溫度檢測控制工藝，壓力檢測控制工藝；
[0011]于第四反應釜和第六反應釜上安裝人工檢測密度計和電子遠傳密度計；
[0012]該生產工藝包括:石蠟油通過石蠟油入口連續的進入第一反應釜，氯氣從氯氣供應總管分別進入每一個反應釜的氯氣進口中，第一反應釜中的石蠟油和氯氣在紫光燈的催化下，進行氯代反應，并由上一級反應得到的氯化石油和石蠟油混合物進入到下一級的反應釜中，連續反應，第六反應釜得到的反應產物進入氯化石蠟中間槽中收集;反應產生的氯化氫和中間夾雜的氯氣從前一級的反應釜的頂部的尾氣出口進入到下一級反應釜中，并且最后的第六反應釜得到的尾氣進行總體收集進入尾氣總管，通入尾氣處理系統生成副產品；第一反應釜至第三反應釜的氯氣進口管道的直徑為第四反應釜至第六反應釜的氯氣進口管道的直徑的兩倍，相應的氯氣供應量第四反應釜至第六反應釜為第一反應釜至第三反應爸的一半。
[0013]通過采用上述技術方案，由傳統的間歇式生產方法改為連續式生產方法;在各個反應釜中安裝紫外燈，來激發氯分子，使其解離成氯自由基，使得其與石蠟油進行充分的氯代反應;最大的改變為，不同于以往的將各個反應釜中的尾氣直接通入到尾氣收集總管的方式，由于每個反應釜中的尾氣都會存在沒有反應充分的氯氣的存在，從而這種收集尾氣的方式使得氯氣的利用率降低，增加原材料的用量，在這里，均由上一級的反應釜產生的尾氣通入到下一級反應釜中，將之前殘存的氯氣進入到下一級的反應釜中進行二次反應，在增加氯氣的利用率的同時，又減少了原始氯氣的供應量，達到了節能減排的效果;并且從第四反應釜開始，氯氣進口管道的直徑為前面三個反應釜的氯氣進口管道的直徑的一半，從而明顯的控制了氯氣的盡量，在氯氣的供量減少的另外一個作用便是更加方便控制氯化石蠟的反應，使得后面幾個反應釜中的氯化石蠟的生成濃度更加容易控制，通過多個反應釜逐級反應生成氯化石蠟的方式，使得從最后一個反應釜，即第六反應釜出來的氯化石蠟的濃度控制性大大增強，由于第六反應釜的氯氣進量少，反應釜內部氯氣反應更加充分，且從第六反應釜排出的尾氣中，幾乎不含氯氣，排出的幾乎為氯化氫氣體，將氯氣的利用率幾乎達到了 100%的效率，在提高氯氣的利用率的同時又減少了總的氯氣的供應量，實現了節能環保的效果，并且尾氣的成分更加單一，從而更加容易尾氣的回收利用，為節能減排和高效回收做出了質一般的突破。
[0014]在每個反應釜中均設置有物料冷卻系統，并且通過相應設置的壓力檢測控制工藝和溫度檢測控制工藝，方便操作人員對各個反應釜內部情況的觀察和控制，為最終的成品質量提供保證;通過密度檢測工藝，由于在前三個反應釜中的氯氣進料大，反應劇烈，不易于檢測內部氯化石蠟的密度，在第四反應釜中進行第一次初步的氯化石蠟檢測，從測得的數據來調控石蠟油和氯氣的進料情況，再到最后的第六反應釜進行第二次的精確檢測，保證了最終氯化石蠟的成品濃度，保證了產品質量。
[0015]本發明進一步設置為:第六反應釜為氯化石蠟的精制，通過開關量閥門控制倒料栗的運轉時間，并且啟動吹風釜吹出氯化氫送入尾氣處理系統，從第六反應釜的底部放出氯化石蠟成品，送入氯化石蠟中間槽。
[0016]本發明進一步設置為:尾氣處理系統將第六反應釜出來的尾氣依次送入氯化氫吸收塔、兩級噴淋塔、尾氣吸收塔和堿吸收塔，最終得到副產品鹽酸。
[0017]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0018]1、改變尾氣的回收利用方式，使得尾氣中的氯氣得到充分利用，從而使得總的氯氣得到幾乎100%的利用率。
[0019]2、能夠實現氯化石蠟的連續反應工藝，氯化反應時間縮短，可由傳統工藝的25-28小時，縮短為20-23小時。
[0020]3、產品的質量穩定，節能減排。
[0021]4、尾氣的成分單一，便于尾氣處理，減少污染。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明氯化石蠟連續生產工藝實施例的工藝流程圖
[0023]圖中，11、壓力變送器;12、溫度變送器;2、循環栗;3、冷卻器。
【具體實施方式】
[0024]參照附圖1對本發明一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝實施例做進一步說明。
[0025]本實施例包括反應釜組，該反應釜組包括第一反應釜至第六反應釜，每個反應釜中都安裝有紫外燈，每一個反應爸均設有物料冷卻系統，該冷卻系統包括從每一個反應爸的底部出來冷卻循環管道，該冷卻循環管道內有反應產物，該反應產物進入冷卻器的入口，冷卻至83-88度，然后通過循環栗的作用從頂部進入各自的反應釜;反應溫度控制為95-100度，反應壓力為0.02-0.03Mpa;
[0026]每一個反應釜均設有各自的壓力檢測控制工藝和溫度檢測控制工藝，壓力檢測控制工藝;包括設于各個反應釜上的壓力變送器11和氯氣調節閥，保證各個反應釜的壓力為0.02_0.03Μρο
[0027]于第四反應釜和第六反應釜上安裝人工檢測密度計和電子遠傳密度計;通過密度檢測工藝，由于在前三個反應釜中的氯氣進料大，反應劇烈，不易于檢測內部氯化石蠟的密度，在第四反應釜中進行第一次初步的氯化石蠟檢測，從測得的數據來調控石蠟油和氯氣的進料情況，再到最后的第六反應釜進行第二次的精確檢測，保證了最終氯化石蠟的成品濃度，保證了產品質量。
[0028]該生產工藝包括:石蠟油通過石蠟油入口連續的進入第一反應釜，氯氣從氯氣供應總管分別進入每一個反應釜的氯氣進口中，第一反應釜中的石蠟油和氯氣在紫光燈的催化下，進行氯代反應，并由上一級反應得到的氯化石油和石蠟油混合物進入到下一級的反應釜中，連續反應，第六反應釜得到的反應產物進入氯化石蠟中間槽中收集;反應產生的氯化氫和中間夾雜的氯氣從前一級的反應釜的頂部的尾氣出口進入到下一級反應釜中，并且最后的第六反應釜得到的尾氣進行總體收集進入尾氣總管，通入尾氣處理系統生成副產品；第一反應釜至第三反應釜的氯氣進口管道的直徑為第四反應釜至第六反應釜的氯氣進口管道的直徑的兩倍，相應的氯氣供應量第四反應釜至第六反應釜為第一反應釜至第三反應爸的一半。
[0029]根據上述結構和附圖，在開車時，先開啟石蠟進料管，將第一反應釜的液位加至一半后，通入氯氣進行反應，當反應溫度達到83度時，將第一反應釜的反應產物通入冷卻循環系統，使得進入冷卻器3的物料的溫度控制在83-88度，而第一反應釜內的溫度控制在95-100度，另外同時，將反應物料輸入第二反應釜中，反應物中的石蠟油將繼續與通入第二反應釜中的氯氣進行反應，同時從第一反應釜中出來的尾氣也會進入第二反應釜，其中存在的氯氣也將繼續進行反應，而氯化氫則繼續進入通過尾氣的方式進入到第三反應釜，依次類推進行連續反應，可知，反應無聊中的氯化石蠟的濃度將逐漸增大，而里面存在的石蠟油的比例則逐步減少;直到，進入到第四反應釜，其氯氣進口管道為前面的一半，從而在第四反應釜內反應的劇烈純度明顯下降，反應更加容易被控制，并且以這種溫和的反應模式持續進行到第六反應釜，在這過程中，尾氣中的氯氣都能夠被充分反應，做到幾乎零浪費；
[0030]檢測反應釜的溫度和壓力，在超溫超壓時警報，先將本反應釜的氯氣調節閥關閉，當一套裝置中同時又兩個或以上發生超溫時，切斷氯氣供應總閥；通過自動調節循環水的流量和氯氣的進料流量，能夠合理的控制原料的供應量和能源的節約，達到節能省料的效果O
[0031]最后為氯化石蠟成品收集和尾氣的收集處理，從第六反應釜出來的尾氣幾乎全部為氯化氫氣體，通過開關量閥門控制倒料栗的運轉時間，并且啟動吹風釜吹出氯化氫送入尾氣處理系統。吸收塔采用中濃度鹽酸吸收氯化氫。未被吸收的微量的氯氣、鹽酸尾氣依次進入兩級噴淋塔、尾氣吸收塔，采用低濃度酸及水吸收，最終尾氣進入堿吸收塔吸收后放空。堿吸收器吸收尾氣后得到含10%次氯酸鈉的溶液裝桶外售。水經過逐級吸收氯化氫，鹽酸濃度逐漸升高，最終得到濃度為30%的鹽酸，放入鹽酸儲罐儲存，進行出售。脫氣釜鼓吹出來的含少量氯化氫的廢氣進入尾氣吸收塔吸收后，最終尾氣進入堿吸收塔吸收后放空；從第六反應釜的底部放出氯化石蠟成品，送入氯化石蠟中間槽。
[0032]以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，包括反應釜組，該反應釜組包括第一反應釜至第六反應釜，每個反應釜中都安裝有紫外燈，其特征在于，每一個反應釜均設有物料冷卻系統，該冷卻系統包括從每一個反應釜的底部出來冷卻循環管道，該冷卻循環管道內有反應產物，該反應產物進入冷卻器的入口，冷卻至83-88度，然后通過循環栗的作用從頂部進入各自的反應釜;反應溫度控制為95-100度，反應壓力為0.02-0.03Mpa; 每一個反應釜均設有各自的壓力檢測控制工藝和溫度檢測控制工藝，壓力檢測控制工-H-乙； 于第四反應釜和第六反應釜上安裝人工檢測密度計和電子遠傳密度計； 該生產工藝包括:石蠟油通過石蠟油入口連續的進入第一反應釜，氯氣從氯氣供應總管分別進入每一個反應釜的氯氣進口中，第一反應釜中的石蠟油和氯氣在紫光燈的催化下，進行氯代反應，并由上一級反應得到的氯化石油和石蠟油混合物進入到下一級的反應釜中，連續反應，第六反應釜得到的反應產物進入氯化石蠟中間槽中收集;反應產生的氯化氫和中間夾雜的氯氣從前一級的反應釜的頂部的尾氣出口進入到下一級反應釜中，并且最后的第六反應釜得到的尾氣進行總體收集進入尾氣總管，通入尾氣處理系統生成副產品；第一反應釜至第三反應釜的氯氣進口管道的直徑為第四反應釜至第六反應釜的氯氣進口管道的直徑的兩倍，相應的氯氣供應量第四反應釜至第六反應釜為第一反應釜至第三反應爸的一半。2.根據權利要求1所述的高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，其特征是:所述第六反應釜為氯化石蠟的精制，通過開關量閥門控制倒料栗的運轉時間，并且啟動吹風釜吹出氯化氫送入尾氣處理系統，從第六反應釜的底部放出氯化石蠟成品，送入氯化石蠟中間槽。3.根據權利要求2所述的高效利用氯氣的氯化石蠟連續生產工藝，其特征是:所述尾氣處理系統將第六反應釜出來的尾氣依次送入氯化氫吸收塔、兩級噴淋塔、尾氣吸收塔和堿吸收塔，最終得到副產品鹽酸。
【文檔編號】B01J19/00GK106010649SQ201610626069
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月3日
【發明人】蘇振生
【申請人】安徽中緣新材料科技有限公司