염화 비닐은 가장 중요한 단체 중 하나로 주로 폴리 염화 비닐을 생산하는 데 사용됩니다. 생산량으로 볼 때, 폴리 염화 비닐은 비닐 계열 중합체 중 폴리에틸렌에 버금가는 것으로 2 위를 차지했다. 염화 비닐은 1- 1- 디염화 비닐, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴, 부타디엔, 아크릴로 니트릴과도 수렴할 수 있습니다. 또한 염화 비닐은 냉매로도 사용됩니다.

1. 염화 비닐 생산 방법 요약

염화 비닐 생산의 역사에서, 다음과 같은 네 가지 생산 방법이 있다.

(1) 아세틸렌 방법은 1950 년대 이전의 염화 비닐의 주요 생산 방법이며, 국내 일부 화학업체들은 여전히 이런 방법으로 염화 비닐을 생산한다.

아세틸렌 전환율은 97% ~ 98%, 염화 비닐 수율은 80% ~ 95% 입니다. 주요 부산물은 1- 1- 디클로로 에탄이며 염화 비닐과 과도한 염화수소 첨가 반응에 의해 생성됩니다. 반응에서 촉매제 HgCl2 가 아세틸렌에 의해 저가의 수은염 Hg2Cl2 또는 금속수은으로 복원되지 않도록 염화수소가 과다하게 15% 를 초과해서는 안 된다. 아세틸렌 기술은 성숙하고, 반응 조건은 온화하며, 설비는 간단하고, 부산물은 적으며, 수율은 높다. 염화수소를 원료로 하기 때문에 염화수소를 부산물로 하는 기업 (예: 전기화 공장) 조직 생산에 적합하다. 이 방법의 주요 단점은 아세틸렌이 비싸고 촉매제에 수은이 함유되어 있어 근로자의 건강을 해칠 뿐만 아니라 환경도 오염시킨다는 것이다.

(2) 에틸렌법은 1950 년대 이후 발전한 생산 방법이다. 에틸렌과 염소는 첨가 반응을 일으켜 디클로로 에탄을 생성합니다.

디클로로 에탄은 500 ~ 550 ℃에서 열분해 또는 1.0 MPa,140 ~145 ℃에서 염화 비닐을 알칼리 분해합니다.

석유 탄화수소의 열분해는 에틸렌을 대량으로 생산할 수 있는데, 아세틸렌보다 싸고 염화수은보다 독성이 적다. 그러나 염소 가스 이용률은 50% 에 불과하다. 염소의 나머지 절반은 염화수소의 형태로 분해가스에서 분리되면 그 색과 순도가 국가 표준에 미치지 못하기 때문에 그 판매와 이용은 공장에서 반드시 해결해야 할 기술 및 경제 문제가 된다. 염화수소는 공기나 산소에 의해 염소로 산화되어 재사용될 수 있지만, 장비 비용과 운영 비용이 높기 때문에 염화 비닐 생산 비용이 증가합니다.

(3) 조합법은 위의 두 가지 방법의 개선이다. 목적은 아세틸렌을 이용하여 에틸렌 공예의 부산물 염화수소를 소비하는 것이다. 이 방법은 공장에서 염화 비닐을 생산하는 두 세트의 설비를 병행하여 건설투자와 운영비용을 크게 증가시키는 것과 같다. 탄화수소 공급 중 절반은 가격이 비싼 아세틸렌으로 총 생산 비용을 증가시키고 아세틸렌 방법을 도입하면 수은 오염 문제를 야기할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 아세틸렌, 아세틸렌, 아세틸렌, 아세틸렌, 아세틸렌, 아세틸렌, 아세틸렌) 그래서이 규칙은 이상적이지 않습니다.

(4) 옥시 염소화. 이것은 1 에틸렌만 원료로 사용하고 부산물 염화수소를 소비하는 좋은 방법이다. 현재 세계에서 염화 비닐을 생산하는 주요 방법이 되었다.

에틸렌 전환율은 약 95%, 디클로로 에탄 수율은 90% 이상이다. 고압 증기는 이 과정과 관련된 장비나 발전에 부산물로 사용할 수도 있다. 설비 설계와 공장 생산에서 염화수소의 균형을 항상 고려하여 염화수소의 과다 또는 부족을 방지해야 하기 때문에 이 방법을 에틸렌 균형법이라고도 합니다. 분명히, 이 방법은 원료가 싸고, 생산원가가 낮고, 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다. 그러나 여전히 설비가 많고, 공정순서장 등의 단점이 있어 더 개선해야 한다.

2. 옥시 염소화 공정 원리

1928 년, 독일 Raschig 는 벤젠으로부터 클로로 벤젠을 제조하는 기상 산소 염소화 방법을 처음 개발했습니다.

이것은 염화 대신 탄화수소를 사용하는 최초의 산소 염소화법이다. 그 후 액상산소염화법이 성공적으로 개발되어 전환율과 선택성이 크게 높아졌다. 클로로 벤젠에서 페놀을 생산하는 공정 경로가 1930 년대 이후 점차 이소프로판벤젠의 자동 산화로 대체되기 때문에 이 방법은 더 이상 발전할 수 없다. 이런 식으로 클로로 벤젠을 생산하는 공장은 거의 없습니다.

산소 염소화는 저급 알칸의 대체 염소화와 에틸렌염소화에도 사용되지만 생산 규모는 그리 크지 않다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 산소명언)

산화염소화는 공업에서 가장 성공적인 응용은 에틸렌과 염화수소가 디클로로 에탄을 생산하는 것으로, 다른 염소화 분야에서의 산소 염화의 응용에 좋은 전망을 보이고 있다.

(1) 화학반응 에틸렌산소염화생산염화 비닐은 에틸렌염소화, 에틸렌산소염소화, 디클로로 에탄분해의 세 가지 과정을 포함한다. 여기서는 에틸렌산소염화만 논의한다.

옥시 염소화의 주요 반응은 다음과 같습니다.

산소 염소화에는 세 가지 주요 부작용이있다.

① 에틸렌 심층 산화?

C2H4+2O2→2CO+2H2O?

C2H4+3O2→2CO2+2H2O?

② 부산물 1. 1.2- 트리클로로 에탄과 클로로 에탄을 생산합니다.

또한 클로로포름, 사염화탄소, 염화 비닐, 1, 1- 트리클로로 에탄, 시스-1, 2 와 같은 포화 또는 불포화 염소 또는 폴리 염소 유도체가 몇 개 있습니다 , 하지만 총량은 많지 않고 1, 2- 디클로로 에틸렌만 있습니다.

(3) 반응기리는 국내외에서 에틸렌산소염화의 기작에 대해 대량의 연구작업을 했지만, 여전히 결론이 나지 않는다. 두 가지 주요 메커니즘이 있습니다.

① 산화 환원 메커니즘? Fujitani 와 Kanuchi 와 같은 일본 학자들은 염소가 산소 염소화 반응에서 염화 구리의 화합 가격 변화를 통해 에틸렌으로 운반된다고 생각한다. 반응은 다음 세 단계로 나뉩니다.

C2H4+2CuCl2→C2H4Cl2+Cu2Cl2

Cu2Cl2+ 1/2O2→CuCl2 CuO

염화 구리 CuO+2HCl→2CuCl2+H2O

단계 1 에서 흡착된 에틸렌은 염화구리와 반응하여 디클로로 에탄을 생성하고 염화구리를 염화아 구리로 환원한다. 이 단계는 반응의 통제 단계입니다. 두 번째 단계는 염화 구리를 염화 구리와 산화 구리의 복합체로 산화시키는 것이다. 3 단계, 복합물은 염화수소와 반응하여 염화구리와 물로 분해된다. 이 기계의 기초는: A) 에틸렌이 염화구리 촉매제를 단독으로 통과할 때, 디클로로 에탄과 염화 아구리를 형성한다. (B) 공기나 산소가 복원된 염화 구리를 통과할 때, 그것은 염소화 구리로 완전히 전환될 수 있다. (c) 에틸렌의 농도는 반응 속도에 가장 큰 영향을 미친다.

따라서 에틸렌을 디클로로 에탄으로 전환시키는 염화제는 염소가 아니라 염화 구리이며, 염화구리는 산화 환원 메커니즘을 통해 염소를 에틸렌으로 계속 운반한다.

② 에틸렌 산화 메커니즘? 산소염소화 반응 속도는 에틸렌과 산소분압의 증가에 따라 증가하지만 염화수소 분압과는 무관한 사실에 따르면 미국 학자 R.V.Carrubba 는 다음과 같은 메커니즘을 제시했다.

여기서 a 는 촉매 표면의 흡착 센터를 나타냅니다. HCl (a), O (a) 및 C2H4 (a) 는 HCl, O 및 C2H4 의 흡착종을 나타냅니다. 이 반응의 통제 단계는 흡착된 에틸렌과 흡착된 산소의 반응이다.

초기 산소 염소화 연구에서 염화수소가 염화구리의 촉매 하에 염소로 산화되고, 염소와 에틸렌이 반응하여 디클로로 에탄을 생성한다는 제안도 있었다.

(3) 반응 역학은 상기 반응 메커니즘에 따라 염화 구리를 촉매로 할 때 실험에서 측정한 역학 방법은 다음과 같다.

그 중 PC, pH, PO 는 각각 에틸렌, 염화수소, 산소의 분압을 나타낸다.

위의 두 가지 역학 방법에서 알 수 있듯이 에틸렌 분압은 반응률에 가장 큰 영향을 미치며 에틸렌 분압을 높이면 1, 2- 디클로로 에탄의 생성률을 효과적으로 높일 수 있습니다. 대조적으로 염화수소 분압의 변화는 반응율에 미치는 영향이 훨씬 적다. 산소 분압이 일정 값을 초과할 때 반응율에 영향을 주지 않는다. 낮은 값에서 산소 분압의 변화는 반응율에 뚜렷한 영향을 미친다. 이 두 역학 방정식은 상술한 두 가지 반응 기계와 거의 일치한다.

(4) 촉매제의 초기 연구에 따르면 금속 염화물은 산화염소화 촉매제로 사용될 수 있는데, 그 중 염화구리의 활성성이 가장 높고, 브롬-Al2O3 과 규산알루미늄에 적재된 염화구리가 공업에서 광범위하게 응용되고 있다. 촉매제의 구리 함량은 반응의 전환율과 선택성에 영향을 미친다. 구리 함량이 증가함에 따라 전환율은 증가하지만 심도 산화로 인한 CO2 양은 증가한다. 실험을 통해 구리 함량은 5% ~ 6% 였다. 이때 염화수소의 전환율은 100% 에 가까울 수 있어 CO2 의 양이 많지 않다. 이런 단조 촉매제는 좋은 선택성을 가지고 있지만 염화구리는 휘발성이다. 반응 온도가 높을수록 염화구리의 휘발 손실이 커질수록 촉매제 활성화가 빠르게 떨어지고 수명이 짧아진다. 염화구리 촉매 활성 성분의 손실을 방지하거나 줄이기 위해 촉매제에 2 조 염화칼륨을 넣어 2 조 촉매제가 된다. 반응활성은 떨어지지만 촉매제의 열안정성이 눈에 띄게 높아졌다. 염화칼륨과 염화구리가 휘발하지 않는 복염이나 저융점 혼합물을 형성하여 염화구리의 손실을 막았기 때문인 것 같다. 2 액형 촉매의 활성성을 높이기 위해 촉매제에 염화 세륨 및 염화 란탄과 같은 희토금속 염화물을 첨가하면 촉매 활성성이 높아질 뿐만 아니라 촉매의 수명을 연장시켜 촉매제가 2 조에서 다조로 변한다.

그림 5-2-0 1 온도가 반응 속도에 미치는 영향

그림 5-2-02

온도가 선택성에 미치는 영향 (염소의 경우)

그림 5-2-03

에틸렌 연소 반응에 미치는 온도의 영향

옥시 염소화 반응기에는 고정층과 유동층의 두 가지 유형이 있습니다. 고정침대를 사용할 때, 성형된 γAl2O3 운반체는 활성팀을 함침시켜 건조하고 공기가 활성화되면 바로 사용할 수 있다. 스트리밍 침대 촉매제의 경우, 플루토늄-Al2O3 마이크로볼로 활성 팀을 함침한다. 또는 실리콘 알루미 네이트 졸을 활성 성분과 혼합한 다음 겔화제를 넣어 분무 건조를 통해 스트리밍 침대 마이크로구 촉매제를 만들 수 있습니다.

(5) 공정 조건 선택

① 반응 온도? 반응 온도, 반응 속도, 선택성 및 에틸렌 연소 반응이 구리 함량이 12%(w) 인 CUCL 2/A L2O3 촉매제에 미치는 영향을 연구했다. 결과는 그림 5-2-0 1, 그림 5-2-02 및 그림 5-2-03 과 같습니다. 그림 5-2-0 1 에서 볼 수 있듯이 반응 속도는 초기 단계에서 온도가 높아지면서 빠르게 상승하고, 섭씨 250 도 이후 점차 느려지고, 섭씨 300 도 이후 떨어지기 시작했다. 따라서 반응 온도가 높을수록 좋지만 적절한 범위가 있습니다. 그림 5-2-02 에서 볼 수 있듯이 반응 선택성도 초기 단계에서도 온도가 높아지면서 섭씨 250 도 안팎에서 최대값에 도달한 후 점차 낮아진다는 것은 선택성에 적합한 범위가 있다는 것을 보여준다. 그림 5-2-03 은 에틸렌의 심도 산화 부작용과 반응 온도의 관계를 보여줍니다. 그래프의 곡선은 270 C 이전에 반응 온도가 높아짐에 따라 에틸렌 심도 산화 부작용의 속도가 더디게 증가하고, 270 C 이후 에틸렌 심도 산화의 속도가 빠르게 증가한다는 것을 보여준다. 촉매제 사용의 관점에서 볼 때 반응온도가 높아지면서 휘발성 손실의 촉매제 활성 그룹인 CuCl2 _ 2 양이 늘어나면서 촉매제 비활성화 속도가 빨라지고 수명이 단축된다. 작동 안전의 관점에서 볼 때, 에틸렌산소염화는 강한 발열반응으로, 반응열은 25 1 kJ/mol 에 달할 수 있으며, 반응온도가 너무 높고, 주, 부반응, 특히 에틸렌의 심도 산화 부반응에서 방출되는 열이 증가한다. 만약 제때에 반응체계에서 제거할 수 없다면, 체계 열량의 축적으로 인해 반응온도가 더욱 높아질 것이다. 이렇게 악순환은 폭발이나 연소 사고를 초래한다. 따라서 반응활성성과 선택성을 만족시키는 전제하에 반응온도가 낮을수록 좋다. 구체적인 반응 온도는 선택한 촉매제에 의해 결정된다. CUCL2KCL/AL2O3 촉매의 경우 유동층 온도는 205 ~ 235 C 이고 고정층 온도는 230 ~ 290 C 입니다.

② 반응 압력? 고압은 산소 염소화 반응 속도와 선택성에 악영향을 주지만 실제 작동 온도에서는 65438 0.0mpa 이하의 압력이 반응 속도와 선택성에 큰 영향을 미치지 않습니다. 따라서 대기압 또는 저압 작동 중에서 선택할 수 있습니다. 가압이 설비의 활용도를 높이고 후속 흡수 및 분리 작업에 도움이 된다는 점을 감안하면 공업에서는 일반적으로 저압 작업을 사용한다.

③ 성분 비율? 에틸렌, 염화수소, 공기의 비율은 에틸렌의 과잉이 3 ~ 5% 임을 보장해야 한다. 산소도 촉매제의 정상적인 산화 복원 과정을 보장하기 위해 약간 초과해야 하지만 염화수소는 초과해서는 안 된다. 과도한 염화수소가 촉매 표면에 흡착되어 촉매 입자가 팽창하고 표관 밀도를 낮출 수 있기 때문이다. 유동층반응기를 사용하면 촉매제 입자의 큰 팽창으로 인해 침대층이 급격히 상승하며, 심지어 절충 현상까지 나타날 수 있다. 너무 많은 에틸렌을 사용해서는 안 된다. 그렇지 않으면 에틸렌의 심도 산화반응이 심해지고, 배기가스에 있는 CO 와 CO2 가 증가하고, 반응이 선택적으로 낮아지고, 산소가 너무 많으면 에틸렌의 심도 산화반응이 촉진된다. 원료가스의 구성도 원료비 폭발 한계 범위 밖에서 안전한 생산을 보장할 것을 요구한다. 공업용 비율은 에틸렌: 염화수소: 산소 = 1: 2: 0.5 (몰비) 입니다.

④ 원료 가스 순도? 사용된 공기는 여과, 세척, 건조를 거쳐 소량의 고체 불순물, SO2, H2S, 수분을 제거한 후에야 사용할 수 있다. 염화수소 가스는 디클로로 에탄의 분해 과정에서 나오는데, 보통 아세틸렌을 함유하고 있다. 따라서 수소와 혼합한 후 염화수소 가스는 산소염화반응기에 들어가기 전에 수소화반응기에서 탈알킬화된다. 원료 에틸렌에서 아세틸렌, 프로필렌, C4 올레핀의 함량은 에틸렌보다 활성성이 높기 때문에 산소 염소화 반응도 발생해 사염화 비닐, 트리염화 비닐, 1, 2- 디클로로 프로판 등 폴리염화염을 생성하여 제품의 정제난을 가중시켜야 한다. 동시에, 그들은 더 깊은 산화 반응을 일으킬 가능성이 높습니다, 방출 된 열은 반응 온도의 상승을 촉진 하 고 반응에 부정적인 영향을 미칠 것입니다. 일반적으로 원료 에틸렌의 에틸렌 함량은 99.95%(m) 이상이다. 표 5-2-02 는 중국 염화 비닐 원료 에틸렌의 규격을 보여준다.

표 5-2-02

중국의 염화 비닐 원료 에틸렌 사양

그룹

분

가리키다

표시

그룹

분

가리키다

표시

C2H4

CH4+C2H6

C2H2

99.95%

500 ppm

10 ppm

분류: C2S

S (H2S 기준)

H2O

100 ppm

5 ppm

15 ppm

⑤ 체류 시간? 체류 시간은 HCl 전환율에 영향을 줍니다. 실험에 따르면 체류 시간이 10 s 에 도달하면 염화수소의 전환율은 100% 에 가까울 수 있지만 체류 시간이 길면 전환률이 약간 떨어지는 것으로 나타났다. 1, 2-. 체류 시간이 너무 길면 설비의 생산 능력이 떨어질 뿐만 아니라 부작용도 심해져 부산물이 증가하고 반응선택성이 떨어진다.

그림 5-2-04 PPG 화학공업회사 산소 염소화 염화 비닐 생산 공정

1. 직접 염소화 반응기; 기체-액체 분리기; 산소 염소화 반응기; 4. 구분 기호 5. 경류분탑; 6. 중류분탑; 크래킹로; 8. 담금질 탑; 9. 염화수소 회수 탑; 10. 염화 비닐 증류탑

염화 비닐 생산 공정의 균형

그림 5-2-04 는 PPG 화학공업회사 산소염소화 염화 비닐을 생산하는 과정을 보여줍니다. 디클로로 에탄의 열분해에 의해 생성 된 염화수소는 모두 옥시 염소화 반응에 소비되기 때문에 평형 염화 비닐 생산 공정이라고도합니다. 이 공정은 세 가지 과정으로 구성됩니다: 에틸렌 액상 가산 염소화 생산 1, 2- 디클로로 에탄; 에틸렌의 기상산소염화는 1, 2- 디클로로 에탄을 생산한다. 1, 2- 디클로로 에탄 열분해에 의한 염화 비닐 생산.

에틸렌 액상 가산염화의 반응 조건은 반응온도 섭씨 50 도 안팎, 촉매제는 FeCl3 _ 3 으로 염소화액 중 농도가 250 ~ 300 ppm (0.025% ~ 0.03%), 비닐과 염소의 무어비1..

에틸렌 기상산소염화반응조건은 반응온도 225 ~ 290 C, 압력 1.0MPa, 촉매제는 CuCl2/γal2o 3 또는 개조성 CuCl2-KCl/γAl2O3, 촉매제 중 구리 함량은 5% 입니다

염화와 산소염소화에 의해 생성된 조염화비탄은 탈경조분탑과 탈조분탑으로 들어간다. 경조에는 미량의 염화수소 가스가 함유되어 있어 세탁한 후에야 사용할 수 있다. 재조합분에는 더 많은 디클로로 에탄이 함유되어 있으며 진공 증류를 통해 디클로로 에탄을 회수하여 더 처리해야 한다. 얻어진 디클로로 에탄은 순도가 매우 높아서 99% 정도에 달할 수 있다. 열분해로에 들어가면 작동 조건은 온도 430 ~ 530 도, 압력 2.7MPa, 촉매제는 부석이나 활성탄이다. 반응 전환율은 50% ~ 60%, 염화 비닐은 95% 에 달한다. 염화수소 분류기에서 열해산물에서 순도가 99.8% 인 염화수소를 증류하여 알킨을 함유하고 있다. 필요한 경우 수소화탈은 산소염화의 원료로 사용할 수 있다. 염화 비닐 분류탑에서 탑 꼭대기에서 나오는 순도가 99.9% 인 완제품 염화 비닐과 탑 바닥의 디클로로 에탄은 열분해로 인한 재조합분을 함유하고 있으며 디클로로 에탄 정제 공정으로 보내집니다.

이 공정은 공기 대신 산소를 산화제로 사용하는데, 반응이 끝난 후에도 여분의 에틸렌이 냉각, 응축, 분리 후에도 여전히 산소염화반응기에서 재활용될 수 있다는 장점이 있다. 에틸렌이용률은 공기를 산화제로 사용할 때보다 높다. 공기를 산화제로 사용할 때 배기가스 중 에틸렌 농도가 낮아 65438 0% 정도에 불과하다. 연소법은 연료를 소모한다. 산소를 산화제로 사용할 때 배기가스 배출량은 작지만 에틸렌 농도가 높기 때문에 연소법에는 추가 연료가 필요하지 않다. 준비한 원료가스에는 질소가 함유되어 있지 않아 원료가스에서 에틸렌의 농도가 높아져 반응속도와 촉매제의 생산능력을 높이고 반응기를 더 작게 만들어 설비 제조 비용을 절감할 수 있다. 산소를 산화제로 사용할 때 배기량이 적기 때문에 용제 흡수와 심냉을 통해 배기가스에서 소량의 디클로로 에탄을 회수할 필요가 없어 공정을 간소화하고 설비 투자 비용을 절감할 수 있다. 고정층 반응기의 경우 산소를 산화제로 사용할 때 핫스팟이 뚜렷하지 않기 때문에 1, 2- 디클로로 에탄의 선택성이 높고 염화수소의 전환율도 높지만 공기를 산화제로 사용할 때는 반대다. 표 5-2-03 은 두 가지의 비교 결과를 보여줍니다.

표 5-2-03

고정층 에틸렌 옥시 염소화 결과 비교

에틸렌을 다양한 물질로 전환시키는 선택성,%

공기산소염화법

산소염화법

1, 2- 디클로로 에탄

클로로 에탄

일산화탄소+이산화탄소

1, 1, 2- 트리클로로 에탄

기타 염소 유도물

95. 1 1

1.73

1.78

0.88

0.50

97.28

1.50

0.68

0.08

0.46

HCl 의 전환율,%

99. 13

99.83

현재 많은 대형 화공업체들이 공기 분리 설비를 건설하고 있으며 산소 공급에 문제가 없다. 이는 산소를 산화제로 하는 산소염화에틸렌법의 발전에 좋은 기회를 제공한다. 산소 산소 염소화 방법 (생산 1 t 디클로로 에탄계) 소비 할당량은 에틸렌 287kg( 100%), 염화수소 742kg( 100%)

그림 5-2-05 는 염화 비닐을 생산하는 산소 염소화의 자재 균형도입니다.

그림 5-2-05 염화 비닐의 균형 생산 조직 *

그림의 숫자는 다양한 재질의 실제 중량 비율입니다.

4. 옥시 염소화 반응기

공기산소염소화든 산소산소염소화든 고정층이나 스트리밍 침대 반응기를 사용할 수 있다.

(1) 고정층 옥시 염소화 반응기

그림 5-2-06

유동층 에틸렌 옥시 염소화 반응기 구조 다이어그램

1. 에틸렌 및 HCl 입구; 공기 흡입구; 플레이트 분배기; 관형 반응기; 가스 촉매 입구; 원자로 하우징; 냉각 파이프 그룹; 8. 가압 온수 입구; 9, 1 1, 12. 사이클론 10. 반응 가스 출구; 13. 맨홀 14. 고압 증기 출구

이 반응기의 구조는 기본적으로 일반 고정층 반응기와 동일하며, 여러 개의 파이프가 내장되어 있고, 입자형 촉매제가 내장되어 있으며, 원료가스는 위에서 아래로 촉매층을 통과해 촉매 반응을 한다. 파이프 사이에는 가압 온수를 운반체로 하고, 부산물은 일정량의 중압 증기를 생산한다.

고정층 리액터 튜브에 핫스팟이 있습니다. 국부 온도가 너무 높으면 반응선택성을 낮추고, 활성조의 손실을 가속화하고, 촉매제의 수명을 단축시킬 수 있다. 침대층 온도 분포를 더욱 고르게 하고 핫스폿 온도를 낮추기 위해 공업에서는 산화제 공기나 산소를 일정한 비율로 각각 세 개의 반응기에 연결하는 세 개의 고정층 반응기를 직렬로 사용한다. 이렇게 하면 각 리액터 재료의 산소 농도가 낮아 반응이 너무 심하지 않고, 심도 산화로 생성된 CO 와 CO2 의 양도 줄일 수 있으며, 혼합 가스의 산소 농도도 가연성 범위 밖에서 안전한 조작에 도움이 된다.

(2) 스트리밍 침대 산소 염소화 리액터 스트리밍 침대 반응기의 반응 온도는 균일하고 핫스팟이 없으며, 공급 속도는 자동 제어 장치를 통해 제어되어 리액터 온도를 적절한 범위 내에서 조절할 수 있습니다. 따라서 반응의 선택성을 높이는 것이 큰 도움이 된다. 반응으로 인한 열은 내장된 열 교환기를 통해 제때에 배출될 수 있다. 스트리밍 침대 산소염화반응기의 구조는 그림 5-2-06 에 나와 있다.

공기 (또는 산소) 가 바닥에서 들어와 다중 노즐 판 분배기를 통해 전체 단면에 공기 (또는 산소) 를 고르게 분포시킵니다. 판형 분배기 위에는 C2H4 와 HCl 혼합 가스가 있는 흡기관이 있고, 흡기관은 공기 분배기와 같은 수의 노즐이 있는 분배기에 연결되어 있으며 노즐은 공기 분배기의 노즐에 딱 꽂혀 있습니다. 이렇게 하면 두 가지 공급 기체가 촉매상에 들어가기 전에 노즐에서 균일하게 혼합될 수 있습니다.

반응단 안에는 일정 수의 수직 냉각관을 배치하고, 관내에는 가압 온수를 뚫고, 물의 기화를 통해 반응열을 가져가고, 부산은 증기를 중압한다. 리액터 상부에 3 단 회오리바람 분리기를 설치하여 반응가스 띠의 촉매제를 회수하다. 촉매제의 마모는 약 0. 1% 이며, 보충할 촉매제는 기체 분배기 상부에서 압축 공기로 반응 세그먼트로 공급된다.

물은 산소염소화 (에틸렌의 심도 산화) 로 인해 반응기의 일부 부위가 보온이 좋지 않고 온도가 너무 낮으면 이슬점 온도에 도달하면 물이 응결되어 염화수소 가스에 용해되어 염산을 생성하여 장비에 심각한 부식을 일으킨다. 따라서 리액터의 절연은 매우 중요합니다. 또한 산화철이 촉매 표면에 부착되면 산화철은 염화철로 전환되어 에틸렌의 가산염소화 반응을 촉진시켜 염화 비탄 (CH3CH2Cl) 을 생성할 수 있다. 따라서 촉매제의 저장설비와 파이프는 철분 재료를 사용할 수 없다.