專利名稱：生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的絕熱活塞流反應(yīng)器及方法
生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的絕熱活塞流反應(yīng)器及方法領(lǐng)域本發(fā)明涉及活塞流反應(yīng)器，所述活塞流反應(yīng)器能夠絕熱操作并適合于進(jìn)行連續(xù)、氣相、自由基反應(yīng)以生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴。本發(fā)明還提供了結(jié)合該活塞流反應(yīng)器的方法。背景管式反應(yīng)器在大量大宗化學(xué)品的生產(chǎn)中是普遍存在的，尤其是在其中連續(xù)操作是適宜的或需要的方法中。管式反應(yīng)器中理想的流動(dòng)條件是‘活塞流’，并且在這些理想的條件下，在反應(yīng)器中的停留時(shí)間對(duì)于流的所有組元都是相同的，并且存在典型地橫過(guò)反應(yīng)器的半徑的均勻速度剖面。產(chǎn)物混合也理想地被限制于相同齡期的材料，即混合僅在徑向出現(xiàn)。換言之，當(dāng)活塞流動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器時(shí)，活塞組分在徑向完全混合，而不存在軸向上的混合。 雖然在實(shí)踐中不存在理想的活塞流，保持合理良好的活塞流(以至于流動(dòng)剖面十分類似于活塞流速度剖面)通過(guò)管式反應(yīng)器提供顯著有益。作為其中之一，活塞流相比非活塞流在反應(yīng)的和未反應(yīng)的材料之間提供更好的分離。這對(duì)于反應(yīng)速率受反應(yīng)物濃度影響的方法是適宜的。并且，良好的活塞流允許精確控制停留時(shí)間，這在轉(zhuǎn)化率和/或選擇性對(duì)于停留時(shí)間敏感的方法中可以是關(guān)鍵的。很多因素可以影響使活塞流條件接近于理想的能力。例如，軸向上的顯著混合可以降低活塞流的品質(zhì)，如器壁摩擦和擴(kuò)散等。通過(guò)增加流體速度和/或反應(yīng)器通道長(zhǎng)度可以消除這些中的很多的影響。獲得停留時(shí)間、有效的混合和良好的活塞流的正確組合可以導(dǎo)致需要數(shù)百米長(zhǎng)的管式反應(yīng)器。而這種長(zhǎng)度的反應(yīng)器存在溫度控制和熱傳遞特性上的附加困難。因此適宜的是提供ー種管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器能夠接近活塞流，同時(shí)也提供最優(yōu)的，例如停留時(shí)間、熱傳遞特性、溫度控制和混合。簡(jiǎn)述在本文中提供這樣ー種反應(yīng)器。更詳細(xì)地，本文所描述的反應(yīng)器可以提供以下各項(xiàng)中的ー項(xiàng)或多項(xiàng)更精確的溫度控制、進(jìn)入和/或離開反應(yīng)器的熱傳遞的最小化、反應(yīng)組分的適當(dāng)停留時(shí)間和或最優(yōu)化的混合。作為結(jié)果，可見所需的轉(zhuǎn)化率和/或選擇性。該反應(yīng)器因此特別適合于在該反應(yīng)器內(nèi)適宜地進(jìn)行包含以下的反應(yīng)否則可能展現(xiàn)減少的壽命的熱敏感組分如催化劑，或在適宜地在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的方法的操作技術(shù)條件內(nèi)的溫度下不合乎需要的反應(yīng)或分解的反應(yīng)組分。在本發(fā)明的ー個(gè)方面中，提供ー種絕熱活塞流反應(yīng)器，所述絕熱活塞流反應(yīng)器適合在用于生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的連續(xù)、氣相、自由基方法中使用，其中所述反應(yīng)器包括促進(jìn)減少在進(jìn)入反應(yīng)器之前或離開反應(yīng)器之時(shí)的回混和/或再循環(huán)或減少在可能出現(xiàn)的任何回混的過(guò)程中副產(chǎn)物的形成的設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施方案中，該反應(yīng)器還可以包括在所需的轉(zhuǎn)化率下使副產(chǎn)物生成最小化的設(shè)計(jì)。提供了數(shù)個(gè)這樣的設(shè)計(jì)，包括i)使至所述反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自所述反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)；ii)使在反應(yīng)組分與至少ー個(gè)反應(yīng)器管壁的至少一部分之間的邊界處的反應(yīng)組分的流動(dòng)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)；iii)促進(jìn)反應(yīng)器流出物的溫度降低至低于它則不出現(xiàn)副產(chǎn)物的顯著形成的溫度的設(shè)計(jì)，和/或iv)允許通過(guò)控制所述反應(yīng)器流出物的所述溫度調(diào)節(jié)在所述反應(yīng)器中進(jìn)行的方法的生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)?？梢圆捎眠@些中的一個(gè)或多個(gè)的組合，在這樣的情況下，由一個(gè)設(shè)計(jì)提供的優(yōu)點(diǎn)可能由一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)計(jì)的添加而杠桿化，或許甚至是互相協(xié)同地。因?yàn)楸景l(fā)明的反應(yīng)器預(yù)期對(duì)其中使用所述反應(yīng)器的連續(xù)方法提供時(shí)間和成本節(jié)約，所以不僅是采用所提供的反應(yīng)器的方法，而且可以使由而生產(chǎn)的產(chǎn)物發(fā)揚(yáng)這些優(yōu)點(diǎn)，即，至下游方法，或最終使用。并且因此，在本文還提供用于使用在本發(fā)明的反應(yīng)器中生產(chǎn)的氯化和/或氟化丙烯或高級(jí)烯烴制備下游產(chǎn)物的方法，所述氯化和/或氟化丙烯或高級(jí)烯烴在一些實(shí)施方案中可以是氯化丙烯，所述下游產(chǎn)物在一些實(shí)施方案中可以是2，3，3，
3_ 四氟丙-1-烯(HF0-1234yf)或 1，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0_1234ze)。附圖
簡(jiǎn)述本發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述之后將變得更好理解，其中圖I是常規(guī)混合器的截面形式的示意圖；圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的混合器的截面形式的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的絕熱活塞流反應(yīng)器的溫度相對(duì)于以英尺計(jì)的反應(yīng)器長(zhǎng)度的曲線圖；和圖4是生產(chǎn)率和選擇性相對(duì)于出口反應(yīng)器溫度的曲線圖。詳述本說(shuō)明書提供了某些定義和方法以更好地定義本發(fā)明和引導(dǎo)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明。是否提供對(duì)特定術(shù)語(yǔ)或措辭的定義不意味著其具有或缺乏任何特殊的重要性。相反，并且除非另外指出，術(shù)語(yǔ)要按照相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)用法理解。本文所用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和類似術(shù)語(yǔ)不表示任何順序、量或重要性，而是用于將ー種與另ー種要素相區(qū)別。另外，術(shù)語(yǔ)“ー個(gè)”和“ー種”不表示對(duì)量的限定，而是表示存在至少ー個(gè)所提及的項(xiàng)，并且除非另外指出，術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“底”和/或“頂”的使用僅為了便于描述，且不意圖限定所描述的部分由任何ー種位置或空間取向限定。如果公開了范圍，涉及相同組分或性能的所有范圍的端點(diǎn)包括在內(nèi)并且可獨(dú)立地組合(如，范圍“高達(dá)約25重量％,或,更具體地,約5重量％至約20重量包括端點(diǎn)和范圍“約5重量％至約25重量等的所有中間值)。在涉及量時(shí)使用的修飾詞“約”包括所述的值和具有上下文所表示的含義(如，包括與特定量測(cè)量有關(guān)的誤差度)。本文所用的，百分比)轉(zhuǎn)化率意味著表示相比于輸入流，反應(yīng)器中的反應(yīng)物的摩爾或質(zhì)量流量的變化，而百分比)選擇性是指相比于反應(yīng)物摩爾流量變化，反應(yīng)器中的產(chǎn)物按的摩爾流量變化。應(yīng)明白在本文中術(shù)語(yǔ)“活塞流”的使用表示該反應(yīng)器近似于理想的活塞流，但不一定獲得理想的活塞流。遍及說(shuō)明書提及“一個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”意指關(guān)于實(shí)施方案描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少ー個(gè)實(shí)施方案中。因此，在遍及說(shuō)明書不同地方出現(xiàn)短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”不必然是指相同的實(shí)施方案。此外，在ー個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中可以以任何適宜的方式組合特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。本發(fā)明提供ー種絕熱活塞流反應(yīng)器，所述絕熱活塞流反應(yīng)器適合于在用于生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的連續(xù)、氣相、自由基方法中使用。有益地，該反應(yīng)器包括使副產(chǎn)物生成最小化的設(shè)計(jì)，所述副產(chǎn)物包括可能使反應(yīng)器結(jié)垢的反應(yīng)組分的分解產(chǎn)物。在這種情況下，可以將在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)的百分比轉(zhuǎn)化率保持在所需的范圍內(nèi)。例如，在一些實(shí)施方案中，可以導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率増加低于約5%，或低于約2%，或甚至低于約1%，所以可見所需的選擇性。換言之，在至少約5%，或至少約10%，或至少約15%，或甚至至少約20%的有限的試劑轉(zhuǎn)化率，對(duì)所需的產(chǎn)物的選擇性可以高達(dá)約70%，或約75%，或約80%，或甚至約85%以上。因此，本發(fā)明的管式活塞流反應(yīng)器特別適合于進(jìn)行這樣的反應(yīng)對(duì)于所述反應(yīng)，百分比轉(zhuǎn)化率的増加可能典型地表現(xiàn)為反應(yīng)副產(chǎn)物的増加的生成，并且因此，降低的百分比選擇性。本文所描述的反應(yīng)器可以在任何連續(xù)氣相、自由基方法中采用，并且尤其是，非常適合于還是均相并且放熱的這些反應(yīng)。本文所描述的反應(yīng)器還特別適合用于這些反應(yīng) 所述反應(yīng)涉及至少ー種限制性反應(yīng)物，所述限制性反應(yīng)物具有遠(yuǎn)非其用盡的所需轉(zhuǎn)化率，例如，限制性反應(yīng)物的小于80%，或小于40%，或甚至小于20%的轉(zhuǎn)化率。如上面所討論的，本發(fā)明的反應(yīng)器還特別適合于這些反應(yīng)所述反應(yīng)對(duì)副產(chǎn)物的形成，以及所述副產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)選擇性的影響特別敏感，或所述反應(yīng)包含熱敏感組分，例如，讓你述熱敏感組分可以反應(yīng)，或降解，以形成不希望的副產(chǎn)物。熱敏感組分可以包括，例如，反應(yīng)物、產(chǎn)物、催化劑并且甚至副產(chǎn)物，它們可以進(jìn)一歩反應(yīng)或熱降解以形成其他副產(chǎn)物。包含熱敏感組分的組合的反應(yīng)還可以從在本發(fā)明的反應(yīng)器中進(jìn)行找到優(yōu)點(diǎn)。甚至在限制性反應(yīng)物的這些低轉(zhuǎn)化率下，并且當(dāng)用于進(jìn)行對(duì)副產(chǎn)物的形成敏感的反應(yīng)時(shí)，本發(fā)明的反應(yīng)器可以提供至少約70%，或約75%，或約80%，或甚至約85%以上的對(duì)所需產(chǎn)物的選擇性。這些反應(yīng)的ー個(gè)實(shí)例包括但不限干，生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的反應(yīng)。優(yōu)選的烯烴包括具有約三至約六個(gè)碳原子的那些。示例性反應(yīng)包括甲烷類與氯こ烯或氯氟こ烯以提供氯化和/或氟化丙烯的反應(yīng)，所述甲烷類包括氯甲烷、氟甲烷或氯氟甲烷，其具有式CH4_a_bClaFb，其中a和b各自獨(dú)立地為0-3，并且4_a_b大于O ;所述氯化和/或氟化丙烯符合式 CH2IgClcPg = CH1-^hCldFh-CH3IfCleFf,其中 c 是 0-2，d 是 0-1，e 是 0-3，f 是0-3，并且g是0-2，而c+g彡2，d+h彡1，并且e+f彡3。具體的示例性反應(yīng)包括甲基氯與全氯こ烯以提供1，1，2，3-四氯丙烯的反應(yīng)，甲基氟與全氯こ烯以提供1，1，2-氯-3-氟-丙烯的反應(yīng)，以及甲基氟與三氟氯こ烯以提供1，1，2，3_四氟丙烯的反應(yīng)。然而，這些提及僅為示例性的并且不應(yīng)被解釋為對(duì)于本文所描述的原理的限制。在化學(xué)工程領(lǐng)域中已知可用于調(diào)節(jié)管式反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件的很多參數(shù)，然而，在本文所描述的本發(fā)明之前，沒(méi)有以使得副產(chǎn)物的形成減少以至于可見所需的轉(zhuǎn)化率的方式應(yīng)用，和/或沒(méi)有應(yīng)用于特別需要它的反應(yīng)。換言之，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的是如何將絕熱管式反應(yīng)器設(shè)計(jì)為能夠用于在進(jìn)行包括熱敏感反應(yīng)組分如包含氯的催化劑或引發(fā)劑的連續(xù)氣相、自由基反應(yīng)中使用，以使得在其中進(jìn)行的反應(yīng)具有所需的百分比轉(zhuǎn)化率。歸因于進(jìn)行包含熱敏感反應(yīng)組分的連續(xù)氣相，自由基反應(yīng)中涉及的獨(dú)特化學(xué)，化學(xué)工程領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不會(huì)必然地將絕熱管式反應(yīng)器認(rèn)為是在其中進(jìn)行所述反應(yīng)的良好候選者。例如，用于生產(chǎn)氯化或氟化丙烯的方法可能典型地導(dǎo)致比常規(guī)鹵化方法更大量的反應(yīng)副產(chǎn)物形成。換言之，在常規(guī)自由基鹵化反應(yīng)中，促進(jìn)回混或再循環(huán)的反應(yīng)器，如通過(guò)噴射攪拌反應(yīng)器提供的，被典型地認(rèn)為提高反應(yīng)器的生產(chǎn)率，而不帶有同時(shí)發(fā)生的副產(chǎn)物形成的增加[Liu 等，化學(xué)工程學(xué)(Chemical Engineering Science) 59 (2004) 5167-5176]。在本方法中，這種回混或再循環(huán)將導(dǎo)致不可接受量的副產(chǎn)物的形成。大量副產(chǎn)物的形成，反過(guò)來(lái)，不僅可以有害地影響處理能力和轉(zhuǎn)化率，而且同樣因?yàn)槠渌蚨怯袉?wèn)題的，至少其中大量副產(chǎn)物的形成可以引起反應(yīng)器結(jié)垢。反應(yīng)器結(jié)垢可以有效地降低可用于所需反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)器容積。經(jīng)由對(duì)于結(jié)垢的反應(yīng)器所必須的清潔，也可能將不適宜的時(shí)間或成本代價(jià)添加至該方法，所述的結(jié)垢達(dá)到商業(yè)可接受的生產(chǎn)量不在可能的程度。因?yàn)樵诔Ｒ?guī)氣相自由基鹵化反應(yīng)中副產(chǎn)物的形成通常不是問(wèn)題，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不能預(yù)期用于通過(guò)減少或消除回混或再循環(huán)從而減少這些副產(chǎn)物的解決方案可以適用于本文所描述的氯化和/或氟化反應(yīng)。本發(fā)明的用于生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯或高級(jí)烯烴的改進(jìn)的反應(yīng)器至少通過(guò)最小化或消除反應(yīng)器中出現(xiàn)的回混和/或再循環(huán)的量，從而最小化副產(chǎn)物的形成。在常規(guī)氣 相、自由基鹵化方法中，回混和/或再循環(huán)不是有害的，并且甚至可能是需要的，因?yàn)橄拗菩栽噭┙?jīng)歷100%轉(zhuǎn)化率。相反，在本發(fā)明的反應(yīng)器中進(jìn)行的方法中，限制性試劑的轉(zhuǎn)化率可以低于80%或低于40%，或甚至低于20%。顯著增加這些反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率通常不是所希望的，因?yàn)檫@可以導(dǎo)致副產(chǎn)物的形成増加而不是所需的最終產(chǎn)物的形成増加。甚至在限制性試劑的這些低轉(zhuǎn)化率下，并且當(dāng)用于進(jìn)行對(duì)副產(chǎn)物的形成敏感的反應(yīng)時(shí)，本發(fā)明的反應(yīng)器可以對(duì)所需產(chǎn)物提供至少約70 %，或約75 %，或約80 %，或甚至約85 %以上的選擇性。促進(jìn)減少回混和/或再循環(huán)區(qū)以減少在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前或離開所述反應(yīng)器時(shí)可能出現(xiàn)的任何回混過(guò)程中副產(chǎn)物的形成的設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)例包括使用不帶有混合器和/或收集器的反應(yīng)器，或適宜地用于使回混最小化的任何混合器和/或收集器的重新設(shè)計(jì)。即，很多管式反應(yīng)器可以配置有與其流體連通的混合器和/或收集器，其中將所述反應(yīng)物提供至反應(yīng)器，或從其中分配反應(yīng)器流出物，根據(jù)具體情況而定。在這些常規(guī)混合器/收集器中，和/或相對(duì)于反應(yīng)器常規(guī)地安放的混合器/收集器中，可能典型地出現(xiàn)回混。在圖I中示出了其中可能出現(xiàn)回混的常規(guī)混合器的ー個(gè)實(shí)例。更具體地，如圖I中所示的混合器100是包括入ロ 102和104和導(dǎo)管106的常規(guī)T型混合器。圖I還顯示了反應(yīng)器108及其與混合器100的關(guān)系。在操作中，入口 102和104將流體地連通至進(jìn)料源(未顯示)井分別將例如反應(yīng)物和/或稀釋劑的進(jìn)料流110和112提供至并通過(guò)導(dǎo)管106。導(dǎo)管106又與反應(yīng)器108流體連通。如所示，進(jìn)料流110在導(dǎo)管106內(nèi)與進(jìn)料流112接觸。歸因于由入口 102和入口104的垂直關(guān)系建立的流體動(dòng)力學(xué)，典型地出現(xiàn)進(jìn)料流110和進(jìn)料流112的次優(yōu)混合。在橫過(guò)混合器100的線A-A處所取的截面114顯示了由這種次優(yōu)混合可能典型地產(chǎn)生的進(jìn)料流110與進(jìn)料流112之間的關(guān)系。此外，并且歸因于混合器導(dǎo)管106和反應(yīng)器108的直徑之間的不一致，預(yù)期組合進(jìn)料流Iio和112當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)器108時(shí)以通常圓錐模式扇形展開，從而產(chǎn)生死空間116和118，在所述死空間內(nèi)可能出現(xiàn)不適宜的回混或再循環(huán)。為了減少死空間116和118中可能出現(xiàn)的反應(yīng)，在包含這種常規(guī)混合器的反應(yīng)器中進(jìn)行的很多常規(guī)方法/反應(yīng)依賴于不適宜的反應(yīng)不出現(xiàn)或以較低程度出現(xiàn)的降低的入口溫度。降低的入口溫度又要求増加的反應(yīng)體積，這在很多應(yīng)用中可能是不適宜的。為了減少或消除任何這種回混或再循環(huán)，本發(fā)明的反應(yīng)器可以在沒(méi)有常規(guī)混合器和/或收集器的情況下設(shè)置，以使得將反應(yīng)物基本上直接進(jìn)料至反應(yīng)器中，和/或使反應(yīng)器流出物從反應(yīng)器通過(guò)直接進(jìn)入液體驟冷區(qū)?；蛘?，可以將反應(yīng)器和任何混合器和/或收集器的直徑/形狀配置為基本上相同，以使得在由反應(yīng)器和收集器之間的不同幾何形狀產(chǎn)生的死空間中不產(chǎn)生回混或再循環(huán)區(qū)域。任何這種混合器/收集器還將適宜地被放置在與反應(yīng)器相同的縱軸處，以使得反應(yīng)物和反應(yīng)器流出物在基本上平行于縱軸的方向上流動(dòng)。減少的回混或再循環(huán)也可以通過(guò)提供具有使所述回混或再循環(huán)最小化的混合器設(shè)計(jì)的反應(yīng)器而提供。這種設(shè)計(jì)的ー個(gè)實(shí)例在圖2中給出。如所示，混合器200通常具有殼管構(gòu)造，即，混合器200包括流體地連通至管206的入ロ 202。入口 202將進(jìn)料流210從進(jìn)料源(未顯示)提供至反應(yīng)器208?；旌掀?00還包括入口 204，它流體地連通至殼216。入口 204將進(jìn)料流212從進(jìn)料源(未顯示)穿過(guò)它提供至反應(yīng)器208。作為這種構(gòu)造的結(jié)果，與通過(guò)圖I中所示的常規(guī)混合器100提供的混合比較，進(jìn)料流210和212更均勻地并且最優(yōu)化地混合，如通過(guò)在界面218處所取的截面214所進(jìn)ー步說(shuō)明的。混合器200的設(shè)計(jì)基本上消除了在很多常規(guī)混合器中存在的死空間(如圖I中所示的死空間116和118)，并且因此，基本上消除了在這些死空間中可能出現(xiàn)的回混。因此，可以對(duì)于該反應(yīng)最優(yōu)化反應(yīng)器入口處的溫度，而不是進(jìn)行調(diào)節(jié)以使回混反應(yīng)最小化。在一些實(shí)施方案中，反應(yīng)器可以另外包括ー個(gè)或多個(gè)其他設(shè)計(jì)特征，以進(jìn)一歩使副產(chǎn)物的形成最小化，或減少或消除所形成的任何副產(chǎn)物的影響。更具體地，本文提供的反應(yīng)器可以包括以下各項(xiàng)中的ー項(xiàng)或多項(xiàng)i)使至所述反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自所述反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)；ii)使在反應(yīng)組分與至少ー個(gè)反應(yīng)器管壁的至少一部分之間的邊界處的反應(yīng)組分的流動(dòng)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)；iii)促進(jìn)反應(yīng)器流出物的溫度降低至低于它則不出現(xiàn)副產(chǎn)物的顯著形成的溫度的設(shè)計(jì)，和/或iv)允許通過(guò)控制所述反應(yīng)器流出物的溫度調(diào)節(jié)在所述反應(yīng)器中進(jìn)行的方法的生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)?？梢砸匀我饨M合使用任何數(shù)量的本文所描述的反應(yīng)器設(shè)計(jì)?？梢詫?duì)本發(fā)明的反應(yīng)器提供促進(jìn)使至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)，即，促進(jìn)反應(yīng)器基本上絕熱地操作的能力的設(shè)計(jì)。如應(yīng)用至本文所描述的管式反應(yīng)器的術(shù)語(yǔ)“絕熱地”意指任何反應(yīng)器內(nèi)顯著的加熱或冷卻由其中進(jìn)行的放熱或吸熱反應(yīng)提供，帶有很少的或沒(méi)有從外部源提供的加熱或冷卻?？梢允褂枚喾N方法使至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自反應(yīng)器的熱傳遞最小化。采用任意層數(shù)的任意量的一種類型的或多種類型的組合的絕緣物將反應(yīng)器絕緣只是使熱傳遞最小化的一種示例性方法。例如，采用具有O. 05W/M/°C的有效熱傳導(dǎo)率的絕緣物預(yù)期能保持在具有6ft ID的反應(yīng)器內(nèi)試劑轉(zhuǎn)化率接近于10%。近似具有該有效熱傳導(dǎo)率值的絕緣材料的實(shí)例包括但是不限于，羊毛、玻璃纖維棉、爪哇木棉(Kapok)、石棉、香脂棉(balsamwool)、紙板、軟木板、白炭黑、刨花、輕木、粉刷石膏、娃藻土磚,或這些的組合。在這些實(shí)施方案中，可以使用多層絕緣物，并有每層具有相同的或不同的ー種或多種功能。例如，本發(fā)明的反應(yīng)器可以包括碳鋼、磚或陶瓷的絕緣層以使腐蝕最小化，以及較少地異乎尋常和/或昂貴材料的絕緣層，例如玻璃棉，以提供熱傳遞屏障。 也可以將反應(yīng)器直徑最優(yōu)化，以使得至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自反應(yīng)器的熱傳遞最小化。在這些實(shí)施方案中，反應(yīng)器直徑可以適宜地為至少約O. 5英尺，或至少約4英尺以上，以使得至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自反應(yīng)器的熱傳遞最小化。通過(guò)常規(guī)管式反應(yīng)器的増加的停留時(shí)間還可以導(dǎo)致不適宜的副產(chǎn)物的形成，并且通?？赡苡捎谠诜磻?yīng)器管的內(nèi)壁與在其中流過(guò)的反應(yīng)混合物之間的界面處的速度梯度層而出現(xiàn)。該層中反應(yīng)混合物的速度典型地小于主體速度下的反應(yīng)混合物的速度。實(shí)際上，速度梯度層的速度在反應(yīng)器壁處可以接近于零。歸因該較低速度，該層中的反應(yīng)物可以經(jīng)歷ー個(gè)或多個(gè)較長(zhǎng)的停留時(shí)間，在該停留時(shí)間過(guò)程中可能出現(xiàn)不希望的副反應(yīng)。使任何這樣的層最小化可以有助于最優(yōu)化反應(yīng)組分在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，并且從而，減少否則可能形成的副產(chǎn)物的形成。并且因此，在本文提供的反應(yīng)器的某些實(shí)施方案中，可以對(duì)ー個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器提供使反應(yīng)組分在速度梯度層內(nèi)的流動(dòng)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，這可以通過(guò)使該層的深度/厚度最小化實(shí)現(xiàn)，如可以通過(guò)在反應(yīng)器的至少一部分內(nèi)提供可以由至少約2100的雷諾數(shù)(Re)定義的湍流區(qū)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于通常的圓形構(gòu)造，至少約2100的雷諾數(shù)可以通過(guò)4G
等式Re =マ確定，其中分別地，G是質(zhì)量流率(kg/s)，D是管內(nèi)徑(m)，并且μ是粘度(I/
kg/m/s))。例如，對(duì)于甲基氯與全氯こ烯生產(chǎn)1，1，2，3_四氯丙烯的示例性反應(yīng)，一個(gè)這種實(shí)施方案可以包括提供穿過(guò)具有約6ft以下的內(nèi)徑的反應(yīng)器的約3. 6MM#/d的流率，這預(yù)期展現(xiàn)大于580，000的雷諾數(shù)。對(duì)于其中反應(yīng)器管不是通常的圓形的本發(fā)明的反應(yīng)器的實(shí)施方案，雷諾數(shù)可以通過(guò)用水力直徑Dh除以潤(rùn)濕周邊w確定，所述水力直徑又是流的橫截面面積的4倍。在這些
實(shí)施方案中，用于確定雷諾數(shù)的等式將為Re = I「，其中G是質(zhì)量流率(kg/s)，μ是粘度(1/kg/m/s)并且仏=と，其中A =流的橫截面面積并且w =潤(rùn)濕周邊。
W還可以對(duì)本發(fā)明的反應(yīng)器提供這樣的設(shè)計(jì)所述設(shè)計(jì)促進(jìn)提供具有阻礙在與該反應(yīng)器結(jié)合設(shè)置的任何收集器中，或當(dāng)將反應(yīng)流出物提供至下游處理時(shí)在至少ー個(gè)反應(yīng)器管內(nèi)的反應(yīng)區(qū)之前形成副產(chǎn)物的反應(yīng)的溫度的反應(yīng)器流出物。這種溫度將依賴于希望在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)，并且預(yù)期的是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠確定所述溫度。例如，在生產(chǎn)1，1，2,3-四氯丙烯的示例性反應(yīng)的情況下，流出物溫度將適宜地為低于350°C，或低于270°C，以使得甲基氯與全氯こ烯基本上不反應(yīng)以提供副產(chǎn)物如，例如，四氯丁烯、石墨和其他碳質(zhì)沉積物和/或氯化氫。反應(yīng)器流出物的溫度適宜地快速降低，即，在任何顯著量的這些副產(chǎn)物有機(jī)會(huì)形成之前。一般而言，并且在生產(chǎn)1，1，2，3-四氯丙烯的示例性反應(yīng)的情況下，反應(yīng)器流出物的溫度適宜地在低于約5秒內(nèi)，或甚至低于約I秒內(nèi)被冷卻至低于350°C或低于約270°C。換言之，反應(yīng)器流出物將適宜地以至少約20°C /秒，或50°C /秒，或甚至約100°C /秒的速率被冷卻。所需的溫度可以使用以所需的速率這樣進(jìn)行的任何適宜的方法獲得，并且在ー些實(shí)施方案中可以經(jīng)由液體驟冷完成。在這些實(shí)施方案中，驟冷功能可以通過(guò)任何適宜的方法進(jìn)行，如，例如，經(jīng)由至少ー個(gè)噴嘴、噴霧嘴或堰(weir)噴嘴施加溫度調(diào)節(jié)流體。
在驟冷功能中采用的溫度調(diào)節(jié)流體可以是能夠在所需的時(shí)間量?jī)?nèi)提供所需溫度的任何合適的流體。有益地，溫度調(diào)節(jié)流體可以是反應(yīng)組分，以使得不將需要之后分離并且從而增加方法成本的其他組分加入至該方法中。在一些實(shí)施方案中，可以采用再循環(huán)的反應(yīng)產(chǎn)物以進(jìn)行驟冷功能，并且可以 在被如此使用之前提純，例如經(jīng)由過(guò)濾而提純，或可以以未提純的形式使用。在一些實(shí)施方案中，本文提供的反應(yīng)器可以包括這樣的設(shè)計(jì)所述設(shè)計(jì)允許通過(guò)控制反應(yīng)器流出物的溫度調(diào)節(jié)生產(chǎn)率。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知這樣做的很多方法，并且這些中的任意一種可以在本發(fā)明的反應(yīng)器中采用。一種示例性方法包括對(duì)反應(yīng)器提供這樣的設(shè)計(jì)所述設(shè)計(jì)允許ー種或多種反應(yīng)物、ー種或多種引發(fā)劑和/或ー種或多種稀釋劑的流率和/或溫度的単獨(dú)調(diào)節(jié)。可以通過(guò)對(duì)需要調(diào)節(jié)的反應(yīng)組分設(shè)置分開的入口，并且進(jìn)一步對(duì)每個(gè)入口設(shè)置調(diào)節(jié)閥，提供単獨(dú)的流率調(diào)節(jié)。并且，単獨(dú)的溫度調(diào)節(jié)可以通過(guò)提供對(duì)于需要控制或調(diào)節(jié)的每個(gè)反應(yīng)組分提供溫度控制的分開方法而提供。例如，可以對(duì)需要単獨(dú)的溫度調(diào)節(jié)的每種反應(yīng)組分設(shè)置單獨(dú)的預(yù)熱器。對(duì)ー種或多種反應(yīng)物、ー種或多種引發(fā)劑和/或ー種或多種稀釋劑提供的流率和/或溫度將依賴于所進(jìn)行的特定反應(yīng)，以及期望獲得的生產(chǎn)率。那么一般而言，對(duì)于甲基氯與全氯こ烯以約12至約47KTA (千噸/年)的生產(chǎn)率生產(chǎn)例如1，1，2，3_四氯丙烯的示例性反應(yīng)，分別為約I. 5至約2. 0MM#/d (百萬(wàn)磅/天)和約2. O至約2. 7MM#/d的甲基氯和全氯こ烯的流率預(yù)期是適宜的。如果在該方法中適宜地使用引發(fā)劑，如包含氯的引發(fā)劑，所述引發(fā)劑的流率可以是約O. 20至約O. 25MM#/d。對(duì)于該特定反應(yīng)的反應(yīng)物，為獲得這樣的生產(chǎn)率合適的溫度為對(duì)于甲基氯約350°C至約500°C (優(yōu)選400°C至450°C )，對(duì)于全氯こ烯約250至400° (優(yōu)選)300°C至約375°C，并且如果采用引發(fā)劑，對(duì)于四氯化碳約300°C至約 325 0C ο可以有益地在用于在連續(xù)氣相，自由基方法中使用的反應(yīng)器中采用ー個(gè)或多個(gè)改進(jìn)的設(shè)計(jì)原理，并且預(yù)期使反應(yīng)器內(nèi)副產(chǎn)物的生產(chǎn)，包括分解產(chǎn)物的生成最小化。例如，可以是采用這些設(shè)計(jì)原理中的任意兩個(gè)，可以是采用這些設(shè)計(jì)原理中的任意三個(gè)，可以是采用這些設(shè)計(jì)原理中的任意四個(gè)，或者可以是采用全部五個(gè)設(shè)計(jì)原理。無(wú)論反應(yīng)器包含ー個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或全部五個(gè)設(shè)計(jì)原理，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)的百分比轉(zhuǎn)化率可以被保持在所需的范圍內(nèi)，例如，百分比轉(zhuǎn)化率可以與所需的轉(zhuǎn)化率不同低于約2%，或甚至低于約1%，以使得可見所需的百分比選擇性。因此，本發(fā)明的反應(yīng)器特別良好地適合于進(jìn)行這些反應(yīng)對(duì)于所述反應(yīng)，百分比轉(zhuǎn)化率的増加可能典型地顯示出反應(yīng)副產(chǎn)物的生產(chǎn)增加，并且從而，百分比選擇性減少。這些反應(yīng)可能還典型地包含至少ー種限制性反應(yīng)物，所述限制性反應(yīng)物具有遠(yuǎn)未達(dá)到用盡的所需的轉(zhuǎn)化率，例如，低于80 %，或低于40 %，或甚至低于20 %的轉(zhuǎn)化率。換言之，在至少約5%，或至少約10%，或至少約15%，或甚至至少約20%的限制性試劑轉(zhuǎn)化率下，對(duì)所需的產(chǎn)物的選擇性可以高達(dá)約70%，或約75%，或約80%，或甚至約85%以上。有益地，副產(chǎn)物的減少的生成還可以減少反應(yīng)器管壁的結(jié)垢，從而保持反應(yīng)器能力，并且從而保持反應(yīng)產(chǎn)率。在本發(fā)明的反應(yīng)器中可以有益地進(jìn)行的連續(xù)、氣相、自由基方法的一個(gè)實(shí)例包括用于生產(chǎn)包含約三至約六個(gè)碳原子的氯化和/或氟化烯烴的方法，尤其是采用包含氯的催化劑/引發(fā)劑的那些。這些催化劑可以是熱敏感的并且可以降解或否則不適宜地反應(yīng)從而導(dǎo)致反應(yīng)器結(jié)垢。此外，在甲基氯與全氯こ烯生產(chǎn)1，1，2，3_四氯丙烯的示例性反應(yīng)中，反應(yīng)產(chǎn)物自身不僅是熱不穩(wěn)定的，而且，傾向于與反應(yīng)物和反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)ー步反應(yīng)以形成其他副產(chǎn)物。更具體地，1，1，2，3-四氯丙烯在370 °C可與甲基氯和全氯こ烯反應(yīng)，在4000C _500°C熱力學(xué)不穩(wěn)定，并且在用于其生成的常規(guī)反應(yīng)條件即在約500°C至約750°C的溫度尤其不穩(wěn)定。相繼發(fā)生的不適宜的反應(yīng)和/或分解導(dǎo)致高濃度的雜質(zhì)，并且最終在這些更高的溫度的熱結(jié)焦。對(duì)于連續(xù)進(jìn)料的エ業(yè)反應(yīng)器，眾所周知結(jié)焦引起反應(yīng)器生產(chǎn)能力隨時(shí)間的進(jìn)ー步損失，并且通常需要停止反應(yīng)器用于清洗和維護(hù)。雖然本發(fā)明不如此限制，但是生產(chǎn)1，1，2，3-四氯丙烯的反應(yīng)，以及包含具有相似的熱敏感性的反應(yīng)物、產(chǎn)物、稀釋劑或副產(chǎn)物的其他類似的反應(yīng)，是可以從本文公開的原理的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)特別優(yōu)點(diǎn)的那些的實(shí)例。在本發(fā)明的反應(yīng)器中進(jìn)行的方法在限制性試劑至少5%或至少約10%，或至少約 15%，或甚至至少約20%的轉(zhuǎn)化率的情況下可以提供最小化的副產(chǎn)物和/或分解產(chǎn)物生成，同時(shí)保持對(duì)所需的產(chǎn)物的選擇性高達(dá)約70%，或約75%，或約80%，或甚至約85%以上。例如在由甲基氯和全氯こ烯生產(chǎn)1，1，2，3-四氯丙烯的情況下，限制性試劑全氯こ烯當(dāng)轉(zhuǎn)化至少5%時(shí)預(yù)期以90%選擇性轉(zhuǎn)化為所需的產(chǎn)物。并且因此，本發(fā)明的反應(yīng)器在用于生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的連續(xù)方法中的使用可以提供明顯的時(shí)間和成本節(jié)約。通過(guò)本發(fā)明的反應(yīng)器提供的效率可以通過(guò)將其中生產(chǎn)的氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴提供至更下游的方法而杠桿化。例如，可以加工使用所描述的反應(yīng)器生產(chǎn)的1，1，2，3-四氯丙烯以提供更下游的產(chǎn)物，包括氫氟烯烴，例如，2，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0-1234yf)或1，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0_1234ze)。因此本文還提供用于生產(chǎn)氫氟烯烴，2，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0-1234yf)或 1，3，3，3-四氟丙-1-烯(HF0_1234ze)的改進(jìn)方法。氯化和/或氟化丙烯以及高級(jí)烯烴提供氫氟烯烴的轉(zhuǎn)化可大致包括單個(gè)反應(yīng)或兩個(gè)以上的反應(yīng)，所述反應(yīng)包括式C(X)mCCl (Y)n(C) (X)m的化合物向至少ー種式CF3CF =CHZ的化合物的轉(zhuǎn)化，其中X、Y和Z各自獨(dú)立地為H、F、Cl、I或Br，每個(gè)m獨(dú)立地是1、2或3，并且η是O或I。更具體的實(shí)例可包括多步驟方法，其中1，1，2，3_四氯丙烯的加料在催化的氣相反應(yīng)中被氟化以形成化合物如2-氯-3，3，3-三-氟丙烯。2-氯-2，3，3，3-四氟丙烷隨后通過(guò)催化氣相反應(yīng)被脫氯化氫形成2，3，3，3-四氟丙烯。以下實(shí)施例為了舉例說(shuō)明本發(fā)明而給出；但是這些實(shí)施例無(wú)意于以任何方式限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到將落入本發(fā)明范圍內(nèi)的對(duì)這些實(shí)施例的各種置換和和改變。實(shí)施例I (比較)將1”ID哈斯特洛伊合金(Hastelloy)反應(yīng)器加熱至約450°C至約480°C。分別建立約50ml/hr至約150ml/hr和約180ml/hr至約123ml/hr液體流量的甲基氯和全氯こ烯流，以獲得約10秒至約23秒的停留時(shí)間。在進(jìn)料至反應(yīng)器中之前，將液體進(jìn)料在1/2”管線中混合之前，將它們?cè)谶M(jìn)料管線中分別蒸發(fā)并預(yù)熱以獲得與反應(yīng)器溫度相同的溫度。將反應(yīng)器壓カ設(shè)定在14.7psia。在1/2”進(jìn)料管線之后，將I”反應(yīng)器的前段(常規(guī)混合區(qū))以2英寸的深度用拉西(Rashig)環(huán)填充，以提供至少近似的活塞流和適當(dāng)?shù)幕旌稀Ｔ诩s三小時(shí)內(nèi)，測(cè)量約600°C熱點(diǎn)并且在混合區(qū)中形成石墨，從而阻塞反應(yīng)器。看來(lái)在常規(guī)混合區(qū)域(1/2”混合器進(jìn)入填充有拉西環(huán)的I”流動(dòng)調(diào)直區(qū)之處)中產(chǎn)生的溫度和回混或再循環(huán)流動(dòng)剖面引起不想要的反應(yīng)從而產(chǎn)生沉積在該區(qū)內(nèi)的副產(chǎn)物。該實(shí)施例因此顯示反應(yīng)器中回混或再循環(huán)的存在產(chǎn)生對(duì)所需的產(chǎn)物非常低的選 擇性和接近于零的反應(yīng)器生產(chǎn)率，這使得該方法不經(jīng)濟(jì)。實(shí)施例2對(duì)于該實(shí)施例，在反應(yīng)器中，全氯こ烯與甲基氯在引發(fā)劑四氯化碳的存在下反應(yīng)以提供1，1，2，3_四氯丙烯，所述反應(yīng)器包含以下兩個(gè)設(shè)計(jì)允許通過(guò)控制反應(yīng)器流出物的溫度調(diào)節(jié)生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)，以及促進(jìn)在進(jìn)入至絕熱活塞流反應(yīng)器中之前回混減少的設(shè)計(jì)。更具體地，該反應(yīng)器包含具有圖2中所示設(shè)計(jì)的混合器，以及用于全氯こ烯和甲基氯的分開的蒸發(fā)器。全氯こ烯將在約325°C的溫度并以約2. 65MM#/天的進(jìn)料速率被引入至6英尺內(nèi)徑管式反應(yīng)器中。甲基氯將被以2. 01MM#/天的速率以及430°C的溫度進(jìn)料，同時(shí)四氯化碳將被以O(shè). 25MM#/天的進(jìn)料速率并且在325°C的溫度提供至反應(yīng)器。因?yàn)閷⑷趣诚┰O(shè)定在比甲基氯流的溫度低的溫度，所以反應(yīng)流體在383°C的溫度進(jìn)入反應(yīng)器并將反應(yīng)器的壓カ保持在260psig。歸因于反應(yīng)物之間的溫差以及混合器設(shè)計(jì)，在混合器內(nèi)的副產(chǎn)物生成最小。絕熱溫升預(yù)期為27°C以獲得約10%的全氯こ烯轉(zhuǎn)化率以及約90%的對(duì)于1，1，2，3-四氯丙烯的選擇性，給出376gr/l/hr的反應(yīng)器生產(chǎn)率。預(yù)期由該實(shí)施例獲得的溫度相對(duì)于反應(yīng)器長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)在圖3中給出。實(shí)施例3對(duì)于該實(shí)施例，在反應(yīng)器中，全氯こ烯與甲基氯在引發(fā)劑四氯化碳的存在下反應(yīng)生產(chǎn)1，1，2，3_四氯丙烯，所述反應(yīng)器包含以下兩個(gè)設(shè)計(jì)允許通過(guò)控制反應(yīng)器流出物的溫度調(diào)節(jié)生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)，以及促進(jìn)在進(jìn)入至絕熱活塞流反應(yīng)器中之前回混和/或再循環(huán)減少的設(shè)計(jì)。更具體地，所采用的反應(yīng)器包含具有圖2中所示設(shè)計(jì)的混合器，以及，用于全氯こ烯/四氯化碳和甲基氯的分開的蒸發(fā)器。將甲基氯、全氯こ烯和四氯化碳分別以3500-4500SCCM，1400-17000SCCM，以及700-980SCCM的速率進(jìn)料至2” ID因科鎳合金(Inconel) 600反應(yīng)器，以在260psig獲得約30-40秒停留時(shí)間。反應(yīng)器配備有圖2中所示的混合器。將甲基氯流預(yù)熱至約340°C至約370°C，同時(shí)將全氯こ烯/四氯化碳流預(yù)熱至約310°C至約360°C。約405°C至約415°C的反應(yīng)器溫度產(chǎn)生約7. 2%至約9. 6%的全氯こ烯轉(zhuǎn)化率以及約87%至約90%的1，1，2，3_四氯丙烯選擇性。發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器生產(chǎn)率為80-120gr/hr/Ι。在約7天的連續(xù)操作之后，將反應(yīng)器停止并檢查。發(fā)現(xiàn)反應(yīng)區(qū)具有碳沉積物的輕微被覆層。實(shí)施例4使用具有將至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)的反應(yīng)器并且根據(jù)實(shí)施例2和3，制備具有式CH2_c_gClcFg = CH1IhCldFh-CH3TfCleFf的氯化和/或氟化丙稀，其中c是0-2, d是0-1, e是0-3, f是0-3,并且g是0-2,同時(shí)c+g ^ 2, d+h ^ I,并且e+f く 3。在與實(shí)施例2中所描述的反應(yīng)器總?cè)莘e類似的反應(yīng)器總?cè)莘e的情況下，表I顯示具有O. 05W/M/°C的有效熱傳導(dǎo)率的至少IOcm絕緣物預(yù)期將具有6ft ID的反應(yīng)器中的試劑轉(zhuǎn)化率保持為接近于10%。表I還顯示去除絕緣物，留下因科鎳合金的反應(yīng)器金屬壁產(chǎn)生20W/M/°C的有效熱傳導(dǎo)率，并且如果使用相同的反應(yīng)器長(zhǎng)度，這預(yù)期使轉(zhuǎn)化率或生產(chǎn)率下降大于50%。保持相同的反應(yīng)器容積和絕緣物厚度，將反應(yīng)器直徑降低至Ift同樣導(dǎo)致反應(yīng)器生產(chǎn)率約10%的下降。將絕緣物厚度增加為150%預(yù)期恢復(fù)生產(chǎn)率5%。表I.
權(quán)利要求
1.一種絕熱活塞流反應(yīng)器，所述絕熱活塞流反應(yīng)器適合于在用于由氯化和/或氟化烷烴與氯化和/或氟化烯烴的反應(yīng)生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的連續(xù)、氣相、自由基方法中使用，其中所述反應(yīng)器包括促進(jìn)減少在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前或者當(dāng)離開所述反應(yīng)器時(shí)的回混和/或再循環(huán)的設(shè)計(jì)。
2.權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器，其中所述促進(jìn)減少回混的設(shè)計(jì)包括收集器，所述收集器配置為從所述反應(yīng)器接收反應(yīng)器流出物并且進(jìn)一步配置為使回混和/或再循環(huán)最小化。
3.權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器，其中促進(jìn)減少回混和/或再循環(huán)的所述設(shè)計(jì)包括混合器，所述混合器配置為接受一種或多種反應(yīng)物、引發(fā)劑和/或稀釋劑，并且進(jìn)一步配置為使所述一種或多種反應(yīng)物、引發(fā)劑和/或稀釋劑的回混和/或再循環(huán)最小化。
4.權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器，其中促進(jìn)減少在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前可能出現(xiàn)的任何回混和/或再循環(huán)的過(guò)程中副產(chǎn)物的形成的設(shè)計(jì)包括至少370°C的入口溫度或提供至少40gr/hr/l的反應(yīng)器生產(chǎn)率。
5.權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)器包括在所需的轉(zhuǎn)化率下使副產(chǎn)物的生產(chǎn)最小化的設(shè)計(jì)，其中所述反應(yīng)器設(shè)計(jì)包括以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)i)使至所述反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自所述反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)；ii)使在反應(yīng)混合物與至少一個(gè)反應(yīng)器管壁的至少一部分之間的邊界處的所述反應(yīng)混合物的流動(dòng)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)；iii)促進(jìn)反應(yīng)器流出物的溫度降低至低于它則不出現(xiàn)副產(chǎn)物的顯著形成的溫度的設(shè)計(jì)，和/或iv)允許通過(guò)控制所述反應(yīng)器流出物的所述溫度調(diào)節(jié)在所述反應(yīng)器中進(jìn)行的方法的生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)。
6.權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括i)使至所述反應(yīng)器的熱傳遞和/或來(lái)自所述反應(yīng)器的熱傳遞最小化的設(shè)計(jì)；ii)使在反應(yīng)混合物與至少一個(gè)反應(yīng)器管壁的至少一部分之間的邊界處的所述反應(yīng)混合物的流動(dòng)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)；iii)促進(jìn)反應(yīng)器流出物的溫度降低至低于它則不出現(xiàn)副產(chǎn)物的顯著形成的溫度的設(shè)計(jì)，以及iv)允許通過(guò)控制所述反應(yīng)器流出物的溫度調(diào)節(jié)在所述反應(yīng)器中進(jìn)行的方法的生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)。
7.一種使用權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴的方法，所述氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴具有式CH2IgClcPg = CH1IhCldFh-CH3IfCleFf，其中c是0-2，d 是 0-1，e 是 0-3，f 是 0-3，并且 g 是 0-2，同時(shí) c+g ^ 2，d+h ^ 1，并且 e+f ^ 3。
8.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述氯化和/或氟化烷烴和氯化和/或氟化烯烴包括甲烷、氯甲烷、氟甲烷或氯氟甲烷，其具有式CH4_a_bClaFb，其中a和b各自獨(dú)立地為0-3，并且4~a~b 大于 O。
9.一種采用氯化和/或氟化丙烯/高級(jí)烯烴制備下游產(chǎn)物的方法，所述氯化和/或氟化丙烯/高級(jí)烯烴是使用權(quán)利要求7所述的方法制備的。
10.一種用于制備2,3,3,3-四氟丙-I-烯(HFO-1234yf)或1,3,3,3-四氟丙-I-烯(HFO-1234ze)的方法，所述方法包括將通過(guò)權(quán)利要求7所述的方法制備的1，1，2，3-四氯丙烯轉(zhuǎn)化為 2，3，3，3-四氟丙-I-烯(HFO-1234yf)或 1，3，3，3—四氟丙-I-烯(HFO_1234ze)。
全文摘要
本發(fā)明提供絕熱活塞流反應(yīng)器，所述絕熱活塞流反應(yīng)器適用于由氯化和/或氟化烷烴與氯化和/或氟化烯烴的反應(yīng)生產(chǎn)氯化和/或氟化丙烯和高級(jí)烯烴。該反應(yīng)器包括在所需的轉(zhuǎn)化率下使副產(chǎn)物的生產(chǎn)最小化的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)C07C17/269GK102665890SQ201080044964
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者于爾根·埃弗勒, 威廉·J·克呂佩爾, 庫(kù)爾特·弗雷德里克·希爾塞科恩, 德巴?！げ榭死┑? 托馬斯·烏爾里?！呜? 托馬斯·約翰·帕森斯, 曼弗雷德·科科特, 柏樺, 海因茨·格勒內(nèi)瓦爾德, 阿瓦尼·毛利克·帕特爾, 馬克斯·馬庫(kù)斯·蒂托維迪奧耶奧, 馬庫(kù)斯·沃布澤 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司