【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化工設備，具體涉及一種異丁酸酐裂解爐及異丁酸酐的裂解方法。
技術介紹
1、烯酮化合物是酮分子的羰基與另一個碳原子以雙鍵相連，即含有烯酮基的特殊不飽和酮，由于這類化合物的分子結構具有高度的不飽和性，可以發生加成、分解和聚合等反應，可以合成多種化合物。烯酮的制備方法有多種，一種是α-酰鹵化合物脫鹵法，該方法副反應較多，反應時間較長，三廢處理成本高。另一種方法為脂肪酸或脂肪酸酐高溫裂解法，該方法原料成本低，反應速率快，所以工業上常用的方法為脂肪酸或脂肪酸酐裂解法。
2、二甲基乙烯酮是制備2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇的重要中間體，工業上主要通過裂解異丁酸酐得到。其中裂解爐是裂解工藝的核心設備，然而目前工業上針對異丁酸酐裂解工藝開發的裂解爐研究較少，同時在裂解過程中，當爐內溫度過高時將有大量逆反應發生，影響二甲基乙烯酮的選擇性，而當爐內溫度過低時，裂解反應發生緩慢，需要更大的設備體積從而影響設備投資，另一方面在冷卻過程中裂解逆反應將大量發生，從而降低產品的轉化率。
3、cn118221508a公開了一種異丁酸酐裂解制備二甲基乙烯酮的方法。該方法將異丁酸酐與催化劑混合后汽化，進入裂解爐，裂解后的產物通入氨氣淬滅催化劑，經快速冷凝，氣相得到二甲基乙烯酮，液相主要為未反應的異丁酸酐和生成的異丁酸。該專利技術中，異丁酸的單程轉化率與二甲基乙烯酮的選擇性較高，但并未涉及對裂解爐進行改進以提高反應效果。
4、cn117342934a公開了一種兩段熱裂解耦合技術實現制備二甲基乙烯酮的方法和裝
5、因此，針對現有技術的不足，亟需提供一種能夠有效抑制裂解過程中逆反應發生、保證異丁酸酐轉化率的同時提高產品選擇性的裂解爐。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種異丁酸酐裂解爐及異丁酸酐的裂解方法，有效解決了異丁酸酐裂解過程溫度控制難、產品轉化率較低的問題。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種異丁酸酐裂解爐，所述異丁酸酐裂解爐包括第一裂解爐與第二裂解爐，所述第一裂解爐設置有物料入口，第二裂解爐設置有物料出口，第一裂解爐與第二裂解爐之間設置有隔板；
4、所述第一裂解爐與第二裂解爐的內腔分別獨立地橫向設置有爐管，爐管間設置有電加熱器，沿垂直于爐管方向的內腔兩側設置有溫度傳感器；所述第二裂解爐中的爐管與電加熱器數量均大于第一裂解爐中的爐管與電加熱器數量，第二裂解爐的體積大于第一裂解爐的體積；所述第一裂解爐與第二裂解爐的爐管間分別獨立地采用彎管連接，第一裂解爐的出口端與第二裂解爐的入口端采用彎管連接；
5、所述第一裂解爐靠近物料出口側的爐管的出口端設置有取樣口，所述第二裂解爐的每根爐管的出口端設置有取樣口，所述取樣口位于所述內腔中，取樣口上連接有檢測儀器連接頭。
6、本專利技術提供的異丁酸酐裂解爐由兩個裂解爐組成，分別用于加熱原料氣和為裂解反應提供熱量，從而縮小了加熱區域占用面積，限制了結焦區域，不同的裂解爐可以單獨進行溫度調控，既可以有效抑制裂解過程中逆反應的發生，又能夠最大程度上抑制因溫度過高發生的副反應，在保證異丁酸酐轉化率的情況下，提高了產品的選擇性，降低了生產成本，具有明顯的經濟收益；同時通過對裂解爐的材料及結構的改進，提高了內部傳熱效果，延長了裂解爐的運行周期。
7、優選地，所述第一裂解爐與第二裂解爐均為鋼結構，且內部均設置有耐火層。
8、優選地，所述彎管為經過保溫處理得到的彎管。
9、優選地，所述爐管與彎管之間通過法蘭連接。
10、所述爐管與彎管之間通過法蘭連接，可以針對單根爐管進行替換后清焦處理，后續也可通過增減爐管數量來對產量進行一定程度的調控。
11、優選地，所述彎管的彎曲半徑為200-1000mm，例如可以是200mm、400mm、600mm、800mm或1000mm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
12、優選地，所述彎管的內徑為30-60mm，例如可以是30mm、35mm、40mm、50mm或60mm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
13、優選地，所述爐管的內徑為25-60mm，且爐管的內徑小于所述彎管的內徑，例如可以是25mm、36mm、40mm、58mm或60mm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
14、優選地，所述爐管的間距為200-400mm，例如可以是200mm、250mm、300mm、350mm或400mm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
15、優選地，所述物料出口連接有急冷器。
16、優選地，所述物料出口與急冷器之間設置有進氣管，所述進氣管用于通入氮氣或惰性氣體。
17、所述進氣管通入氮氣或惰性氣體可以減緩逆反應速率，并縮短產品在后續急冷器中的停留時間，提高轉化率。
18、優選地，所述進氣管的內徑為10-30mm，例如可以是10mm、15mm、20mm、25mm或30mm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
19、優選地，所述檢測儀器連接頭包括氣相色譜儀連接頭。
20、優選地，所述爐管與彎管所用材料分別獨立地包括鉻鐵合金或鉻鋁合金。
21、優選地，所述爐管與彎管的內壁分別獨立地預涂覆涂層。
22、優選地，所述涂層所含物質包括al、si、cr、mn或ca中的任意一種或至少兩種的組合，典型但非限制性的組合包括al與si的組合，cr、mn與ca的組合，或al、si、cr、mn與ca的組合。
23、優選地，所述涂層的厚度為5-10μm，例如可以是5μm、6μm、8μm、9μm或10μm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
24、優選地，所述爐管與彎管在使用前于700-900℃下進行熱處理，例如可以是700℃、750℃、800℃、850℃或900℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
25、優選地，所述熱處理在氧分壓≤30pa的氣氛中進行，例如可以是30pa、20pa、10pa、5pa或1pa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
26、所述爐管與彎管使用合金材料，并進行熱處理及預涂覆涂層可以抑制管內焦炭的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述異丁酸酐裂解爐包括第一裂解爐與第二裂解爐，所述第一裂解爐設置有物料入口，第二裂解爐設置有物料出口，第一裂解爐與第二裂解爐之間設置有隔板；
2.根據權利要求1所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述第一裂解爐與第二裂解爐均為鋼結構，且內部均設置有耐火層；
3.根據權利要求1或2所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述彎管的彎曲半徑為200-1000mm；
4.根據權利要求1-3任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述物料出口連接有急冷器；
5.根據權利要求1-4任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述爐管與彎管所用材料分別獨立地包括鉻鐵合金或鉻鋁合金。
6.根據權利要求1-5任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述爐管與彎管的內壁分別獨立地預涂覆涂層；
7.根據權利要求1-6任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述爐管與彎管在使用前于700-900℃下進行熱處理；
8.根據權利要求1-7任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述爐管與彎管的截面均
9.一種異丁酸酐的裂解方法，其特征在于，所述裂解方法通過權利要求1-8任一項所述的異丁酸酐裂解爐進行，所述裂解方法包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的裂解方法，其特征在于，所述物料入口的流量為4-20m3/h；
...【技術特征摘要】
1.一種異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述異丁酸酐裂解爐包括第一裂解爐與第二裂解爐，所述第一裂解爐設置有物料入口，第二裂解爐設置有物料出口，第一裂解爐與第二裂解爐之間設置有隔板；
2.根據權利要求1所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述第一裂解爐與第二裂解爐均為鋼結構，且內部均設置有耐火層；
3.根據權利要求1或2所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述彎管的彎曲半徑為200-1000mm；
4.根據權利要求1-3任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述物料出口連接有急冷器；
5.根據權利要求1-4任一項所述的異丁酸酐裂解爐，其特征在于，所述爐管與彎管所用材料分別獨立地包括鉻鐵合金或鉻鋁合金。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戚煜輝，夏天，董科，李鵬飛，
申請(專利權)人：萬華化學集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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