1内的静态混合器83不意图。
[0027]反应温度可以由温度仪表控制箱加以实现，反应停留时间可由CH3Br的进样速度，微通道石英管内径的大小和长度以及N2的压力大小来控制。在微通道管内径和长度一定时，N2的压力越大，则CH 3Br通过反应管的时间越短，由于CH3Br的含量在N2气氛中占极少量因此，队流经反应管的时间即可认定为CH3Br在反应罐内停留的时间。当N2、CH3Br的流量一定以及石英管长度一定时，石英反应管的内径越大，停留时间越短；反之当N2XH3Br的流量一定以及石英管内径一定时，管道越长则反应停留时间越长。综合控制进样速度和通过关键部件的长短以及通道的特征尺度来控制反应的停留时间，进而控制对目标产物收率和选择性。
[0028]在固化催化剂A的条件下，石英微通道反应管内径为500um时，CH3Br的进样量为2ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为300摄氏度，溴甲烷转化率40.1%，乙烯选择性56.1 %，丙烯选择性10.1 %，丁烯选择性6.1 %，苯选择性9.4%，甲苯选择性3.1 %。
[0029]实施例2
[0030]本实施例使用的微通道反应装置同实施例1。在固化催化剂B的条件下，石英微通道反应管内径为1_时，CH3Br的进样量为2ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为280摄氏度，溴甲烷转化率57.5%，乙烯选择性67.2%，丙烯选择性12.3%，丁烯选择性5.3%，苯选择性8.7 %，甲苯选择性2.7%。
[0031]实施例3
[0032]本实施例使用的微通道反应装置同实施例1。在固化催化剂C的条件下，石英微通道反应管内径为2_时，CH3Br的进样量为5ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为260摄氏度，溴甲烷转化率55.6%，乙烯选择性61.3%，丙烯选择性15.7%，丁烯选择性
4.5%,苯选择性8.5%，甲苯选择性1.8%。
[0033]实施例4
[0034]本实施例使用的微通道反应装置同实施例1。在固化催化剂D的条件下，石英微通道反应管内径为3_时，CH3Br的进样量为5ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为260摄氏度，溴甲烷转化率54.9 %，乙烯选择性45.8 %，丙烯选择性9.8 %，丁烯选择性6.1%，苯选择性9.7 %，甲苯选择性2.4%。
[0035]实施例5
[0036]本实施例使用的微通道反应装置同实施例1。在固化催化剂E的条件下，石英微通道反应管内径为4mm时，CH3Br的进样量为10ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为300摄氏度，溴甲烷转化率41.2%，乙烯选择性59.3 %，丙烯选择性11.5%，丁烯选择性6.8%，苯选择性9.6 %，甲苯选择性3.3%。
[0037]实施例6
[0038]本实施例使用的微通道反应装置同实施例1。在固化催化剂F的条件下，石英微通道反应管内径为5_时，CH3Br的进样量为10ml/min，N2的进样流量为5ml/min，反应温度为300摄氏度，溴甲烷转化率47.3 %，乙烯选择性69.1 %，丙烯选择性12.7 %，丁烯选择性5.8%，苯选择性7.5 %，甲苯选择性2.9%。
[0039]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
【主权项】
1.一种连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，包括微通道反应管，所述微通道反应管包括管体和固化催化剂(82)，所述管体(81)设置有所述催化段，所述固化催化剂(82)均匀固化于所述管体(81)催化段的内壁上。2.根据权利要求1所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，所述管体(81)的催化段设置于所述管体(81)的中央，所述管体两端均设置有过滤段，所述过滤段的管体(81)内设置有石英棉。3.根据权利要求1所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，所述微通道反应管内设置有静态混合器，所述静态混合器为SV、SZ、SX、SL、SK、SY或SD型静态混合器的一种。4.根据权利要求1、2或3任一所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，所述管体(81)的形状为直管形或螺旋形。5.包括权利要求1、2或3任一所述连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，还包括惰性冷却气体罐(I)、流量控制器(16)和CH3Br蒸汽发生器(3)，所述惰性冷却气体罐⑴出口连接至流量控制器(16)，所述流量控制器(16)的出口流出的气体与CH3Br蒸汽发生器(3)的出口流出的气体混合后接入所述微通道反应管的一端。6.根据权利要求5所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，还包括保温管(6)，所述流量控制器(16)的出口流出的气体与CH3Br蒸汽发生器(3)的出口流出的气体一同汇入保温管出)，保温管(6)再接入所述微通道反应管的一端。7.根据权利要求5所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，所述CH3Br蒸汽发生器(3)包括微量注射栗(2)、玻璃加热带(4)和热电偶A(5)，所述微量注射栗(2)出口连接至所述玻璃加热带(4)，所述玻璃加热带(4)的出口流出的气体与所述流量控制器(16)的出口流出的气体混合后接入所述微通道反应管的一端。8.根据权利要求7所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，还包括冷凝管(14)、冷凝液收集器(15)和低温冷却循环装置(17)，所述微通道反应管的另一端接入所述冷却管(14)，所述冷却管出口连接至冷凝液收集器(15)，所述低温冷却循环装置(17)与冷凝管(14)相连接。9.根据权利要求8所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，还包括热电偶B (I I)，所述热电偶B (I I)设置于所述微通道反应管内。10.根据权利要求9所述的连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其特征在于，还包括温度控制器(7)，所述热电偶A (5)和热电偶B (I I)分别连接至所述温度控制器(7)，所述温度控制器(7)连接至所述玻璃加热带(4)。
【专利摘要】本发明公开一种连续制备烯烃和芳烃的微通道反应装置，其中微通道反应管包括管体和固化催化剂，所述管体设置有所述催化段，所述固化催化剂均匀固化于所述管体催化段的内壁上。本发明采用连续化微反应体系，通过微通道效应强化传热传质，并可连续不间断的将溴甲烷制备烯芳烃，极大的降低了反应温度，减少了能耗，降低了对设备材料的苛刻要求。并通过调节催化剂和反应温度以及停留时间，控制反应产物和收率，减少非目标产物的产生，提高了产品的转化率。该装置是一种连续化的微型化反应装置，结构简单，便于工业化的推广，而无放大效应。
【IPC分类】C07C11/04, C07C11/02, B01J8/06, C07C1/26
【公开号】CN104998587
【申请号】CN201510305514
【发明人】郭凯, 张锴, 万力, 欧阳平凯, 涂善东
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月4日