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，采用具有〇.〇5W/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、爪唾木棉（Kapok)、石棉、香脂棉（balsam woo 1 )、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一種或多種功能。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。
[0036] 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0.5英尺，或至少約4英尺以 上，以使得至反應(yīng)器的熱傳遞和/或來自反應(yīng)器的熱傳遞最小化。
[0037] 通過常規(guī)管式反應(yīng)器的增加的停留時(shí)間還可以導(dǎo)致不適宜的副產(chǎn)物的形成，并且 通常可能由于在反應(yīng)器管的內(nèi)壁與在其中流過的反應(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 一個(gè)或多個(gè)較長的停留時(shí)間，在該停留時(shí)間過程中可能出現(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。
[0038] 并且因此，在本文提供的反應(yīng)器的某些實(shí)施方案中，可以對一個(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)的流動最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，這可以通過使該 層的深度/厚度最小化實(shí)現(xiàn)，如可以通過在反應(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)。對于通常的圓形構(gòu)造，至少約2100的雷諾數(shù)可以通過等 4(} 式Re = 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(1/kg/m/ s))。例如，對于甲基氯與全氯乙烯生產(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)。
[0039] 對于其中反應(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 過用水力直徑Dh除以潤濕周邊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= ，其中G是質(zhì)量流率(kg/s)，μ是粘度（1/ kg/m/s)并且M，其中A =流的橫截面面積并且W =潤濕周邊。 W
[0040] 還可以對本發(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)在至少一個(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 使得甲基氯與全氯乙烯基本上不反應(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。
[0041] 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1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。
[0042] 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，并且在一些 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，驟冷功能可以通過任何適宜的方 法進(jìn)行，如，例如，經(jīng)由至少一個(gè)噴嘴、噴霧嘴或堰(weir)噴嘴施加溫度調(diào)節(jié)流體。
[0043] 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)間量內(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)由過濾而提純，或可以以 未提純的形式使用。
[0044] 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 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反應(yīng)器提供這樣 的設(shè)計(jì):所述設(shè)計(jì)允許一種或多種反應(yīng)物、一種或多種引發(fā)劑和/或一種或多種稀釋劑的流 率和/或溫度的單獨(dú)調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^對需要調(diào)節(jié)的反應(yīng)組分設(shè)置分開的入口，并且進(jìn)一步對 每個(gè)入口設(shè)置調(diào)節(jié)閥，提供單獨(dú)的流率調(diào)節(jié)。并且，單獨(dú)的溫度調(diào)節(jié)可以通過提供對于需要 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，可以對需要單獨(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。
[0045] 對一種或多種反應(yīng)物、一種或多種引發(fā)劑和/或一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，對于甲基氯與 全氯乙烯以約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1.5至約2.0MM#/d(百萬鎊/天)和約2.0至約2.7MM#/d的甲基氯和全氯乙烯的流率 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0.20至約0.25MM#/d。對于該特定反應(yīng)的反應(yīng)物，為獲得這樣的生產(chǎn)率合適的溫度 為:對于甲基氯約350 °C至約500 °C (優(yōu)選400 °C至450 °C)，對于全氯乙烯約250至400° (優(yōu)選） 300°C至約375°C，并且如果采用引發(fā)劑，對于四氯化碳約300°C至約325°C。
[0046] 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)器中采用一個(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。無論反應(yīng)器包含一個(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。
[0047] 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):對于所述反應(yīng)，百分比轉(zhuǎn) 化率的增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:至少一種限制性反應(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。
[0048]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，在甲基氯與全氯乙烯生產(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)一步反應(yīng)以形成其他 副產(chǎn)物。
[0049] 更具體地，I，1，2，3-四氯丙烯在370 °C可與甲基氯和全氯乙烯反應(yīng)，在400 °C_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。對于連續(xù)進(jìn)料的工業(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)一 步損失，并且通常需要停止反應(yīng)器