烷基化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種烷基化反應(yīng)器，包括反應(yīng)罐以及設(shè)置在反應(yīng)罐頂部的原料入口和催化劑入口，所述反應(yīng)罐內(nèi)部由上往下依次包括物料分布混合段、反應(yīng)段以及產(chǎn)品分離段。本實(shí)用新型適用于年產(chǎn)60萬噸工業(yè)異辛烷生產(chǎn)工藝，物料分布混合段在無需攪拌器的情況下將原料與催化劑進(jìn)行充分均勻分布混合，在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有靜態(tài)填料，以增強(qiáng)在高烯烴空速下的傳質(zhì)效果，使硫酸、富烯烴物料及富異丁烷烴物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。該反應(yīng)器通過氣化移除反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行直接冷卻，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣‐液分離器和液‐液分離器，氣相物流進(jìn)入壓縮機(jī)，液相烴類物流與酸烴乳化液分離后被送至脫異丁烷塔進(jìn)行分離提純。
【專利說明】院基化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種適用于年產(chǎn)60萬噸工業(yè)異辛烷生產(chǎn)工藝的烷基化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的烷基化技術(shù)以所用催化劑的不同，主要可以分為硫酸烷基化工藝(SA法)、氫氟酸烷基化工藝(HF法)和固體酸烷基化技術(shù)。固體酸烷基化催化劑研究已歷時(shí)多年，出現(xiàn)了大批催化劑、催化劑載體和工藝的專利，主要有FBA、AlkyClean、Alkylene工藝等。雖然目前固體酸烷基化技術(shù)取得了巨大的進(jìn)展，但目前仍無工業(yè)化應(yīng)用的先例。無論HF法還是SA法，所使用的兩種酸催化劑均是危害性的，尤以HF更為嚴(yán)重。在酸發(fā)生泄漏的情況下，硫酸更容易處理。并且在人口高度集中的地區(qū)，HF酸的安全性和對(duì)環(huán)境造成的影響受到的關(guān)注更多。硫酸工藝操作成本主要在蒸汽、電和酸方面，而HF工藝主要在高壓蒸汽、汽提塔、重沸器的燃料要求方面，HF相對(duì)成本高。隨著全球環(huán)保要求的提高，更多的HF法烷基化裝置改造為SA法烷基化裝置。自1990年以來，86%的新建烷基化裝置采用硫酸烷基化技術(shù)。SA技術(shù)是目前國內(nèi)外普遍采用的一種生產(chǎn)高辛烷值汽油添加劑的重要工藝。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)新穎，能夠使原料與催化劑充分均勻混合而無需攪拌器的烷基化反應(yīng)器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:烷基化反應(yīng)器，包括反應(yīng)罐以及設(shè)置在反應(yīng)罐頂部的原料入口和催化劑入口，所述反應(yīng)罐內(nèi)部由上往下依次包括物料分布混合段、反應(yīng)段以及產(chǎn)品分離段，其特征在于:所述物料分布混合段包括烴分布管組件、酸分布管組件以及酸烴混合器，所述烴分布管組件和酸分布管組件的進(jìn)料端分別與原料入口和催化劑入口對(duì)應(yīng)連通，其出料端與酸烴混合器連接，所述酸烴混合器分隔為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的酸烴混合塊，每個(gè)酸烴混合塊分別設(shè)置有至少一個(gè)與烴分布管組件連通的烴進(jìn)料管接頭和至少一個(gè)與酸分布管組件連通的酸進(jìn)料管接頭。
[0005]本實(shí)用新型所述的烷基化反應(yīng)器，其所述烴分布管組件包括與原料入口連通的烴進(jìn)料總管、與烴進(jìn)料總管連通的烴進(jìn)料分布環(huán)管以及一端與烴進(jìn)料分布環(huán)管連通的若干烴進(jìn)料分布軟管，所述烴進(jìn)料分布軟管的另一端與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊上的烴進(jìn)料管接頭連通；所述酸分布管組件包括與催化劑入口連通的酸進(jìn)料總管、與酸進(jìn)料總管連通的若干酸進(jìn)料分布支管以及與酸進(jìn)料分布支管連通的若干酸進(jìn)料分布管，所述酸進(jìn)料分布管與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊上的酸進(jìn)料管接頭連通。
[0006]本實(shí)用新型所述的烷基化反應(yīng)器，其在所述產(chǎn)品分離段內(nèi)設(shè)置有葉片分離器，所述反應(yīng)罐內(nèi)的重質(zhì)物料由反應(yīng)罐底部的排料口流出，所述反應(yīng)罐內(nèi)的輕質(zhì)物料由反應(yīng)罐側(cè)面的產(chǎn)品出口流出。
[0007]本實(shí)用新型適用于年產(chǎn)60萬噸工業(yè)異辛烷生產(chǎn)工藝，物料分布混合段在無需攪拌器的情況下將原料與催化劑進(jìn)行充分均勻分布混合，在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有靜態(tài)填料，以增強(qiáng)在高烯烴空速下的傳質(zhì)效果，使硫酸、富烯烴物料及富異丁烷烴物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，該反應(yīng)器通過氣化移除反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行直接冷卻，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣-液分離器和液-液分離器，氣相物流進(jìn)入壓縮機(jī)，液相烴類物流與酸烴乳化液分離后被送至脫異丁烷塔進(jìn)行分離提純。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型中物料分布混合段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是物料分布混合段中烴分布管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4是物料分布混合段中酸分布管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5是物料分布混合段中酸烴混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記:1為反應(yīng)罐，2為原料入口，3為催化劑入口，4為物料分布混合段，5為反應(yīng)段，6為產(chǎn)品分離段，7為酸烴混合器，7a為酸烴混合塊，8為烴進(jìn)料管接頭，9為酸進(jìn)料管接頭，IOa為烴進(jìn)料總管，IOb為烴進(jìn)料分布環(huán)管，IOc為烴進(jìn)料分布軟管，Ila為酸進(jìn)料總管，Ilb為酸進(jìn)料分布支管，Ilc為酸進(jìn)料分布管，12為葉片分離器,13為排料口，14為產(chǎn)品出口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]如圖1-5所示,燒基化反應(yīng)器,包括反應(yīng)罐I以及設(shè)置在反應(yīng)罐I頂部的原料入口2和催化劑入口 3，所述反應(yīng)罐I內(nèi)部由上往下依次包括物料分布混合段4、反應(yīng)段5以及產(chǎn)品分離段6，在所述產(chǎn)品分離段6內(nèi)設(shè)置有葉片分離器12，所述反應(yīng)罐I內(nèi)的重質(zhì)物料由反應(yīng)罐I底部的排料口 13流出，所述反應(yīng)罐I內(nèi)的輕質(zhì)物料由反應(yīng)罐I側(cè)面的產(chǎn)品出口 14流出；所述物料分布混合段4包括烴分布管組件、酸分布管組件以及酸烴混合器7，所述烴分布管組件和酸分布管組件的進(jìn)料端分別與原料入口 2和催化劑入口 3對(duì)應(yīng)連通，其出料端與酸烴混合器7連接，所述酸烴混合器7分隔為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的酸烴混合塊7a，每個(gè)酸烴混合塊7a分別設(shè)置有至少一個(gè)與烴分布管組件連通的烴進(jìn)料管接頭8和至少一個(gè)與酸分布管組件連通的酸進(jìn)料管接頭9。
[0017]其中，所述烴分布管組件包括與原料入口 2連通的烴進(jìn)料總管10a、與烴進(jìn)料總管IOa連通的烴進(jìn)料分布環(huán)管IOb以及一端與烴進(jìn)料分布環(huán)管IOb連通的若干烴進(jìn)料分布軟管10c，所述烴進(jìn)料分布軟管IOc的另一端與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊7a上的烴進(jìn)料管接頭8連通；所述酸分布管組件包括與催化劑入口 3連通的酸進(jìn)料總管I la、與酸進(jìn)料總管I Ia連通的若干酸進(jìn)料分布支管Ilb以及與酸進(jìn)料分布支管Ilb連通的若干酸進(jìn)料分布管lie,所述酸進(jìn)料分布管Ilc與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊7a上的酸進(jìn)料管接頭9連通。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理:硫酸和異丁烷(或與丙烯、丁烯、戊烯的混合物)分別通過對(duì)應(yīng)的總管、分布管均勻分配后流入酸烴混合器內(nèi)，經(jīng)過酸烴混合器均勻混合后流入設(shè)置有靜態(tài)填料的反應(yīng)段內(nèi)，通過靜態(tài)填料增強(qiáng)液體的傳質(zhì)效果，使硫酸、富烯烴物料及富異丁烷烴物料在反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，以制取高辛烷值工業(yè)異辛烷。其反應(yīng)方程式如下:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.烷基化反應(yīng)器，包括反應(yīng)罐(I)以及設(shè)置在反應(yīng)罐(I)頂部的原料入口(2)和催化劑入口( 3 )，所述反應(yīng)罐(I)內(nèi)部由上往下依次包括物料分布混合段(4)、反應(yīng)段(5 )以及產(chǎn)品分離段(6)，其特征在于:所述物料分布混合段(4)包括烴分布管組件、酸分布管組件以及酸烴混合器(7)，所述烴分布管組件和酸分布管組件的進(jìn)料端分別與原料入口(2)和催化劑入口(3)對(duì)應(yīng)連通，其出料端與酸烴混合器(7)連接，所述酸烴混合器(7)分隔為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的酸烴混合塊(7a)，每個(gè)酸烴混合塊(7a)分別設(shè)置有至少一個(gè)與烴分布管組件連通的烴進(jìn)料管接頭(8)和至少一個(gè)與酸分布管組件連通的酸進(jìn)料管接頭(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述烴分布管組件包括與原料入口(2)連通的烴進(jìn)料總管(10a)、與烴進(jìn)料總管(IOa)連通的烴進(jìn)料分布環(huán)管(IOb)以及一端與烴進(jìn)料分布環(huán)管(IOb)連通的若干烴進(jìn)料分布軟管(10c)，所述烴進(jìn)料分布軟管(IOc)的另一端與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊(7a)上的烴進(jìn)料管接頭(8)連通；所述酸分布管組件包括與催化劑入口(3)連通的酸進(jìn)料總管(11a)、與酸進(jìn)料總管(Ila)連通的若干酸進(jìn)料分布支管(Ilb)以及與酸進(jìn)料分布支管(Ilb)連通的若干酸進(jìn)料分布管(11c)，所述酸進(jìn)料分布管(Ilc)與對(duì)應(yīng)的酸烴混合塊(7a)上的酸進(jìn)料管接頭(9)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的烷基化反應(yīng)器，其特征在于:在所述產(chǎn)品分離段(6)內(nèi)設(shè)置有葉片分離器(12)，所述反應(yīng)罐(I)內(nèi)的重質(zhì)物料由反應(yīng)罐(I)底部的排料口( 13)流出，所述反應(yīng)罐(I)內(nèi)的輕質(zhì)物料由反應(yīng)罐(I)側(cè)面的產(chǎn)品出口( 14)流出。
【文檔編號(hào)】C07C9/16GK203764234SQ201420174609
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】潘蘇林, 王傳普 申請(qǐng)人:中國成達(dá)工程有限公司