烷基化反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烷基化反应器，包括反应罐以及设置在反应罐顶部的原料入口和催化剂入口，所述反应罐内部由上往下依次包括物料分布混合段、反应段以及产品分离段。本实用新型适用于年产60万吨工业异辛烷生产工艺，物料分布混合段在无需搅拌器的情况下将原料与催化剂进行充分均匀分布混合，在反应器内设有静态填料，以增强在高烯烃空速下的传质效果，使硫酸、富烯烃物料及富异丁烷烃物料进入反应器进行反应。该反应器通过气化移除反应所产生的热量，从而实现对反应器进行直接冷却，反应产物进入气‐液分离器和液‐液分离器，气相物流进入压缩机，液相烃类物流与酸烃乳化液分离后被送至脱异丁烷塔进行分离提纯。
【专利说明】院基化反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备【技术领域】，特别涉及一种适用于年产60万吨工业异辛烷生产工艺的烷基化反应器。
【背景技术】
[0002]目前常用的烷基化技术以所用催化剂的不同，主要可以分为硫酸烷基化工艺(SA法)、氢氟酸烷基化工艺(HF法)和固体酸烷基化技术。固体酸烷基化催化剂研究已历时多年，出现了大批催化剂、催化剂载体和工艺的专利，主要有FBA、AlkyClean、Alkylene工艺等。虽然目前固体酸烷基化技术取得了巨大的进展，但目前仍无工业化应用的先例。无论HF法还是SA法，所使用的两种酸催化剂均是危害性的，尤以HF更为严重。在酸发生泄漏的情况下，硫酸更容易处理。并且在人口高度集中的地区，HF酸的安全性和对环境造成的影响受到的关注更多。硫酸工艺操作成本主要在蒸汽、电和酸方面，而HF工艺主要在高压蒸汽、汽提塔、重沸器的燃料要求方面，HF相对成本高。随着全球环保要求的提高，更多的HF法烷基化装置改造为SA法烷基化装置。自1990年以来，86%的新建烷基化装置采用硫酸烷基化技术。SA技术是目前国内外普遍采用的一种生产高辛烷值汽油添加剂的重要工艺。
实用新型内容
[0003]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种结构新颖，能够使原料与催化剂充分均匀混合而无需搅拌器的烷基化反应器。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:烷基化反应器，包括反应罐以及设置在反应罐顶部的原料入口和催化剂入口，所述反应罐内部由上往下依次包括物料分布混合段、反应段以及产品分离段，其特征在于:所述物料分布混合段包括烃分布管组件、酸分布管组件以及酸烃混合器，所述烃分布管组件和酸分布管组件的进料端分别与原料入口和催化剂入口对应连通，其出料端与酸烃混合器连接，所述酸烃混合器分隔为若干个相对独立的酸烃混合块，每个酸烃混合块分别设置有至少一个与烃分布管组件连通的烃进料管接头和至少一个与酸分布管组件连通的酸进料管接头。
[0005]本实用新型所述的烷基化反应器，其所述烃分布管组件包括与原料入口连通的烃进料总管、与烃进料总管连通的烃进料分布环管以及一端与烃进料分布环管连通的若干烃进料分布软管，所述烃进料分布软管的另一端与对应的酸烃混合块上的烃进料管接头连通；所述酸分布管组件包括与催化剂入口连通的酸进料总管、与酸进料总管连通的若干酸进料分布支管以及与酸进料分布支管连通的若干酸进料分布管，所述酸进料分布管与对应的酸烃混合块上的酸进料管接头连通。
[0006]本实用新型所述的烷基化反应器，其在所述产品分离段内设置有叶片分离器，所述反应罐内的重质物料由反应罐底部的排料口流出，所述反应罐内的轻质物料由反应罐侧面的产品出口流出。
[0007]本实用新型适用于年产60万吨工业异辛烷生产工艺，物料分布混合段在无需搅拌器的情况下将原料与催化剂进行充分均匀分布混合，在反应器内设有静态填料，以增强在高烯烃空速下的传质效果，使硫酸、富烯烃物料及富异丁烷烃物料进入反应器进行反应，该反应器通过气化移除反应所产生的热量，从而实现对反应器进行直接冷却，反应产物进入气-液分离器和液-液分离器，气相物流进入压缩机，液相烃类物流与酸烃乳化液分离后被送至脱异丁烷塔进行分离提纯。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图。
[0009]图2是本实用新型中物料分布混合段的结构示意图。
[0010]图3是物料分布混合段中烃分布管组件的结构示意图。
[0011]图4是物料分布混合段中酸分布管组件的结构示意图。
[0012]图5是物料分布混合段中酸烃混合器的结构示意图。
[0013]图中标记:1为反应罐，2为原料入口，3为催化剂入口，4为物料分布混合段，5为反应段，6为产品分离段，7为酸烃混合器，7a为酸烃混合块，8为烃进料管接头，9为酸进料管接头，IOa为烃进料总管，IOb为烃进料分布环管，IOc为烃进料分布软管，Ila为酸进料总管，Ilb为酸进料分布支管，Ilc为酸进料分布管，12为叶片分离器,13为排料口，14为产品出口。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]如图1-5所示,烧基化反应器,包括反应罐I以及设置在反应罐I顶部的原料入口2和催化剂入口 3，所述反应罐I内部由上往下依次包括物料分布混合段4、反应段5以及产品分离段6，在所述产品分离段6内设置有叶片分离器12，所述反应罐I内的重质物料由反应罐I底部的排料口 13流出，所述反应罐I内的轻质物料由反应罐I侧面的产品出口 14流出；所述物料分布混合段4包括烃分布管组件、酸分布管组件以及酸烃混合器7，所述烃分布管组件和酸分布管组件的进料端分别与原料入口 2和催化剂入口 3对应连通，其出料端与酸烃混合器7连接，所述酸烃混合器7分隔为若干个相对独立的酸烃混合块7a，每个酸烃混合块7a分别设置有至少一个与烃分布管组件连通的烃进料管接头8和至少一个与酸分布管组件连通的酸进料管接头9。
[0017]其中，所述烃分布管组件包括与原料入口 2连通的烃进料总管10a、与烃进料总管IOa连通的烃进料分布环管IOb以及一端与烃进料分布环管IOb连通的若干烃进料分布软管10c，所述烃进料分布软管IOc的另一端与对应的酸烃混合块7a上的烃进料管接头8连通；所述酸分布管组件包括与催化剂入口 3连通的酸进料总管I la、与酸进料总管I Ia连通的若干酸进料分布支管Ilb以及与酸进料分布支管Ilb连通的若干酸进料分布管lie,所述酸进料分布管Ilc与对应的酸烃混合块7a上的酸进料管接头9连通。
[0018]本实用新型的工作原理:硫酸和异丁烷(或与丙烯、丁烯、戊烯的混合物)分别通过对应的总管、分布管均匀分配后流入酸烃混合器内，经过酸烃混合器均匀混合后流入设置有静态填料的反应段内，通过静态填料增强液体的传质效果，使硫酸、富烯烃物料及富异丁烷烃物料在反应器进行反应，以制取高辛烷值工业异辛烷。其反应方程式如下:
[0019]
【权利要求】
1.烷基化反应器，包括反应罐(I)以及设置在反应罐(I)顶部的原料入口(2)和催化剂入口( 3 )，所述反应罐(I)内部由上往下依次包括物料分布混合段(4)、反应段(5 )以及产品分离段(6)，其特征在于:所述物料分布混合段(4)包括烃分布管组件、酸分布管组件以及酸烃混合器(7)，所述烃分布管组件和酸分布管组件的进料端分别与原料入口(2)和催化剂入口(3)对应连通，其出料端与酸烃混合器(7)连接，所述酸烃混合器(7)分隔为若干个相对独立的酸烃混合块(7a)，每个酸烃混合块(7a)分别设置有至少一个与烃分布管组件连通的烃进料管接头(8)和至少一个与酸分布管组件连通的酸进料管接头(9)。
2.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于:所述烃分布管组件包括与原料入口(2)连通的烃进料总管(10a)、与烃进料总管(IOa)连通的烃进料分布环管(IOb)以及一端与烃进料分布环管(IOb)连通的若干烃进料分布软管(10c)，所述烃进料分布软管(IOc)的另一端与对应的酸烃混合块(7a)上的烃进料管接头(8)连通；所述酸分布管组件包括与催化剂入口(3)连通的酸进料总管(11a)、与酸进料总管(Ila)连通的若干酸进料分布支管(Ilb)以及与酸进料分布支管(Ilb)连通的若干酸进料分布管(11c)，所述酸进料分布管(Ilc)与对应的酸烃混合块(7a)上的酸进料管接头(9)连通。
3.根据权利要求2所述的烷基化反应器，其特征在于:在所述产品分离段(6)内设置有叶片分离器(12)，所述反应罐(I)内的重质物料由反应罐(I)底部的排料口( 13)流出，所述反应罐(I)内的轻质物料由反应罐(I)侧面的产品出口( 14)流出。
【文档编号】C07C9/16GK203764234SQ201420174609
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】潘苏林, 王传普 申请人:中国成达工程有限公司