[實用新型]一種烷基化反應器

有效

• 申請號: 201420596258.8
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN204159342U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 郭巧玲;岳建偉;王寶石;胡漢國;劉金龍;張乾
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;C10G50/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型屬于石油化工領域，涉及一種烷基化反應器。

背景技術

硫酸法烷基化反應的控制步驟為異丁烷向硫酸相的傳質速率。由于異丁烷與硫酸催化劑具有非常高的密度差和粘度差，而且異丁烷在硫酸中的溶解度非常小，突出了該工藝過程的化學反應與分子擴散的矛盾。微觀混合狀態直接影響了反應產物的選擇性和收率，因此對酸烴混合的要求非常嚴格。此外，烷基化反應是強放熱反應，如何有效地移除反應熱、控制反應溫度，對烷基化反應具有非常重要的意義。硫酸法烷基化反應過程中既要實現酸烴兩相快速、充分的混合，又要保證烷基化反應在較低的溫度下進行，因此設計一種既能對反應物料產生足夠的剪切分散效果、又能及時高效地移除反應熱的烷基化反應器是眾多研究者追求的目標。

美國專利US5443799公開的一種烷基化反應器，分為預混合區和反應區。在預混合區，由噴射器噴出的異丁烷高速進入硫酸相中并均勻地分散，形成酸烴乳化液，再經較細的喉管進入反應區。反應區設置有烯烴進料管，來自預混合區的酸烴乳化液與烯烴進料管噴射出的烯烴接觸反應。該烷基化反應器的主要特點是硫酸與異丁烷預先混合、然后再與烯烴接觸，硫酸消耗減少。主要缺點是烷基化反應熱是依靠輕組分的氣化吸熱移除，對反應溫度的控制較為困難，反應溫度偏高。

中國專利CN101274249B公開的噴射式環流反應器，利用液體噴射產生的動能，使反應液體在反應器內循環流動、混合并反應。該反應器為液-液多相反應器，結構簡單，可使液-液的接觸面積較大、混合效果較好；并且無攪拌部件，不易泄漏，適合于高粘度液-液之間的反應。主要缺點是未考慮換熱問題，對于放熱劇烈的烷基化反應并不適用。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種烷基化反應器，以解決現有的烷基化反應器分別存在的對反應溫度的控制較為困難、未考慮換熱等問題。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：一種烷基化反應器，包括下部的混合室和上部的反應室，混合室上設有烷烴進料部件、液體酸進料管，液體酸進料管設于混合室的下部，反應室內設有導流筒，導流筒內部為液體上升區，反應室與導流筒之間形成環形空間、作為液體回流區，混合室的頂部位于導流筒底部入口的下方，烷基化反應器還設有烯烴進料管、液體出口管，其特征在于：反應室內設有換熱管束和折流擋板，混合室的頂部設有出口噴嘴，烷烴進料部件為1個設于混合室底部的烷烴進料管，液體出口管設于反應室的頂部。

采用本實用新型，具有如下的有益效果：(1)反應室內設有換熱管束，通過反應室內的液體與換熱管束內冷卻介質的換熱來移除烷基化反應熱。通過靈活調節冷卻介質的流量和溫度，可以最大限度地、較為容易地控制烷基化反應在適宜的溫度條件下進行。(2)操作過程中，液體酸與烷烴首先在混合室進行充分混合，形成酸烴乳化液，然后經出口噴嘴噴射進入反應室、與經烯烴進料管噴入的烯烴碰撞、混合；利用液體噴射產生的動能，使液體在反應室內的液體上升區和液體回流區之間不斷地循環流動、分散和剪切，能夠最終實現酸烴兩相的充分接觸、混合。

本實用新型兼備液體分散與乳化、流動與循環、傳質與換熱的能力。其結構簡單、液-液接觸面積大、無攪拌部件、操作彈性大，可用于烷烴和低碳烯烴在液體酸催化劑作用下生成高辛烷值烷基化油的反應。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本實用新型要求保護的范圍。

附圖說明

圖1是本實用新型烷基化反應器的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型的烷基化反應器包括下部的混合室6和上部的反應室1。混合室6上設有烷烴進料部件、液體酸進料管5，液體酸進料管5設于混合室6的下部。反應室1內設有導流筒9。混合室6、反應室1和導流筒9的主體均為圓筒形筒體，一般同軸設置；導流筒9的下部為縮徑結構。導流筒9內部為液體上升區，反應室1與導流筒9之間形成環形空間、作為液體回流區3；液體上升區與液體回流區3上下連通。混合室6的頂部穿過反應室1的底部封頭進入反應室1內，與反應室1的底部連通，且位于導流筒9底部入口的下方。烷基化反應器還設有烯烴進料管8、液體出口管2。混合室6的頂部設有出口噴嘴7，烷烴進料部件為1個設于混合室6底部的烷烴進料管4，液體出口管2設于反應室1的頂部。