一種用于烷基化油合成的反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種化工設備，具體涉及一種用于烷基化油合成的反應器。
【背景技術】
[0002]C4烯烴和異丁烷經過烷基化反應所生成的工業異辛烷是以各種三甲基戊烷為主要成分的高辛烷值汽油調和成分，工業異辛烷具有高辛烷值、燃燒有害產物少以及較低的蒸汽壓等優點。烷基化反應按照所用催化劑不同可分為硫酸烷基化工藝和氫氟酸烷基化工藝，氫氟酸是易揮發的劇毒化學藥品，一旦泄露將會對環境和生產造成嚴重危害，而硫酸烷基化工藝主要缺點是廢酸的排放量較大。我國多采用硫酸烷基化工藝，一般認為決定硫酸烷基化工藝反應速率的控制步驟為烷烴向酸的傳質，因此硫酸烷基化工藝中酸烴的接觸情況是極其重要的操作變量。目前兩種主要的硫酸烷基化工藝為美國Stratco公司的流出物制冷式硫酸烷基化反應工藝和美國Kellogg公司的階梯式反應器硫酸烷基化工藝，這兩種工藝都未能達到理想的酸烴接觸程度，大大限制了反應速率，增加了反應器尺寸。此外硫酸烷基化工藝還是一個強放熱反應，反應溫度升高會使副產物增多，影響烷基化油質量。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種能解決硫酸烷基化工藝中酸烴接觸問題以及反應放熱問題的用于烷基化油合成的反應器。
[0004]本實用新型的技術方案概述如下:
[0005]一種用于烷基化油合成的反應器，包括反應器筒體1，反應器筒體由直筒段2，寬徑段19和位于直筒段和寬徑段之間的過渡段5組成，寬徑段的上端連接有上封頭6，直筒段的下端連接有下封頭15，在直筒段下部設置有內管下管板14，在直筒段下部、內管下管板以上設置有外管下管板13，在直筒段和過渡段的交接處設置有上管板4;降液管9的上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，直徑小于降液管的外管10設置在降液管與直筒段內表面之間并且外管上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，內管11的中上部分設置在外管內部，內管的上端為盲端，內管的下端與內管下管板連接，內管上設置有孔，內管的頂部位于上管板與外管下管板之間，在直筒段以內、降液管和外管以外設置有折流擋板18，在下封頭上設置有第一進料口 16，在內管下管板和外管下管板之間的直筒段上設置有第二進料口 17，在寬徑段設置有出料口 7，在過渡段設置有廢酸排出口 8，在直筒段的上部設置有冷卻介質出口 3，在直筒段的下部外管下管板以上設置有冷卻介質進口 12。
[0006]外管10是光滑管或翅片管或螺旋管。
[0007]在外管以內及內管以外空間還可以設置有填料。
[0008]本實用新型的優點是:與現有工業反應器相比，酸烴接觸效果更好，加快反應速率，減小反應器尺寸，同時降低烷烯比，并且能夠嚴格控制反應溫度，減少反應副產物的產生，從而提高烷基化合成油的產量與質量，而且能夠降低異丁烷循環所需的能耗。【附圖說明】:
[0009]圖1為一種用于烷基化油合成的反應器的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。下述說明是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本實用新型，但并不對本實用新型作任何限制。
[0011]一種用于烷基化油合成的反應器，包括反應器筒體1，反應器筒體由直筒段2，寬徑段19和位于直筒段和寬徑段之間的過渡段5組成，寬徑段的上端連接有上封頭6，直筒段的下端連接有下封頭15，在直筒段下部設置有內管下管板14，在直筒段下部、內管下管板以上設置有外管下管板13，在直筒段和過渡段的交接處設置有上管板4;降液管9的上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，直徑小于降液管的外管10設置在降液管與直筒段內表面之間并且外管上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，內管11的中上部分設置在外管內部，內管的上端為盲端，內管的下端與內管下管板連接，內管上設置有孔，內管的頂部位于上管板與外管下管板之間，在直筒段以內、降液管和外管以外設置有折流擋板18，在下封頭上設置有第一進料口 16，在內管下管板和外管下管板之間的直筒段上設置有第二進料口 17，在寬徑段設置有出料口 7，在過渡段設置有廢酸排出口 8，在直筒段的上部設置有冷卻介質出口 3，在直筒段的下部外管下管板以上設置有冷卻介質進口 12。
[0012]外管10是光滑管或翅片管或螺旋管。
[0013]在外管以內及內管以外空間還可以設置有填料，填料的種類優選:鮑爾環填料或環矩鞍填料，也可以選用其它常用的填料。
[0014]實施例1
[0015]用本實用新型的用于烷基化油合成的反應器進行烷基化油合成反應，采用小型實驗裝置，直筒段的直徑為80mm，高度為1600mm。
[0016]寬徑段直徑為200mm，高度為500mm。
[0017]過渡段高度為150mm。
[0018]1根降液管，降液管管徑14mm，管長1500mm，
[0019]3根外管，外管的管徑為9mm，管長為1500mm，是光滑管；
[0020]3根內管，內管的管徑為5mm，管長為700mm，
[0021]內管下管板和外管下管板之間的距離為100mm，在外管以內及內管以外空間沒設置填料。
[0022]內管在整個軸向長度上均勻設置小孔，孔徑0.5mm。
[0023]98%濃硫酸在6°C下自第二進料口進入外管與降液管，一開始需加入足夠98%濃硫酸使其充滿整個外管與降液管，此后濃硫酸進出口流量設置為lL/h，保證反應器內濃硫酸濃度維持在95% ;異丁烷和異丁烯混合物在6°C下自第一進料口進入內管，異丁烷和異丁烯體積比為6:1，進料流量為30L/h，進料壓力為0.5MPaG (表壓);采用冷凍鹽水作為冷卻介質，循環冷凍鹽水在o°c自冷卻介質進口進入，自冷卻介質出口出，進口溫度為o°c，出口溫度為5°c。反應產物和未反應完的異丁烷自出料口出，溫度為6°C。通過對出料口的反應產物進行取樣分析，異丁烯轉化率達到96%以上，反應產物中異辛烷質量分數在28%以上，反應產物辛烷值為96左右，實驗結果表明，用于烷基化油合成的反應器取得了良好的烷基化油合成的效果。
【主權項】
1.一種用于烷基化油合成的反應器，包括反應器筒體(1)，反應器筒體由直筒段(2)，寬徑段(19)和位于直筒段和寬徑段之間的過渡段(5)組成，寬徑段的上端連接有上封頭(6)，直筒段的下端連接有下封頭(15)，在直筒段下部設置有內管下管板(14)，在直筒段下部、內管下管板以上設置有外管下管板(13)，在直筒段和過渡段的交接處設置有上管板(4);降液管(9)的上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，直徑小于降液管的外管(10)設置在降液管與直筒段內表面之間并且外管上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，內管(11)的中上部分設置在外管內部，內管的上端為盲端，內管的下端與內管下管板連接，內管上設置有孔，內管的頂部位于上管板與外管下管板之間，在直筒段以內、降液管和外管以外設置有折流擋板(18)，在下封頭上設置有第一進料口(16)，在內管下管板和外管下管板之間的直筒段上設置有第二進料口(17)，在寬徑段設置有出料口(7)，在過渡段設置有廢酸排出口(8)，在直筒段的上部設置有冷卻介質出口(3)，在直筒段的下部外管下管板以上設置有冷卻介質進口(12)。2.根據權利要求1所述的一種用于烷基化油合成的反應器，其特征在于外管(10)是光滑管或翅片管或螺旋管。3.根據權利要求1所述的一種用于烷基化油合成的反應器，在外管以內及內管以外空間設置有填料。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于烷基化油合成的反應器，反應器筒體由直筒段，寬徑段和位于直筒段和寬徑段之間的過渡段組成，在直筒段下部設置有內管下管板，在內管下管板以上設置有外管下管板，在直筒段和過渡段的交接處設置有上管板；降液管的上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，外管上端和下端分別與上管板和外管下管板連接，內管設置在外管內部，內管的上端為盲端，內管的下端與內管下管板連接，內管上設置有孔。與現有工業反應器相比，酸烴接觸效果更好，加快反應速率，減小反應器尺寸，同時降低烷烯比，并且能夠嚴格控制反應溫度，減少反應副產物的產生，從而提高烷基化合成油的產量與質量，而且能夠降低異丁烷循環所需的能耗。
【IPC分類】C07C9/16, C07C2/62, C10G50/00
【公開號】CN204958826
【申請號】CN201520586429
【發明人】張敏卿, 張金利, 徐欽, 李文鵬
【申請人】天津大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月6日