[发明专利]一种用于烷基化反应的装置和工艺方法

权利要求书

1.一种用于烷基化反应的装置，包括烷基化反应器，烷基化反应器内部设置烷基化反应区，其特征在于：烷基化反应区包括竖直装填的填料管束和雾化冷剂微气泡分散管束，填料管束包括外部筒体和内部填料，内部填料为规整的编织填料，编织填料为纤维丝束编织而成，纤维丝束至少包括亲油疏水或亲水疏油的纤维丝束；雾化冷剂微气泡分散管束设置于填料管束的周围，雾化冷剂微气泡分散管束入口与设置在反应器外部的冷剂循环抽吸器出口连通，雾化冷剂微气泡分散管束将冷剂循环抽吸器均匀雾化的气液冷剂混合物分散为微气泡。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：烷基化反应区的填料管束至少设置两层，每层下部设置取热段。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：填料管束直径为50mm～500mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内部填料是由多层纤维编织片状材料折叠压紧或缠绕固定而构成致密的立体规整填料结构。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：填料管束筒体内部的内部填料之上，设置物料预混合段。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：物料预混合段设置波纹板填料。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：波纹板填料为多层，在使用状态下为水平设置，波纹板填料的相邻层为表面亲水亲油性质不同的材料制成，即奇数层填装亲水疏油材料制备成的波纹板填料，则偶数层填装亲油疏水材料制备成的填料；反之，奇数层填装表面经亲油疏水处理过的填料，则偶数层填装亲水疏油材料制备成的。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：波纹板填料上设置适宜数量的开孔，便于物料穿过填料层流动。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：物料预混合段与内部填料段的高度比为1：3～1：20。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：烷基化反应器内顶部设置进料分布器，反应器内底部设置物料收集排出结构；反应器底部与三相分离器连通，反应后物料在三相分离器内进行分离。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：雾化冷剂微气泡分散管束直径为10mm～100mm。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：雾化冷剂微气泡分散管束为无机陶瓷膜管、微孔板，所述的雾化冷剂微气泡分散管束的孔径为50nm～1000nm。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：雾化冷剂微气泡分散管束入口与设置在反应器外部的冷剂循环抽吸器连通，在冷剂循环抽吸器与反应器内连通的管路上设置压力控制系统，用来控制冷剂气化压力和气化量。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：冷剂循环抽吸器为文丘里结构或雾化器结构，冷剂循环抽吸器上同时设置补充冷剂入口，冷剂循环抽吸器将循环的气相冷剂与补充的液相冷剂混合输送至雾化冷剂微气泡分散管束。

15.一种烷基化反应工艺，其特征在于使用权利要求1至14任一权利要求所述的烷基化反应装置，以浓硫酸、强酸性离子液体或以浓硫酸为主的混合酸为催化剂，以异丁烷和C₃～C₅烯烃为原料，进行烷基化反应获得烷基化汽油馏分。