[发明专利]一种新型硫酸法卧式烷基化反应器

说明书

本发明属于石油化工设备领域，具体涉及一种新型硫酸法卧式烷基化反应器，包括反应器主体，反应器主体内至少设置有两个反应室，其特征在于：所述各个反应室相对独立，所述反应器主体内左右两端分别设置有预混室和沉降室；所述反应室上部的前后两侧分别设置有混合槽和分配槽，所述分配槽与预混室上部通过溢流口连通，各个反应室分别通过酸沉降管与分配槽底部连通；所述混合槽与沉降室连通，各个反应室分别通过溢流口与混合槽连通；所述沉降室下部分为烃相室和酸相室，酸相室与烃相室之间设置隔板，酸相室与混合槽连通，烃相室连接烃相泵。本发明反应器的各个反应室相互独立，生产能力大、反应效果好、使用更灵活的新型硫酸法卧式烷基化反应器。

技术领域

本发明属于石油化工设备领域，具体涉及一种新型硫酸法卧式烷基化反应器。

背景技术

烷基化反应主要是指异丁烷与丁烯在浓硫酸的作用下，把烷烃分子加到烯烃分子上的有机加成反应，生成带多种支链的烷烃混合物，统称为烷基化油。烷基化油具有高辛烷值和低Reid蒸汽压，硫含量、烯烃含量极低，无苯和芳烃，是优良的汽油调和组分。采用新配方汽油作为汽油发动机的燃料，将会大大缓和由于汽油尾气排放造成的空气污染。在这个意义上，烷基化汽油是一种环境友好的石油化工产品。

现在市场上规模应用的是卧式烷基化反应器，烷基化反应是液相放热反应，较低的反应温度有利于反应平衡向正方向进行，但会降低反应速率；较高的反应温度有利于提高反应速率，但会抑制反应平衡向正方向进行，降低反应产物的收率。因此，该烷基加成反应需要有一个最适宜的反应温度，控制反应在最适宜的反应温度下进行，不但能加快反应速率，而且能提高反应产物的收率。反应过程中，浓硫酸为连续相，反应原料为分散相，为了防止反应过程中温升过高，必须使浓硫酸过量，反应原料少量；为了使反应原料中的丁烯反应完全，反应原料配比必须是大量的异丁烷+少量的丁烯，因此，进入卧式烷基化反应器参与反应物料的特点是含有大量浓硫酸、中量异丁烷及少量的丁烯。而为了使反应进行的彻底完全，对进入到卧式烷基化反应器的各种物料分散混合的均匀程度对烷基加成反应十分重要。

专利号为ZL200520078557.3的中国专利公开了一种卧式烷基化反应器，其采用鞍式支座直接卧置于地面基础，没有立式大型框架，操作方便；电动机与螺旋搅拌器直联，结构简单，易于对中，动力消耗小；取热器采用U型换热管束，易于抽出，方便检修，但该烷基化反应器在生产操作过程中存在以下缺点和不足：①原方案采用机械密封，该机械密封工作环境恶劣（处于反应器液相中）转速高、震动大、磨擦发热较大，需要强制冷却，系统较复杂；检修；更换频繁（使用寿命只有3-6个月），运行费用高，易污染环境。②原方案中U型管管束处于易腐蚀工作环境中，表面挠动剧烈，不易形成金属钝化层，腐蚀严重，使用寿命较短，长则一年，短则几个月就泄漏更换，严重威胁装置安全稳定运行。③反应器物料进口对于物料分配效果不太理想，效率还未达到预期，酸耗较高。④反应器内部物料混合要求强度高，造成搅拌器功率大，能耗高。⑤单个反应器运行规模偏小，一个只能出6-8万吨烷基化油，大型烷基化装置需多个反应器并联运行，增加设备维护保养及操作难度。

为解决以上烷基化反应器U型管管束易泄漏、机封故障率高、搅拌器功率过大、能耗高等问题，目前硫酸法烷基化领域还广泛采用了一种卧式阶梯式反应器，此反应器采用物料汽化取热的自冷冻反应形式，同卧式偏心反应器相比，取消了内置冷却管束，不存在管束应用过程中的泄露问题。同时，此反应器的反应室搅拌为立式安装，轴封在反应器顶部气相空间，工作环境比卧式偏心反应器优越，加之转速较低，反应器机封出故障率较低，此反应器另外一个优点是自冷取热，比卧式偏心反应器间壁换热效率高，制冷压缩机及搅拌功率大为降低，生产成本较低。