一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及氫氟酸、硫酸等多種有機酸對羥類、烷類的催化反應(yīng)設(shè)備，具體地說是指一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]烷基化反應(yīng)是有機化學(xué)中一切引入烷基基因的化學(xué)反應(yīng)，是正碳離子反應(yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和格試反應(yīng)的典型代表。對烯烴、苯、酸、瀝青二烷基化以及以烷烴、鹵代烴、格式試劑作為烷基化試劑。以異丁烷為烷基化試劑，對各種烯烴進(jìn)行烷基化反應(yīng)是重要的工業(yè)應(yīng)用，供反應(yīng)用催化劑可選用氫氟酸、硫酸等有機酸。該生產(chǎn)工藝中選用的反應(yīng)器，多為立式且無攪拌系統(tǒng)。為考慮回流、再生、分離沉降等要求。反應(yīng)器外連輔助設(shè)備較多。且反應(yīng)器自身反應(yīng)熱的釋放空間會影響酸烴混合物再生循環(huán)。為此如何使烷基化反應(yīng)器能夠有效釋放反應(yīng)熱能、提高酸烴混合的均勻度和反應(yīng)效率，利用相間比重差實現(xiàn)酸再生、回流循環(huán)，是烷基化反應(yīng)器發(fā)展的重大課題。
[0003]當(dāng)前工業(yè)裝置中的烷基化反應(yīng)器配套使用的酸循環(huán)泵、沉降器、再生器、分離凈化塔等設(shè)備較多。實際運行能源消耗高，經(jīng)濟效益差，不符合節(jié)約循環(huán)社會要求。由此可見，需要一種新型烷基化反應(yīng)器升級、改造現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)不足之處，本實用新型提供一種通過改變反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式來改變作業(yè)流程的設(shè)備，實現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)完成均勻混合酸烴、酸再生循環(huán)，反應(yīng)生成物分離沉降的生產(chǎn)要求。
[0005]本實用新型提供的技術(shù)方案是:
[0006]一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征是:包括U型換熱管束、外殼體、內(nèi)筒體、進(jìn)料總管、螺旋槳攪拌軸、電機、環(huán)形噴淋管、徑向進(jìn)料管、防震結(jié)構(gòu)、固定支撐板、出料口、冷卻介質(zhì)進(jìn)料口、冷卻介質(zhì)出料口和出料口，其中U型換熱管束的換熱管全部穿過防震結(jié)構(gòu)，徑向進(jìn)料管靠U型管束端在反應(yīng)器側(cè)面的軸向進(jìn)料總管通過彎頭接入，徑向進(jìn)料管穿過軸向噴淋管的中心，進(jìn)料總管連接兩個環(huán)形噴淋管，外殼體與內(nèi)筒體通過固定支撐板連接，并形成一個隔離空間，進(jìn)料總管、出料口和冷卻介質(zhì)出料口在反應(yīng)器的上端，出料口和冷卻介質(zhì)進(jìn)料口在反應(yīng)器的下端。所述U型換熱管束、螺旋槳攪拌軸、電機、防震結(jié)構(gòu)為可拆卸結(jié)構(gòu)，其余為不可拆卸結(jié)構(gòu)。所述電機為通用型防爆電機，通過減速機、聯(lián)軸器與螺旋槳攪拌軸相連作業(yè)可實現(xiàn)頻率控制。螺旋軸攪拌槳的槳葉為雙層三葉螺旋型。所述噴淋管上周向均勻規(guī)則布滿24和48個不同規(guī)格的噴淋孔。所述外殼體和內(nèi)筒體特征是通過焊接形式連接的整體，不可拆卸。所述多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)為臥式。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]1.噴淋管上周向均勻規(guī)則布滿24和48個不同規(guī)格的噴淋孔。使氣相物料均勻、全方位的與液相物料混合。
[0009]2.徑向進(jìn)料管靠U型管束端在反應(yīng)器側(cè)面的軸向進(jìn)料口通過彎頭接入，使物料能在因攪拌裝置的作業(yè)而形成的漩渦壓與其他物料介質(zhì)混合，提高反應(yīng)效率。
[0010]3.電機為通用型400KW防爆電機，通過減速機、聯(lián)軸器與螺旋槳攪拌軸相連作業(yè)可實現(xiàn)頻率控制。螺旋軸攪拌槳的槳葉為雙層三葉螺旋型。兩層槳葉旋軸作業(yè)后的物料流場方向相反，可有效提尚介質(zhì)傳導(dǎo)反應(yīng)效率。
[0011]4.外殼體與內(nèi)筒體通過固定支撐板連接，并形成一個隔離空間，使混合物料的反應(yīng)區(qū)主要集中在內(nèi)筒體內(nèi)部。同時隔離空間可為攪拌端反應(yīng)熱的釋放提供空間。
[0012]5.普通U型換熱管束和防震結(jié)構(gòu)組裝而成。U型管束的換熱管全部穿過防震結(jié)構(gòu)，有效防震。
[0013]本實用新型是一種多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其反應(yīng)過程通過螺旋槳攪拌軸實現(xiàn)頻率控制、噴淋管上周向均勻規(guī)則布滿24和48個不同規(guī)格的噴淋孔使反應(yīng)均勻完成；外殼體與內(nèi)筒體通過固定支撐板連接，并形成一個隔離空間，為反應(yīng)熱提供充分釋放空間，降低逆反應(yīng)的發(fā)生幾率；整套裝置換熱管束穿過防震結(jié)構(gòu)，有效防震的同時增大最大散熱面積。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器的環(huán)形噴淋管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器防震結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖；
[0017]圖4是本實用新型一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器防震結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]本實用新型所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器如圖1?3所示其特征是:包括U型換熱管束1、外殼體2、內(nèi)筒體3、進(jìn)料總管4、螺旋槳攪拌軸5、電機6、環(huán)形噴淋管7、徑向進(jìn)料管8、防震結(jié)構(gòu)9、固定支撐板10、出料口 11、冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 12、冷卻介質(zhì)出料口 13和出料口 14，其中U型換熱管束I的換熱管全部穿過防震結(jié)構(gòu)9，徑向進(jìn)料管8靠U型管束I端在反應(yīng)器側(cè)面的軸向進(jìn)料總管4通過彎頭接入，徑向進(jìn)料管8穿過軸向噴淋管7的中心，進(jìn)料總管4連接兩個環(huán)形噴淋管7，外殼體2與內(nèi)筒體3通過固定支撐板10連接，并形成一個隔離空間，進(jìn)料總管4、出料口 14和冷卻介質(zhì)出料口 13在反應(yīng)器的上端，出料口11和冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 12在反應(yīng)器的下端。所述U型換熱管束1、螺旋槳攪拌軸5、電機6、防震結(jié)構(gòu)9為可拆卸結(jié)構(gòu)，其余為不可拆卸結(jié)構(gòu)。所述電機6為通用型防爆電機，通過減速機、聯(lián)軸器與螺旋槳攪拌軸5相連作業(yè)可實現(xiàn)頻率控制。螺旋軸攪拌槳5的槳葉為雙層三葉螺旋型。所述噴淋管7上周向均勻規(guī)則布滿24和48個不同規(guī)格的噴淋孔。所述外殼體2和內(nèi)筒體3特征是通過焊接形式連接的整體，不可拆卸。所述多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)為臥式。
[0020]具體使用時，因結(jié)構(gòu)形式變化而改變的反應(yīng)器作業(yè)流程包括以下的主要流程:
[0021]a、酸與烷烴介質(zhì)物流改為雙進(jìn)料形式，分別通過進(jìn)料總管4、噴淋管7、徑向進(jìn)料管8進(jìn)入反應(yīng)器。
[0022]b、烷烴物料以液相由反應(yīng)器底部徑向進(jìn)料管8進(jìn)入，溢流至內(nèi)筒體中的反應(yīng)區(qū)域。
[0023]C、冷卻介質(zhì)由冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 12進(jìn)入管箱在壓力作用下逆流進(jìn)入換熱管，由冷卻介質(zhì)出料口 13流出反應(yīng)器。在此過程中對反應(yīng)器內(nèi)的酸和烷烴混合物反應(yīng)釋放的熱量進(jìn)行吸收。同時完成冷卻介質(zhì)的自身氣化，使其密度和體積變大，便于酸由冷卻介質(zhì)出料口13管口出反應(yīng)器，經(jīng)管道輸送冷凝后，由冷卻介質(zhì)進(jìn)料口 12進(jìn)入管箱，實現(xiàn)循環(huán)。
[0024]d、當(dāng)由徑向進(jìn)料管8進(jìn)入內(nèi)筒體內(nèi)筒體3中的烷烴物料充滿內(nèi)筒體上壁液柱時，攪拌系統(tǒng)螺旋槳攪拌軸5、電機6開始工作，攪拌物料液，同時由進(jìn)料總管4壓力送入酸性物料，在壓力作用下，經(jīng)環(huán)形噴淋管7上的噴淋孔實現(xiàn)帶氣霧化噴淋，與烷烴物料混合并反映，放出熱量。
[0025]e、由于受熱而產(chǎn)生氣化的酸在螺旋槳攪拌軸5的作用下，因雙層三葉螺旋反向槳的作用而由螺旋槳攪拌軸5與電機6間的空間處向上升。并經(jīng)過出料口 14回到儲酸罐中，冷凝再生后，循環(huán)由進(jìn)料總管4進(jìn)入反應(yīng)器。
[0026]f、在反映過程中，酸烴混合反應(yīng)物，因物料比重持續(xù)向下沉降，最終由出料口 11排出反應(yīng)器，進(jìn)入成品提煉工序。
【主權(quán)項】
1.一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征是:包括U型換熱管束(1)、外殼體(2)、內(nèi)筒體(3)、進(jìn)料總管(4)、螺旋槳攪拌軸(5)、電機￠)、環(huán)形噴淋管(7)、徑向進(jìn)料管(8)、防震結(jié)構(gòu)(9)、固定支撐板(10)、出料口(11)、冷卻介質(zhì)進(jìn)料口(12)、冷卻介質(zhì)出料口(13)和出料口(14)，其中U型換熱管束⑴的換熱管全部穿過防震結(jié)構(gòu)(9)，徑向進(jìn)料管(8)靠U型管束(I)端在反應(yīng)器側(cè)面的軸向進(jìn)料總管(4)通過彎頭接入，徑向進(jìn)料管(8)穿過軸向噴淋管(7)的中心，進(jìn)料總管(4)連接兩個環(huán)形噴淋管(7)，外殼體(2)與內(nèi)筒體(3)通過固定支撐板(10)連接，并形成一個隔離空間，進(jìn)料總管(4)、出料口(14)和冷卻介質(zhì)出料口(13)在反應(yīng)器的上端，出料口(11)和冷卻介質(zhì)進(jìn)料口(12)在反應(yīng)器的下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述U型換熱管束(1)、螺旋槳攪拌軸(5)、電機￠)、防震結(jié)構(gòu)(9)為可拆卸結(jié)構(gòu)，其余為不可拆卸結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述電機(6)為通用型防爆電機，通過減速機、聯(lián)軸器與螺旋槳攪拌軸(5)相連作業(yè)可實現(xiàn)頻率控制，螺旋軸攪拌槳(5)的槳葉為雙層三葉螺旋型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述噴淋管(7)上周向均勻規(guī)則分別布滿24和48個不同規(guī)格的噴淋孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述外殼體(2)和內(nèi)筒體(3)特征是通過焊接形式連接的整體，不可拆卸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器，其特征在于:所述多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)為臥式。
【專利摘要】本實用新型一種適應(yīng)多酸催化復(fù)合型烷基化反應(yīng)器中U型換熱管束的換熱管全部穿過防震結(jié)構(gòu)，徑向進(jìn)料管靠U型管束端在反應(yīng)器側(cè)面的軸向進(jìn)料總管通過彎頭接入，徑向進(jìn)料管穿過軸向噴淋管的中心，進(jìn)料總管連接兩個環(huán)形噴淋管，外殼體與內(nèi)筒體通過固定支撐板連接，其中U型換熱管束、螺旋槳攪拌軸、電機、防震結(jié)構(gòu)為可拆卸結(jié)構(gòu)，整體為臥式結(jié)構(gòu)。本實用新型目的優(yōu)點是不需要框架結(jié)構(gòu)，省材料，結(jié)構(gòu)簡單，動力消耗小，有效的減少了安裝成本，降低的設(shè)備自身的震動和動能消耗，同時維修方便的功能要求。
【IPC分類】B01J19-26
【公開號】CN204320310
【申請?zhí)枴緾N201420726417
【發(fā)明人】李明凱, 李俊松
【申請人】武漢東海石化重型裝備有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月27日