適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，在反應(yīng)器腔體的上部設(shè)置激冷介質(zhì)進(jìn)口管道、反應(yīng)物進(jìn)口管道及生成物出口管道，反應(yīng)器腔體自內(nèi)而外設(shè)置有中心管道、催化劑床層、激冷介質(zhì)管、環(huán)形分布器及環(huán)形流道，催化劑床層根據(jù)反應(yīng)需要設(shè)置有數(shù)層，環(huán)形分布器設(shè)置在催化劑床層的內(nèi)外兩側(cè)，激冷介質(zhì)管設(shè)置在催化劑床層的外側(cè)，激冷介質(zhì)管與其外側(cè)的催化劑床層之間構(gòu)成環(huán)形均布激冷間，環(huán)形流道設(shè)置在最外側(cè)的催化劑床層的外側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以控制不同催化劑區(qū)域的負(fù)荷和溫度，解決了高放熱反應(yīng)的徑向反應(yīng)器催化劑溫控、多種非均相催化劑在反應(yīng)器中分布裝填、降低催化劑床層壓降、單臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)能約束瓶頸等問題。
【專利說明】適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤化工、石化石油化工領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前由醇、苯或苯衍生物進(jìn)行烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)有軸向和徑向兩種形式，傳統(tǒng)上的軸向反應(yīng)器一般采取多段冷激降溫床層溫度反應(yīng)器，流體以軸向通過催化劑床層，流體分布裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但流體通道受設(shè)備橫截面的限制，一般流通面積較小，床層壓降較大，對(duì)壓縮機(jī)循環(huán)機(jī)要求較高，能耗大，對(duì)催化劑的強(qiáng)度和裝填(一般只能裝填擬均相催化劑)要求也較高，同時(shí)對(duì)床層溫度控制難度較大；傳統(tǒng)上的徑向反應(yīng)器雖然克服了催化劑床層阻力大的確定，但是催化劑床層溫度較難精確控制，單臺(tái)生產(chǎn)能力較小。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01320209042.7的中國(guó)專利公開了一種苯烷基化固定床反應(yīng)器，包括簡(jiǎn)體，筒體上、下端分別有入料口、出料口，入料口內(nèi)設(shè)置入口分布器，出料口處有收集器，筒體內(nèi)設(shè)置上下布置的數(shù)段固定床層，每段固定床層均包括催化劑層和瓷球?qū)樱呋瘎觾?nèi)設(shè)置溫度計(jì)套管，相鄰固定床層之間從上至下依次設(shè)置中間進(jìn)料分布器和人孔，溫度計(jì)套管、中間進(jìn)料分布器和人孔均設(shè)置在筒體側(cè)壁上，雖然該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是無(wú)法控制不同催化劑區(qū)域的負(fù)荷和溫度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種控制不同催化劑區(qū)域的負(fù)荷和溫度，解決了高放熱反應(yīng)的徑向反應(yīng)器催化劑溫控、多種非均相催化劑在反應(yīng)器中分布裝填、降低催化劑床層壓降、單臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)能約束瓶頸等問題的適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，在反應(yīng)器腔體的上部設(shè)置激冷介質(zhì)進(jìn)口管道、反應(yīng)物進(jìn)口管道及生成物出口管道，其特征在于，反應(yīng)器腔體自內(nèi)而外設(shè)置有中心管道、催化劑床層、激冷介質(zhì)管、環(huán)形分布器及環(huán)形流道，
[0007]所述的催化劑床層根據(jù)反應(yīng)需要呈同心圓環(huán)狀設(shè)置有數(shù)層，所述的激冷介質(zhì)管設(shè)置在催化劑床層的外側(cè)，激冷介質(zhì)管與其外側(cè)的催化劑床層之間構(gòu)成環(huán)形均布激冷間，所述的環(huán)形分布器設(shè)置在催化劑床層的內(nèi)外兩側(cè)，所述的環(huán)形流道設(shè)置在最外側(cè)的催化劑床層的外側(cè)。
[0008]所述的催化劑床層設(shè)有多個(gè)。
[0009]所述的環(huán)形分布器為開有孔的同心圓環(huán)狀圓筒。
[0010]所述的激冷介質(zhì)進(jìn)口管道與反應(yīng)器腔體內(nèi)的激冷介質(zhì)管相聯(lián)通。
[0011]所述的反應(yīng)物進(jìn)口管道經(jīng)環(huán)形分布器與中心管道或環(huán)形流道聯(lián)通。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由于其較大的流通面積和較短的流程，在同樣的停留時(shí)間下，具有床層壓降小，可使用小顆粒催化劑，可以裝填不同種類的催化劑，催化劑在生產(chǎn)過程中的粉化也可大大減輕，同時(shí)，設(shè)計(jì)了不同的冷激區(qū)域，并且能方便地控制各個(gè)催化劑區(qū)域的負(fù)荷和溫度；很好地解決了高放熱反應(yīng)的徑向反應(yīng)器催化劑溫控、多種非均相催化劑在反應(yīng)器中分布裝填、降低催化劑床層壓降、單臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)能約束瓶頸等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為反應(yīng)器腔體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，I為中心流道、2為A類催化劑床層、3為B類催化劑床層、4為C類催化劑床層、5為激冷介質(zhì)管、6為環(huán)形均布激冷間、7為環(huán)形流道、8為激冷介質(zhì)進(jìn)口管道、9為反應(yīng)物進(jìn)口管道、10為生成物出口管道、11為環(huán)形分布器。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例
[0018]適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，在反應(yīng)器腔體的上部設(shè)置激冷介質(zhì)進(jìn)口管道8、反應(yīng)物進(jìn)口管道9、生成物出口管道10及環(huán)形分布器11。反應(yīng)器腔體的結(jié)構(gòu)如圖2所示，自內(nèi)而外設(shè)置有中心管道1、催化劑床層、激冷介質(zhì)管5及環(huán)形流道7，其中，催化劑床層根據(jù)反應(yīng)需要呈同心圓環(huán)狀設(shè)置有數(shù)層，在本實(shí)施例中設(shè)置有三層，包括A類催化劑床層2、B類催化劑床層3、C類催化劑床層4，每個(gè)催化劑床層的外側(cè)均設(shè)有激冷介質(zhì)管5，激冷介質(zhì)管5與其外側(cè)的催化劑床層之間構(gòu)成環(huán)形均布激冷間6，環(huán)形流道7設(shè)置在最外側(cè)的催化劑床層的外側(cè)，本實(shí)施例中，環(huán)形流道7設(shè)置在C類催化劑床層4的外側(cè)。激冷介質(zhì)進(jìn)口管道8與反應(yīng)器腔體內(nèi)的激冷介質(zhì)管5相聯(lián)通。反應(yīng)物進(jìn)口管道9經(jīng)環(huán)形分布器與中心管道I或環(huán)形流道7聯(lián)通。環(huán)形分布器11為開有孔的同心圓環(huán)狀圓筒，設(shè)置在催化劑床層的內(nèi)外兩側(cè)。
[0019]該結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和流動(dòng)方向的不同可分為z型式和π型式形式，流體在中心管道與環(huán)形流道中做同方向流動(dòng)稱為ζ型分布，流體在中心管道與環(huán)形流道中做反方向流動(dòng)稱為π型分布。
[0020]將該反應(yīng)器應(yīng)用于甲醇和苯反應(yīng)合成甲苯、二甲苯等混合芳香烴
[0021]冷激介質(zhì)情況:名稱，壓力范圍和相應(yīng)的飽和溫度:液體甲醇，2?8Bar，0?65 0C ；
[0022]反應(yīng)物情況:甲醇、苯；
[0023]生成物情況:碳5以下的烴、甲苯、二甲苯等混合烴類
[0024]進(jìn)入冷激間物流:30°C左右液態(tài)甲醇；
[0025]催化劑情況:分子篩催化劑，活性溫度在450°C ；
[0026]反應(yīng)情況:在有分子篩催化劑，溫度在470°C情況下，主要反應(yīng)物甲醇生成烴類，放出大量熱。
[0027]功能過程描述:
[0028]經(jīng)過計(jì)量的一部分反應(yīng)物甲醇加熱氣化，然后升溫到溫度為450°C，壓力為0.5MPa進(jìn)入加入反應(yīng)器內(nèi)側(cè)的中心流道1，該反應(yīng)物流體流從中心流道小孔流出沿徑向流動(dòng)，進(jìn)入環(huán)形分子篩催化劑層反應(yīng)后溫度升高為520°C左右后，然后進(jìn)入環(huán)形均布激冷間6，通過激冷介質(zhì)管5，把計(jì)量的30°C液態(tài)甲醇也打入環(huán)形均布激冷間6，物流被冷激降溫至下一層催化劑活性溫度470°C，進(jìn)入下一催化劑環(huán)層的反應(yīng)物繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)后，物流溫度又升高到520?530°C，然后又進(jìn)入環(huán)形均布激冷間6，通過激冷介質(zhì)管5，把計(jì)量的30°C液態(tài)甲醇再次打入環(huán)形均布激冷間6，物流被冷激降溫至下一層催化劑活性溫度470°C，進(jìn)入下一催化劑環(huán)層的反應(yīng)物繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，以此類推，最后生成物匯入環(huán)形流道，由同一端流出反應(yīng)器，從而得到混合烴類。
【權(quán)利要求】
1.適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，在反應(yīng)器腔體的上部設(shè)置激冷介質(zhì)進(jìn)口管道、反應(yīng)物進(jìn)口管道及生成物出口管道，其特征在于，反應(yīng)器腔體自內(nèi)而外設(shè)置有中心管道、催化劑床層、激冷介質(zhì)管、環(huán)形分布器及環(huán)形流道， 所述的催化劑床層根據(jù)反應(yīng)需要呈同心圓環(huán)狀設(shè)置有數(shù)層，所述的激冷介質(zhì)管設(shè)置在催化劑床層的外側(cè)，激冷介質(zhì)管與其外側(cè)的催化劑床層之間構(gòu)成環(huán)形均布激冷間，所述的環(huán)形分布器設(shè)置在催化劑床層的內(nèi)外兩側(cè)，所述的環(huán)形流道設(shè)置在最外側(cè)的催化劑床層的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于，所述的催化劑床層設(shè)有多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于，所述的環(huán)形分布器為開有孔的同心圓環(huán)狀圓筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于，所述的激冷介質(zhì)進(jìn)口管道與反應(yīng)器腔體內(nèi)的激冷介質(zhì)管相聯(lián)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于醇、苯或苯衍生物烷基化反應(yīng)的反應(yīng)器，其特征在于，所述的反應(yīng)物進(jìn)口管道經(jīng)環(huán)形分布器與中心管道或環(huán)形流道聯(lián)通。
【文檔編號(hào)】B01J8/02GK203944357SQ201420263628
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】孫鋼, 張強(qiáng), 侯秋實(shí), 胡佩珍, 郭利鑫, 張潔, 李慧 申請(qǐng)人:上海寰球工程有限公司