本發明涉及烷(wan)基(ji)化反應技術領域(yu)，尤其涉及一種用于烷(wan)基(ji)化反應的噴(pen)射式列(lie)管反應器(qi)及其反應方(fang)法。

背景技術：

由(you)低碳烯(xi)烴(jing)和異(yi)丁烷在(zai)濃(nong)(nong)硫(liu)(liu)酸催(cui)化(hua)作用下生產的(de)(de)(de)烷基(ji)(ji)化(hua)油(you)(you)，具有較高的(de)(de)(de)辛烷值，是(shi)理想的(de)(de)(de)汽(qi)油(you)(you)調和組(zu)分。但由(you)于(yu)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)原(yuan)料異(yi)丁烷與催(cui)化(hua)劑(ji)濃(nong)(nong)硫(liu)(liu)酸的(de)(de)(de)互溶性較差，反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)原(yuan)料與催(cui)化(hua)劑(ji)濃(nong)(nong)硫(liu)(liu)酸的(de)(de)(de)混合(he)效果成為烷基(ji)(ji)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)關鍵影響因素之一。此外(wai)，烷基(ji)(ji)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)是(shi)放熱(re)(re)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)，若(ruo)不(bu)能及(ji)時有效地移走(zou)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)熱(re)(re)，就會加劇烯(xi)烴(jing)聚合(he)副反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)發生，因此，硫(liu)(liu)酸烷基(ji)(ji)化(hua)工藝既要(yao)實現(xian)酸烴(jing)兩相充(chong)分混合(he)，又(you)要(yao)保證烷基(ji)(ji)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)在(zai)恒定較低的(de)(de)(de)溫度下進行。現(xian)有的(de)(de)(de)烷基(ji)(ji)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)種(zhong)類主要(yao)包括噴射(she)式(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)、攪(jiao)拌(ban)式(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)、填(tian)料反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)等。

專(zhuan)利US5443799公開(kai)了(le)一(yi)種烷(wan)基化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)，該(gai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)分為預混(hun)合(he)區(qu)(qu)(qu)和反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)。在(zai)(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)的預混(hun)合(he)區(qu)(qu)(qu)，異丁烷(wan)經(jing)由噴射器(qi)噴出與硫酸混(hun)合(he)形(xing)成乳化(hua)液，烯烴在(zai)(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)與來(lai)自(zi)預混(hun)合(he)區(qu)(qu)(qu)的乳化(hua)液逆向接(jie)觸進(jin)行(xing)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)體(ti)積明顯大于預混(hun)合(he)區(qu)(qu)(qu)，異丁烷(wan)和硫酸的預混(hun)合(he)物進(jin)入反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)后，體(ti)積驟然增大，絕熱膨脹吸收烷(wan)基化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)放出的熱量。該(gai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)的反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)溫(wen)度只能控制在(zai)(zai)8～20℃，反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)溫(wen)度偏高(gao)。

專(zhuan)利US3759318公開了(le)一種(zhong)臥式攪(jiao)拌反應(ying)(ying)器，反應(ying)(ying)原(yuan)料進到反應(ying)(ying)器葉輪處(chu)，在(zai)葉輪的強力(li)攪(jiao)拌下形(xing)成酸烴(jing)乳化(hua)(hua)液。乳化(hua)(hua)液與反應(ying)(ying)器內部(bu)的換(huan)熱管束(shu)接觸，換(huan)熱管束(shu)的冷(leng)卻介質取(qu)走(zou)烷基化(hua)(hua)反應(ying)(ying)熱。Stratco臥式攪(jiao)拌反應(ying)(ying)器已大量(liang)工業化(hua)(hua)，但是單(dan)個反應(ying)(ying)器的規模(mo)有(you)限(xian)，擴大生產規模(mo)只能依靠反應(ying)(ying)器數量(liang)的增加。

專利說明書CN101104570A公開了一(yi)種烷基(ji)化反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)，反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內部是一(yi)個由(you)分(fen)散混(hun)(hun)合器(qi)(qi)組成的(de)靜態混(hun)(hun)合體系。分(fen)散混(hun)(hun)合器(qi)(qi)包含(han)金屬絲(si)網(wang)和(he)含(han)有空隙空間大(da)于50％體積的(de)接觸性結構的(de)填料。反(fan)應(ying)(ying)物料依靠填料自身壓降，使輕烴組分(fen)氣(qi)化，消耗掉(diao)反(fan)應(ying)(ying)熱。且該反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)結構構造(zao)復雜，成本(ben)較(jiao)高。

專(zhuan)利CN103357369A公開了一種帶有空腔(qiang)結構的(de)規整填(tian)料烷基化反(fan)(fan)應(ying)(ying)裝置(zhi)，反(fan)(fan)應(ying)(ying)原料通過(guo)液體分布設(she)備進(jin)入反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)，反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內(nei)填(tian)料的(de)空腔(qiang)兩端設(she)置(zhi)有冷卻(que)(que)介(jie)(jie)質(zhi)分布管，空腔(qiang)內(nei)形成換熱(re)區(qu)(qu)(qu)，空腔(qiang)與空腔(qiang)間(jian)形成反(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)，反(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)和(he)換熱(re)區(qu)(qu)(qu)在(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)徑向交替排列，且反(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)和(he)換熱(re)區(qu)(qu)(qu)不相通，反(fan)(fan)應(ying)(ying)物料進(jin)入反(fan)(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)后在(zai)規整填(tian)料的(de)切(qie)割、分散作用下，酸烴進(jin)行充(chong)分混合，通過(guo)冷卻(que)(que)介(jie)(jie)質(zhi)帶走反(fan)(fan)應(ying)(ying)熱(re)。該方法需要(yao)引(yin)入新的(de)冷卻(que)(que)介(jie)(jie)質(zhi)，且存在(zai)因(yin)冷卻(que)(que)介(jie)(jie)質(zhi)泄露而嚴(yan)重影響反(fan)(fan)應(ying)(ying)效果的(de)風(feng)險(xian)。

技術實現要素：

本發明的(de)目的(de)在(zai)于針對上述的(de)不足而提供一種用于烷(wan)基化(hua)反應的(de)噴(pen)射式列管反應器及(ji)其反應方法。

為解(jie)決以上(shang)(shang)技(ji)(ji)術問題，本發明采(cai)用(yong)(yong)的(de)技(ji)(ji)術方案是：一(yi)種(zhong)用(yong)(yong)于烷(wan)基化(hua)反(fan)應(ying)(ying)的(de)噴射式列(lie)管(guan)(guan)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)，包括一(yi)個垂(chui)(chui)(chui)直反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)筒(tong)體，與所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)垂(chui)(chui)(chui)直反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)筒(tong)體連接的(de)上(shang)(shang)、下(xia)封(feng)頭，設置(zhi)于所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)垂(chui)(chui)(chui)直反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)筒(tong)體內部(bu)的(de)上(shang)(shang)管(guan)(guan)板(ban)(ban)和(he)下(xia)支撐(cheng)板(ban)(ban)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)管(guan)(guan)板(ban)(ban)和(he)下(xia)支撐(cheng)板(ban)(ban)之間(jian)構成反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)，下(xia)支撐(cheng)板(ban)(ban)和(he)下(xia)封(feng)頭之間(jian)構成汽化(hua)分(fen)(fen)離區(qu)(qu)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)管(guan)(guan)板(ban)(ban)上(shang)(shang)開設有(you)圓孔，在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)內豎(shu)直分(fen)(fen)布有(you)多根列(lie)管(guan)(guan)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)列(lie)管(guan)(guan)的(de)管(guan)(guan)壁上(shang)(shang)分(fen)(fen)布有(you)小孔，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)管(guan)(guan)板(ban)(ban)上(shang)(shang)圓孔的(de)孔徑(jing)(jing)與列(lie)管(guan)(guan)的(de)管(guan)(guan)徑(jing)(jing)相同，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)列(lie)管(guan)(guan)一(yi)端(duan)與上(shang)(shang)管(guan)(guan)板(ban)(ban)的(de)圓孔連接固定(ding)并相通，另一(yi)端(duan)為盲端(duan)，與所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)下(xia)支撐(cheng)板(ban)(ban)連接固定(ding)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)內的(de)列(lie)管(guan)(guan)外(wai)側(ce)(ce)填充有(you)填料(liao)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)封(feng)頭的(de)頂部(bu)設置(zhi)有(you)進(jin)料(liao)口(kou)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)內的(de)垂(chui)(chui)(chui)直反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)筒(tong)體側(ce)(ce)面設置(zhi)有(you)側(ce)(ce)線進(jin)料(liao)口(kou)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)汽化(hua)分(fen)(fen)離區(qu)(qu)的(de)上(shang)(shang)部(bu)筒(tong)體上(shang)(shang)設置(zhi)有(you)氣相采(cai)出口(kou)，下(xia)部(bu)設置(zhi)有(you)側(ce)(ce)線采(cai)出口(kou)，在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)下(xia)封(feng)頭上(shang)(shang)設置(zhi)有(you)底部(bu)采(cai)出口(kou)。

進一(yi)步的(de)，所述列管(guan)管(guan)壁上(shang)小孔的(de)分(fen)布規律為(wei)上(shang)部密，下部稀疏(shu)。烷基化反(fan)應(ying)(ying)主要集中在反(fan)應(ying)(ying)區(qu)的(de)上(shang)半部分(fen)，隨著反(fan)應(ying)(ying)的(de)進行，越靠近反(fan)應(ying)(ying)區(qu)出(chu)口，烷基化反(fan)應(ying)(ying)逐(zhu)漸變緩，根據反(fan)應(ying)(ying)發生(sheng)劇烈程度，使物料進行合理配置。

進(jin)(jin)一步(bu)的，所(suo)述反(fan)應(ying)區內的垂直(zhi)反(fan)應(ying)器筒體側(ce)面(mian)由上到下依次設置(zhi)有(you)多(duo)個側(ce)線(xian)(xian)進(jin)(jin)料口(kou)，可通過調(diao)(diao)整不同位置(zhi)側(ce)線(xian)(xian)進(jin)(jin)料口(kou)的進(jin)(jin)料量和(he)進(jin)(jin)料組成，及時、有(you)效(xiao)地調(diao)(diao)整反(fan)應(ying)烷烯比，確(que)保整個反(fan)應(ying)段的烷烯比均在可控范圍內。

進(jin)一(yi)步(bu)的，所述下支(zhi)撐板(ban)由多(duo)層金(jin)屬絲(si)網和格(ge)柵構成，既能夠對(dui)填(tian)料和列管起到(dao)支(zhi)撐和固定作用，又能使(shi)反應后(hou)物料順利進(jin)入汽化分(fen)離區。

進(jin)一步的，所述反應區內(nei)的填料優選為聚丙(bing)烯或不銹鋼絲網填料，當然也可以是(shi)其它填料，這里不對其進(jin)行(xing)限定。

進一步的，在所述汽化分離區的底部(bu)設置有填(tian)料，所述填(tian)料為波紋(wen)板規整填(tian)料或(huo)(huo)波紋(wen)板散堆填(tian)料或(huo)(huo)斜板填(tian)料。

本(ben)發(fa)明的反應(ying)(ying)器中，上(shang)(shang)封頭與上(shang)(shang)管(guan)板(ban)形(xing)成(cheng)半密(mi)閉空(kong)間(jian)，濃硫酸(suan)由上(shang)(shang)封頭的頂部(bu)進(jin)(jin)(jin)料(liao)(liao)(liao)口經頂部(bu)進(jin)(jin)(jin)料(liao)(liao)(liao)線進(jin)(jin)(jin)入到(dao)反應(ying)(ying)器內(nei)，經過上(shang)(shang)管(guan)板(ban)的小圓孔沿(yan)著列管(guan)流(liu)動，在一定壓力作(zuo)用(yong)(yong)下，通過列管(guan)管(guan)壁(bi)上(shang)(shang)的小孔均勻地噴射(she)到(dao)反應(ying)(ying)區內(nei)，與由側線進(jin)(jin)(jin)料(liao)(liao)(liao)口經側線進(jin)(jin)(jin)料(liao)(liao)(liao)線進(jin)(jin)(jin)入的混合(he)烴原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，在填料(liao)(liao)(liao)的剪切作(zuo)用(yong)(yong)下，形(xing)成(cheng)混合(he)溶液并伴隨烷基化(hua)反應(ying)(ying)的發(fa)生(sheng)。由于填料(liao)(liao)(liao)的剪切和列管(guan)的噴射(she)作(zuo)用(yong)(yong)，使得整個(ge)反應(ying)(ying)器內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)無數個(ge)小型湍(tuan)流(liu)，達到(dao)了物料(liao)(liao)(liao)充分混合(he)的效果。

在(zai)反應過程中，大部分異丁烷在(zai)壓(ya)差作用(yong)下汽化，吸收掉反應放出的熱量，使(shi)反應在(zai)較低溫度下進行。

氣相異丁烷(wan)由汽化分離區的氣相采出口采出，經過壓縮冷卻處理后，經烴(jing)循環線(xian)循環回反(fan)應(ying)器(qi)側線(xian)進(jin)料(liao)口，循環利用并(bing)用于調節反(fan)應(ying)烷(wan)烯比(bi)。

汽化分(fen)離(li)區底(di)(di)部裝填有填料可加速反應后(hou)產物(wu)中酸(suan)(suan)烴的(de)分(fen)層分(fen)離(li)。大部分(fen)硫酸(suan)(suan)通過反應器底(di)(di)部采出(chu)口采出(chu)，并經(jing)(jing)酸(suan)(suan)循(xun)環線循(xun)環回反應器頂部進料口，少量的(de)廢(fei)酸(suan)(suan)經(jing)(jing)排廢(fei)酸(suan)(suan)線排入(ru)后(hou)續處理裝置(zhi)；分(fen)層后(hou)的(de)烴物(wu)料經(jing)(jing)過側(ce)線采出(chu)口經(jing)(jing)采出(chu)線采出(chu)，然后(hou)送入(ru)后(hou)續產物(wu)分(fen)離(li)裝置(zhi)。

本發明還提供了一種利用上述噴射式列管(guan)反應(ying)(ying)器進行(xing)烷(wan)基化反應(ying)(ying)的方(fang)法(fa)，包(bao)括(kuo)以下步(bu)驟:

(1)將濃硫酸由(you)所述上封頭的頂部進料口進入到所述噴(pen)射(she)式列管反應器(qi)內，并經過上管板的圓孔沿著列管流動；

(2)在一(yi)定壓力(li)作(zuo)用下，通過所述列管(guan)管(guan)壁上(shang)的(de)小(xiao)孔均勻地噴(pen)射到反應(ying)(ying)(ying)(ying)區(qu)內(nei)，并(bing)與由側線進料(liao)口進入的(de)混合烴原料(liao)在填料(liao)的(de)剪切作(zuo)用下，形成酸(suan)(suan)烴乳液(ye)并(bing)完成催化(hua)反應(ying)(ying)(ying)(ying)；由于填料(liao)的(de)剪切和列管(guan)的(de)噴(pen)射作(zuo)用，使得整個反應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)內(nei)部形成小(xiao)型湍流，強(qiang)化(hua)了物料(liao)和催化(hua)劑的(de)充(chong)分接(jie)觸，減(jian)少了副(fu)反應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)發生，使得反應(ying)(ying)(ying)(ying)具有(you)酸(suan)(suan)耗低，效(xiao)果好等明顯優點(dian)；

(3)完成催化反應后的(de)產物在反應器內壓差作用下進入到反應汽化分(fen)離區(qu)，其中，氣相異丁烷(wan)由汽化分(fen)離區(qu)的(de)氣相采出口采出；

(4)反應后(hou)的大部分硫(liu)酸(suan)通過(guo)下封(feng)頭(tou)(tou)的底部采出(chu)口采出(chu)，并經(jing)過(guo)酸(suan)循環線(xian)循環回至上封(feng)頭(tou)(tou)進(jin)料口，少(shao)量廢酸(suan)經(jing)排廢酸(suan)線(xian)排入(ru)后(hou)續(xu)(xu)的處理裝置，分層后(hou)的烴物料由(you)側線(xian)采出(chu)口采出(chu)后(hou)送入(ru)后(hou)續(xu)(xu)的產物分離(li)裝置。

優選的，在(zai)步驟(zou)(2)中，催化反應溫度控(kong)制(zhi)在(zai)-3～4℃。

進(jin)一步(bu)的(de)，步(bu)驟(2)之后(hou)還包括(kuo)將(jiang)采出的(de)氣相異丁烷(wan)(wan)經(jing)過壓縮冷(leng)卻(que)處理后(hou)，經(jing)烴循(xun)環(huan)線循(xun)環(huan)回(hui)反應器(qi)側線進(jin)料口，控制(zhi)反應烷(wan)(wan)烯質量比(bi)為8：1～10：1。

優選的(de)，反(fan)應酸烴的(de)體積比為0.8：1～2：1，控制反(fan)應區(qu)頂部壓力為350～400KPa，反(fan)應區(qu)出口(kou)壓力為3.5～8.5KPa，利(li)用本(ben)發明的(de)方法反(fan)應原料丁烯轉化率可(ke)達(da)100％，產品辛烷值可(ke)達(da)93～97，酸耗量為10～50kg/t。

綜(zong)上(shang)所述，運(yun)用(yong)本發明的技(ji)術(shu)方(fang)案，具有如下(xia)有益效果：本發明的噴射式列管反(fan)應(ying)(ying)(ying)器結構設計簡單，成本造價(jia)低(di)；通過(guo)列管的小(xiao)孔(kong)噴射作(zuo)用(yong)和填(tian)料的剪(jian)切(qie)作(zuo)用(yong)，可實現反(fan)應(ying)(ying)(ying)物料的充(chong)分混合；通過(guo)采取(qu)將未反(fan)應(ying)(ying)(ying)的異丁烷(wan)進行汽化取(qu)熱，并經過(guo)壓縮(suo)冷卻(que)后循環至反(fan)應(ying)(ying)(ying)器進料的方(fang)式，既保證了反(fan)應(ying)(ying)(ying)在低(di)溫、適宜的烷(wan)烯比條件下(xia)進行，又避免(mian)了因采用(yong)間接冷卻(que)方(fang)法而帶來的取(qu)熱效果差、引入新的制冷劑、制冷劑泄露(lu)等問題；該烷(wan)基(ji)化反(fan)應(ying)(ying)(ying)方(fang)法酸耗低(di)，產物辛烷(wan)值高(gao)、品質好。

附圖說明

圖1為(wei)本發明反應器(qi)的結構示意圖；

圖2為本發明反應器截面示意(yi)圖；

圖3為本發(fa)明的列(lie)管(guan)結構(gou)示(shi)意圖；

圖4為本發明的流(liu)程示意圖。

附圖(tu)中：1反應器筒(tong)體，2上封頭，3下封頭，4上管(guan)板(ban)(ban)，5下支撐(cheng)板(ban)(ban)，6頂部(bu)進(jin)料口，7側(ce)線(xian)(xian)進(jin)料口，8氣相采(cai)(cai)出(chu)口，9側(ce)線(xian)(xian)采(cai)(cai)出(chu)口，10底部(bu)采(cai)(cai)出(chu)口，11列管(guan)，201側(ce)線(xian)(xian)進(jin)料線(xian)(xian)，202頂部(bu)進(jin)料線(xian)(xian)，203烴循環(huan)線(xian)(xian)，204酸(suan)循環(huan)線(xian)(xian)，205排廢酸(suan)線(xian)(xian)，206采(cai)(cai)出(chu)線(xian)(xian)

具體實施方式

下面(mian)將結合(he)本(ben)發明(ming)實(shi)施例中的(de)附圖，對(dui)本(ben)發明(ming)實(shi)施例中的(de)技術方案進行清楚、完整(zheng)地(di)描(miao)述，但不構成對(dui)本(ben)發明(ming)保護范(fan)圍的(de)限(xian)制(zhi)。

參考圖1、2、3，在(zai)本(ben)實施例中，本(ben)發明以直徑4200mm，高度5500mm的(de)烷基化反應器為例，包括(kuo)垂直反應器筒體1，上封頭2、下封頭3、上管板4和下支撐板5。

其中，上管板(ban)4和下支撐(cheng)板(ban)5之間構成反應區(qu)，下支撐(cheng)板(ban)4與下封頭3之間構成汽化分離區(qu)。

在反(fan)應區內豎直均勻(yun)分(fen)布(bu)8800根列(lie)管11，每(mei)根列(lie)管11管壁上分(fen)布(bu)有小孔(kong)(kong)，小孔(kong)(kong)的分(fen)布(bu)規律為上部密，下(xia)部稀疏，孔(kong)(kong)徑為3mm。

上(shang)管(guan)(guan)板4上(shang)設有8800個呈(cheng)正三(san)角(jiao)形分(fen)布的(de)小(xiao)圓孔(kong)(kong)(kong)，小(xiao)圓孔(kong)(kong)(kong)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)與(yu)列管(guan)(guan)11管(guan)(guan)徑(jing)相同為25mm。列管(guan)(guan)11一(yi)端與(yu)上(shang)管(guan)(guan)板4的(de)小(xiao)圓孔(kong)(kong)(kong)連(lian)(lian)接固(gu)定并相通，列管(guan)(guan)11另一(yi)端為盲端，與(yu)下支撐板5連(lian)(lian)接固(gu)定。

在(zai)反(fan)應(ying)區(qu)內，列管11外側(ce)填(tian)(tian)充有(you)聚丙烯材質的絲網填(tian)(tian)料(liao)。在(zai)反(fan)應(ying)器筒體(ti)1的上(shang)(shang)封頭2設(she)置有(you)頂部進料(liao)口6，在(zai)反(fan)應(ying)區(qu)內上(shang)(shang)管板4下方的反(fan)應(ying)器筒體(ti)4上(shang)(shang)設(she)置有(you)3個側(ce)線進料(liao)口7，汽化分(fen)離區(qu)包括氣相采(cai)出口8，側(ce)線采(cai)出口9和底部采(cai)出口10。

在汽化(hua)分(fen)離區底部裝(zhuang)填有波(bo)紋板散堆填料，汽化(hua)分(fen)離區占反應器體積的比為(wei)40％。

將濃硫(liu)酸(suan)催化(hua)(hua)劑由上(shang)封(feng)頭的(de)(de)頂(ding)部進(jin)料口(kou)進(jin)入到反(fan)應器(qi)內，混(hun)(hun)合(he)烴原料由側線進(jin)料口(kou)進(jin)入反(fan)應器(qi)，在(zai)列管小孔和(he)填料的(de)(de)作(zuo)用下(xia)，酸(suan)烴物料在(zai)湍流狀(zhuang)態下(xia)，實現充分(fen)混(hun)(hun)合(he)，混(hun)(hun)合(he)烴原料中(zhong)(zhong)的(de)(de)正(zheng)丁(ding)烯(xi)和(he)異丁(ding)烷在(zai)硫(liu)酸(suan)的(de)(de)催化(hua)(hua)作(zuo)用，反(fan)應生成異丁(ding)烷產品。在(zai)反(fan)應過程中(zhong)(zhong)，大(da)部分(fen)未參(can)與(yu)反(fan)應的(de)(de)異丁(ding)烷在(zai)壓差作(zuo)用下(xia)汽(qi)化(hua)(hua)，吸收反(fan)應放出(chu)的(de)(de)熱量，氣相(xiang)異丁(ding)烷由汽(qi)化(hua)(hua)分(fen)離區(qu)的(de)(de)氣相(xiang)采出(chu)口(kou)采出(chu)，經過壓縮冷卻系統處(chu)理(li)后(hou)，由泵循環回反(fan)應器(qi)側線進(jin)料。反(fan)應后(hou)物料通(tong)過反(fan)應區(qu)后(hou)在(zai)汽(qi)化(hua)(hua)分(fen)離區(qu)底(di)部實現酸(suan)烴分(fen)層分(fen)離，將大(da)部分(fen)硫(liu)酸(suan)通(tong)過反(fan)應器(qi)底(di)部采出(chu)口(kou)采出(chu)，由泵循環回反(fan)應器(qi)頂(ding)部進(jin)料口(kou)，少量酸(suan)排入廢酸(suan)處(chu)理(li)裝置(zhi)。

參(can)考附圖4，本發明的(de)(de)(de)烷基(ji)化反(fan)應(ying)(ying)方法(fa)如下(xia)(xia)：在(zai)上(shang)(shang)述噴(pen)射(she)式列管反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內(nei)，濃硫(liu)酸由(you)上(shang)(shang)封頭2的(de)(de)(de)頂(ding)部進(jin)(jin)料(liao)口6經頂(ding)部進(jin)(jin)料(liao)線(xian)202進(jin)(jin)入(ru)到(dao)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內(nei)，經過上(shang)(shang)管板4的(de)(de)(de)小(xiao)圓孔(kong)沿著列管11流(liu)動，在(zai)一定壓力作用下(xia)(xia)，通過列管11管壁上(shang)(shang)的(de)(de)(de)小(xiao)孔(kong)均勻地噴(pen)射(she)到(dao)反(fan)應(ying)(ying)區內(nei)，與由(you)側線(xian)進(jin)(jin)料(liao)口7經側線(xian)進(jin)(jin)料(liao)線(xian)201進(jin)(jin)入(ru)的(de)(de)(de)混合(he)烴(jing)(jing)原(yuan)料(liao)，在(zai)填料(liao)的(de)(de)(de)剪切作用下(xia)(xia)，形成酸烴(jing)(jing)乳液并完成催(cui)化反(fan)應(ying)(ying)。由(you)于填料(liao)的(de)(de)(de)剪切和列管的(de)(de)(de)噴(pen)射(she)作用，使得整個反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內(nei)部形成小(xiao)型湍流(liu)，強化了物料(liao)和催(cui)化劑的(de)(de)(de)充分接觸，減少(shao)了副反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)發生，使得反(fan)應(ying)(ying)具有酸耗低(di)，效果好等明顯優(you)點(dian)。

在反應過程中(zhong)，大部分異(yi)丁(ding)烷在壓差(cha)作用下汽化，控制反應溫度(du)為-3～4℃。

反(fan)應后(hou)(hou)產物在反(fan)應器(qi)內壓差作用下，進入(ru)到(dao)反(fan)應汽化(hua)分離(li)區。氣相異(yi)丁烷由汽化(hua)分離(li)區的氣相采出(chu)口8采出(chu)，經(jing)(jing)過壓縮冷卻處理(li)后(hou)(hou)，經(jing)(jing)烴循(xun)環線(xian)203循(xun)環回反(fan)應器(qi)側(ce)(ce)線(xian)進料口7，通過調解不同位置側(ce)(ce)線(xian)進料口7的進料量和進料組成，及時、有(you)效地(di)控制整個反(fan)應段的烷烯質(zhi)量比(bi)，優(you)選的烷烯質(zhi)量比(bi)為(wei)8：1～10：1。

汽化分(fen)離(li)(li)區底部裝(zhuang)填有填料(liao)(liao)可加速反(fan)應后(hou)產物(wu)中酸(suan)烴的(de)分(fen)層分(fen)離(li)(li)。大(da)部分(fen)硫(liu)酸(suan)通過反(fan)應器底部采(cai)(cai)出口(kou)(kou)10采(cai)(cai)出后(hou)，經過酸(suan)循(xun)環線204循(xun)環回反(fan)應器頂部進料(liao)(liao)口(kou)(kou)6，少量的(de)廢(fei)(fei)酸(suan)經排(pai)廢(fei)(fei)酸(suan)線205排(pai)入(ru)后(hou)續(xu)處理裝(zhuang)置(zhi)。分(fen)層后(hou)的(de)烴物(wu)料(liao)(liao)由側線采(cai)(cai)出口(kou)(kou)9采(cai)(cai)出后(hou)經過采(cai)(cai)出線206送入(ru)后(hou)續(xu)產物(wu)分(fen)離(li)(li)裝(zhuang)置(zhi)。

本發明(ming)的(de)反(fan)應(ying)酸烴體積比為(wei)0.8：1～2.0：1，控制反(fan)應(ying)區(qu)頂部壓力為(wei)350～450KPa，反(fan)應(ying)區(qu)出口壓力為(wei)3.5～8.5KPa，利用本發明(ming)的(de)方法反(fan)應(ying)原料丁烯轉化率可達100％，產(chan)品辛烷(wan)值可達93～97，酸耗(hao)量為(wei)10～50kg/t。

具體實施例及實驗數據見下表1

其中(zhong)，濃(nong)(nong)硫(liu)酸催化(hua)劑(ji)濃(nong)(nong)度為98％，混合烴原料進料量為23t/h，其中(zhong)丁烯濃(nong)(nong)度為34.5％，異丁烷濃(nong)(nong)度為42.2％。

表1

以(yi)上所(suo)述是本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)優選實施(shi)方式，應當指(zhi)出(chu)(chu)，對于本(ben)(ben)技術領(ling)域的(de)普通技術人員來說，在不脫離本(ben)(ben)發(fa)明(ming)原理的(de)前(qian)提下，還可以(yi)做出(chu)(chu)若干改進和潤(run)飾(shi)，這(zhe)些改進和潤(run)飾(shi)也視為本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)保護范圍(wei)。