一種烷基化酸烴分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種烷基化酸烴分離器，采用臥式容器，包括反應器筒體，所述反應器筒體的筒壁上設有進料口、烴出口和酸出口；所述進料口位于反應器筒體前端的側面上，所述烴出口位于反應器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應器筒體后端的底部；所述進料口處設有進料分布器，所述反應器筒體內部設有分布板、聚結填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍；所述分布板與聚結填料的距離B為130-170mm。本實用新型的裝置能夠保證在烴出口排出的產物烴中的酸含量≦15 vol ppm。
【專利說明】
一種烷基化酸烴分離器
技術領域
[0001]本實用新型屬于分離設備技術領域，具體涉及一種在硫酸法烷基化反應組合設備中使用的酸烴分離裝置，用于將烷基化反應產物烴和催化劑濃硫酸分離。
【背景技術】
[0002]硫酸法烷基化中使用濃硫酸做催化劑，烷基化反應中催化劑與液化氣原料進行直接接觸，因此反應生成物需要與濃硫酸催化劑進行酸烴分離。目前常用的酸烴分離設備是采用靜止沉降，或在容器內設置簡單的內件進行分離，分離效果不好。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供了一種用于硫酸法烷基化工藝流程的酸烴分離裝置，用于分離烷基化反應的產物烴和催化劑濃硫酸，最終保證產物烴中的酸含量低于15vol ppm。
[0004]—種烷基化酸烴分離器，采用臥式容器，包括反應器筒體，所述反應器筒體的筒壁上設有進料口、烴出口和酸出口；所述進料口位于反應器筒體前端的側面上，所述烴出口位于反應器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應器筒體后端的底部;所述進料口處設有進料分布器，所述反應器筒體內部設有分布板、聚結填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板與聚結填料的距離B為130-170_。
[0005]進一步的，所述筒體的長徑比為2.5-6。
[0006]進一步的，所述進料分布器采用側面進料，一端是進料口，另一端是封閉端，水平兩側設有開分布槽的分布管;所述分布槽的寬度為W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側均勻布置。
[0007]進一步的，所述分布板的厚度S3mm，不含腐蝕裕量;所述分布板上均勻設有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。
[0008]進一步的，所述聚結填料采用聚丙烯材質的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%;板式填料的板與板之間距離SlOmm。
[0009]進一步的，所述聚結填料和容器筒壁之間設置密封裝置，聚結填料底部設置排液
□ O
[0010]進一步的，所述烴出口處設有烴出口填料層及底部擋板;所述烴出口填料層位于烴出口的下端，烴出口到聚結填料距離G ^ 500mm。
[0011]進一步的，所述烴出口填料層為圓環柱體，內圓直徑為500-1000mm，外圓直徑為1500-2100mmo
[0012]進一步的，所述烴出口填料層的內圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質的致密聚結填料。
[0013]進一步的，所述反應器筒體的直徑滿足酸烴的橫向流動速度<0.015m/s，確保到達烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型提供的烷基化酸烴分離器是通過合理設計酸烴進料分布器，使得酸烴混合物得到很好的初始分布，又避免了對酸烴兩相在臥式容器中的分離擾動。設置分布板，強化了酸烴混合物的分離，使得進入聚結板式填料中的酸烴混合物更加均勻，提高了聚結板式填料的分離效果，并可大大減少聚結板式填料的用量，保證了酸烴的分離效果，減少了投資。結合分布板和聚結板式填料的設計，能夠保證填料中聚集酸烴混合物中至少90%的濃硫酸。設置聚結板式填料和烴出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性強，同時滿足了酸烴的逐次分離，提高了酸烴分離效果。結合聚結板式填料和烴出口填料的設計，能夠保證在烴出口排出的產物烴中的酸含量S 15 volppm ο
【附圖說明】
[0015]圖1.本實用新型的烷基化酸烴分離器結構示意圖；
[0016]圖2.本實用新型的酸烴進料分布器的截面示意圖；
[0017]圖3.本實用新型的烴出口填料層的結構示意圖；
[0018]圖中標注:反應器筒體1、分布板2、聚集板式填料3、酸出口4、烴出口填料層5、烴出口 6、底部擋板7、酸烴進料分布器8、進料口 81、封閉端82、分布槽83、進料口 9、前端封頭11、后?而封頭12。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本實用新型的技術方案作進一步詳細的說明。
[0020]本實用新型提供了一種烷基化酸烴分離器，充分考慮內件的分布及內件的尺寸對酸烴分離效果的影響，是通過采用斯托克斯方程、中間方程和牛頓方程進行計算，對酸烴分離器中內件的分布及內件的尺寸進行優化設計，保證酸烴的有效分離。
[0021]如圖1所示，所述烷基化酸烴分離器采用臥式容器，包括反應器筒體I，所述筒體I的長徑比為2.5-6，圖中H為筒體長度，Dp為筒體直徑。所述反應器筒體I的筒壁上設有進料口 9、烴出口 6和酸出口 4;所述進料口 9位于反應器筒體I前端的側面上，要求距離容器前端封頭11距離最小;所述烴出口 6位于反應器筒體I后端頂部;所述酸出口 4位于反應器筒體I后端的底部，酸出口 4與后端封頭12切線距離F，距離F要求盡量小。
[0022]所述反應器筒體I的內部設有進料分布器8、分布板2、聚結填料3、烴出口填料層5及底部擋板7。進料分布器8位于進料口處，烷基化反應后產生的酸烴混合物通過進料分布器8進入到反應器筒體I內部，再依次經過分布板2和聚結填料3。筒體直徑Dp滿足酸烴的橫向流動速度< 0.015m/s，確保到達烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
[0023]所述進料分布器8采用側面進料，一端是進料口81，另一端是封閉端82，水平兩側設有開分布槽83的分布管。本實用新型中設定W為槽寬度，mm;Dp為容器直徑，mm;Dv為進料分布器分布管的管徑，mm。槽的寬度為W=2 XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側均勾布置。
[0024]所述分布板2距離前端封頭切線距離A，A=0.4Dp-0.5Dp，即是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板的厚度S3mm(不含腐蝕裕量)，分布板上均勻設有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。本實用新型中的分布板采用均勻開小孔的設計，保證流體分布更加均勻，另一方面小孔大小尺寸設計合理，孔徑太小會造成過度乳化，太大會對后續的分離過程造成擾動。
[0025]所述聚結填料3采用聚丙烯材質的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%，并保證在板式填料內的流動為層狀流;板式填料的板與板之間距離^ 10mm。填料可至少聚集酸烴混合物中90%的濃硫酸，根據技術要求確定距離E的尺寸。分布板與聚結填料的距離B為130-170mm，優選為150mm，距離過大會造成筒體的浪費，距離過小會影響流動形態和分布效果。為了防止旁路，聚結填料3和容器筒壁之間密封設置，聚結板式填料底部設置排液口。
[0026]所述烴出口填料層5位于烴出口6的下端，位于反應器筒體的內壁上，到聚結板式填料3距離Gg 500mm;所述烴出口填料層5為圓環柱體，內圓直徑Φ為500-1000mm，外圓直徑Φ為1500-2100mm，優選的，內圓直徑為700mm，外圓直徑為2100mm，高度根據致密聚結填料的技術參數進行確定。所述烴出口填料層5的內圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質的致密聚結填料。
[0027]所述烴出口填料層5底端設置底部擋板7，用于封閉及支撐填料;為了避免積聚酸液，可將底部擋板7設置為斜面。
[0028]本實用新型提供的烷基化酸烴分離器是通過合理設計酸烴進料分布器，使得酸烴混合物得到很好的初始分布，又避免了對酸烴兩相在臥式容器中的分離擾動。設置分布板，強化了酸烴混合物的分離，使得進入聚結板式填料中的酸烴混合物更加均勻，提高了聚結板式填料的分離效果，并可大大減少聚結板式填料的用量，保證了酸烴的分離效果，減少了投資。結合分布板和聚結板式填料的設計，能夠保證填料中聚集酸烴混合物中至少90%的濃硫酸。設置聚結板式填料和烴出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性強，同時滿足了酸烴的逐次分離，提高了酸烴分離效果。結合聚結板式填料和烴出口填料的設計，能夠保證在烴出口排出的產物經中的酸含量S15 vol ppm。
[0029]以上實施例僅是本實用新型若干種優選實施方式中的幾種，應當指出，本實用新型不限于上述實施例;對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，采用臥式容器，包括反應器筒體，所述反應器筒體的筒壁上設有進料口、烴出口和酸出口；所述進料口位于反應器筒體前端的側面上，所述烴出口位于反應器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應器筒體后端的底部;所述進料口處設有進料分布器，所述反應器筒體內部設有分布板、聚結填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板與聚結填料的距離B為130-170mm。2.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述筒體的長徑比為2.5~6ο3.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述進料分布器采用側面進料，一端是進料口，另一端是封閉端，水平兩側設有開分布槽的分布管;所述分布槽的寬度為W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側均勻布置;其中Dp為容器直徑，Dv為進料分布器分布管的管徑。4.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述分布板的厚度^3mm，不含腐蝕裕量;所述分布板上均勻設有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。5.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述聚結填料采用聚丙烯材質的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%;板式填料的板與板之間距離^ 10mm。6.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述聚結填料和容器筒壁之間設置密封裝置，聚結填料底部設置排液口。7.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口處設有烴出口填料層及底部擋板;所述烴出口填料層位于烴出口的下端，烴出口到聚結填料距離500mmo8.根據權利要求7所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口填料層為圓環柱體，內圓直徑為500-1000mm，外圓直徑為1500-2100mm。9.根據權利要求8所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口填料層的內圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質的致密聚結填料。10.根據權利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述反應器筒體的直徑滿足酸烴的橫向流動速度< 0.015m/s，確保到達烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
【文檔編號】B01D17/022GK205461143SQ201620072725
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月26日
【發明人】范振魯, 劉登峰, 梁澤濤, 徐令寶, 徐彪
【申請人】中國石油工程建設公司華東設計分公司