[实用新型]一种环戊二烯二聚反应装置

说明书

技术领域：

本实用新型属化工学科的化学反应器制备技术领域，涉及一种内带多层隔板、外设冷却夹套的立式结构的环戊二烯二聚反应器，用于乙烯裂解副产碳五中环戊二烯的二聚反应，以实现碳五中环戊二烯与其他双烯烃的有效分离。 

背景技术：

随着乙烯工业的快速发展和对合成橡胶及合成树脂的需求增大，裂解碳五馏分作为一种重要的化工原料，其分离技术日益受到世界各国的普遍重视。裂解C₅馏分是石脑油及其重质裂解原料蒸汽裂解制乙烯过程中产生的副产物，含有二、三十种组分，主要为各类双烯烃、单烯烃、炔烃及饱和烃，其中含量较多的组分为异戊二烯(IP)、环戊二烯(CPD)和间戊二烯，三者约占裂解C₅馏分的40％～60％。而这些双烯烃具有特殊的分子结构，化学性质活泼，可以合成许多具有高附加值的产品，C₅馏分中双烯烃都能不同程度地进行热二聚反应，其中以CPD热二聚的反应最快，利用这一特性把它与C₅馏分中其他组分分开。加热首先使环戊二烯二聚成双环戊二烯的方法是最广泛采用的裂解C₅馏份工业分离方法，该方法利用环戊二烯加热比其它裂解C₅馏份易二聚的特点，将环戊二烯加热二聚为双环戊二烯，再利用双环戊二烯的沸点(166.6℃)明显高于其它C₅馏份沸点(30～45℃)，通过蒸馏即可从裂解C₅馏份中单独将环戊二烯分出或与其它双烯烃同时分出；研究与实际生产都表明，较低的反应温度和较少的返混对提高环戊二烯的转化率和降低异戊二烯、间戊二烯的损失率有利。从减少返混的角度考虑，连续管式反应器最适合于碳五中环戊二烯热二聚反应，但为了保证足够的停留时间，管式反应器的长度需要几十米，甚至上百米，不但占地大，而且安装布置及操作不便。因此，迄今为止，工业上大部分采用釜式二聚反应器。为了使 环戊二烯的转化率更高、双环戊二烯的选择性高，从而降低异戊二烯、间戊二烯的损失量，不断改进釜式反应器部件和类型。传统的卧式二聚反应釜沿物料流动方向设多块折流挡板，以防止物料走短路及防止返混。但存在反应热造成釜内反应温度和浓度不均匀，局部温度过高会增加异戊二烯与间戊二烯的损失等缺点。目前，中国专利CN200988827Y在传统的立式反应器内设置一层或多曾流体分布器，减少了返混，提高了环戊二烯的转化率，但仍然存在釜内反应温度与浓度不均匀，局部温度过高会增加异戊二烯与间戊二烯的损失等突出缺点。 

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，特别是克服现有釜式环戊二烯二聚反应器内部物料温度分布不均，造成局部温度过高而增加异戊二烯与间戊二烯损失的弊端，寻求设计制备一种立式结构的环戊二烯进行二聚反应的设备装置，以减少返混现象，提高环戊二烯的转化率，增加收益率。 

为了实现上述目的，本实用新型涉及的连续二聚反应装置相当于将多个小型全混釜串联使用，在降低返混的同时，使各小型反应釜内温度与浓度分布均匀；环戊二烯二聚反应装置的主体结构由立式釜体、釜外冷却夹套、多层釜内隔板、底部进料口、顶部出料口和腔室组成，内空式结构的立式釜体的上、下端侧体制成圆弧形，立式釜体的圆弧端侧之间的釜体外侧包覆式制有釜外冷却夹套，立式釜体顶部侧面体上制有顶部出料口，立式釜体底部侧面体上制有底部进料口，立式釜体内部空间上下平行式结构制有10～40个圆盘式结构的带边缝的多层釜内隔板，相邻的多层釜内隔板之间构成上下相连通的腔室；相邻多层釜内隔板的边缝错开；带边缝的多层釜内隔板将立式釜体内部空间分隔成多个相连的腔室，预热后的碳五原料由立式釜体的底部制有的进料口进入，依次通过多层釜内隔板间的腔室，靠流体通过隔板边缝时形成的湍动实现混合，并强化传热，反应产物从主体釜体上端的顶部出料口排出；相邻的多层釜内隔板的间距是立式釜体内径的1/10～1/3，并且多层釜内隔板的边缝宽度及长度根据反应器的进料流量而定，以保证物料通过边缝的速度在0.1～0.5m/s之间；保证反应物在各腔室内混合均匀，不存在混合死角，不会使通过各隔板的阻力过大。

本实用新型通过设计合适的多层釜内隔板间距及边缝尺寸，使反应物在各腔室内形成湍流，相当于多个小型全混釜串联，其结构紧凑，制备简单，使用操作灵便，反应速度快，质量好，效率高；适合于将乙烯裂解副产碳五中环戊二烯与其他双烯烃的连续分离过程，在保证环戊二烯转化率提高的同时，不会造成碳五中异戊二烯的大量损失。 

附图说明：

图1是用于碳五中环戊二烯连续二聚反应的卧式反应器结构示意图。