[发明专利]一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器及其反应方法

权利要求书

1.一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，包括一个垂直反应器筒体，与所述垂直反应器筒体连接的上、下封头，设置于所述垂直反应器筒体内部的上管板和下支撑板，其特征在于：所述上管板和下支撑板之间构成反应区，下支撑板和下封头之间构成汽化分离区，所述上管板上开设有圆孔，在所述反应区内竖直分布有多根列管，所述列管的管壁上分布有小孔，所述上管板上圆孔的孔径与列管的管径相同，所述列管一端与上管板的圆孔连接固定并相通，另一端为盲端，与所述下支撑板连接固定，所述反应区内的列管外侧填充有填料，所述上封头的顶部设置有进料口，所述反应区内的垂直反应器筒体侧面设置有侧线进料口，所述汽化分离区的上部筒体上设置有气相采出口，下部设置有侧线采出口，在所述下封头上设置有底部采出口。

2.如权利要求1所述的一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，其特征在于：所述列管管壁上小孔的分布规律为上部密，下部稀疏。

3.如权利要求1所述的一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，其特征在于：所述反应区内的垂直反应器筒体侧面由上到下依次设置有多个侧线进料口。

4.如权利要求1～3任一项所述的一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，其特征在于：所述下支撑板由多层金属丝网和格栅构成。

5.如权利要求4所述的一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，其特征在于：所述反应区内的填料为聚丙烯或不锈钢丝网填料。

6.如权利要求5所述的一种用于烷基化反应的喷射式列管反应器，其特征在于：在所述汽化分离区的底部设置有填料，所述填料为波纹板规整填料。

7.一种利用如权利要求1～6任一项所述的喷射式列管反应器进行烷基化反应的方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)将浓硫酸由所述上封头的顶部进料口进入到所述喷射式列管反应器内，并经过上管板的圆孔沿着列管流动；

(2)在一定压力作用下，通过所述列管管壁上的小孔均匀地喷射到反应区内，并与由侧线进料口进入的混合烃原料在填料的剪切作用下，形成酸烃乳液并完成催化反应；

(3)完成催化反应后的产物在反应器内压差作用下进入到反应汽化分离区，其中，气相异丁烷由汽化分离区的气相采出口采出；

(4)反应后的大部分硫酸通过下封头的底部采出口采出，并经过酸循环线循环回至上封头进料口，少量废酸经排废酸线排入后续的处理装置，分层后的烃物料由侧线采出口采出后送入后续的产物分离装置。

8.如权利要求7所述的利用喷射式列管反应器进行烷基化的方法，其特征在于：在步骤(2)中，催化反应温度控制在-3～4℃。

9.如权利要求7所述的利用喷射式列管反应器进行烷基化的方法，其特征在于：步骤(2)之后还包括将采出的气相异丁烷经过压缩冷却处理后，经烃循环线循环回反应器侧线进料口，控制反应烷烯质量比为8：1～10：1。

10.如权利要求7所述的利用喷射式列管反应器进行烷基化的方法，其特征在于：反应酸烃的体积比为0.8：1～2：1，控制反应区顶部压力为350～400KPa，反应区出口压力为3.5～8.5KPa。