[实用新型]混合-反应元件、混合-反应模块及烷基化反应器

说明书

本公开涉及一种混合‑反应元件、混合‑反应模块及烷基化反应器。本公开的混合‑反应元件和混合‑反应模块具有相对设置的第一开孔和第二开孔，进入该混合‑反应元件内的两股反应物料能够分别通过第一开孔和第二开孔以“对冲喷射”方式进入第二液体通道内的反应区进行混合反应，在混合‑反应元件内反应物料能够得到充分混合接触，混合和反应效率高。将该混合‑反应元件和混合‑反应模块用于烷基化反应器能够有效促进液体催化剂与反应进料混合反应、提高烷基化反应的选择性和产品质量。通过在烷基化反应器内设置多个混合‑反应元件或多级混合‑反应模块能够优化烷烯比，提高反应效率，减少反应器投资和占地面积。

技术领域

本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种混合-反应元件、混合-反应模块及烷基化反应器。

背景技术

石油化工行业的烷基化反应器中发生的反应是在催化剂的作用下进行的，催化剂分为固体和液体两种形式，液体催化剂通常为酸性离子液体。由反应机理的研究可知，对于采用液体催化剂的烷基化反应过程，反应主要是在液相催化剂和烃类反应原料两相的界面完成，并且界面的更新速率以及界面附近的烷烃与烯烃的比例(烷烯比)是影响主反应选择性的关键因素。为了达到更高的烷基化产品选择性，烷基化反应需要强烈的液液混合和较高的反应烷烯比。

现有液体烷基化技术基本都采用类似静态混合器类反应器，并采用多个反应器多段进料的方式，以提高反应器内部的烷烯比，强化液液混合传质，以达到提高烷基化油的选择性和产品质量的目的。但这种型式的反应器混合效果差，并且需要多台独立的卧式反应器，投资高占地面积大。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种混合-反应元件、混合-反应模块及烷基化反应器，该混合-反应元件及混合-反应模块液液混合传质效果好，将其用于烷基化反应器能够有效促进烷基化反应，抑制副反应，与其它混合形式相比，可大幅度提高烷基化油的选择性和产品质量。

为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种混合-反应元件，该混合-反应元件包括第一管状件和第二管状件；所述第一管状件的内部形成为第一液体通道，所述第二管状件套设在所述第一管状件之外以在二者的管壁之间形成为第二液体通道；所述第一管状件的底端封闭、管壁具有多个第一开孔、顶端具有第一开口；所述第二管状件的管壁具有多个第二开孔、底端具有第二开口、顶端与第一管状件的顶端之间密封连接。

可选地，所述第一管状件为上端开口的圆管或锥形管，所述第二管状件为下端开口的圆管或锥形管。

可选地，所述第一开孔的直径为1～10mm，每个所述混合-反应元件中所有所述第一开孔的开孔面积之和占所述第一管状件侧壁面积的1％～60％。

可选地，所述第二开孔的直径为1～10mm，每个所述混合-反应元件中所有所述第二开孔的开孔面积之和占所述第二管状件侧壁面积的1％～70％。

可选地，所述混合-反应元件还包括封闭盖板，所述第二管状件的顶端通过所述封闭盖板与所述第一管状件密封连接。

本公开的第二方面，提供一种用于烷基化反应器的混合-反应模块，该混合-反应模块包括本公开的第一方面提供的混合-反应元件。

可选地，该混合-反应模块还包括平行间隔设置的上隔板和下隔板；所述上隔板和下隔板分别用于通过端边与所述烷基化反应器的壳体内壁密封固定连接，以在上隔板和下隔板之间形成反应进料区，每一个所述混合-反应元件上下贯穿所述反应进料区并分别与所述上隔板和下隔板密封固定连接；所述上隔板之上的空间仅通过所述第一开口与所述混合-反应元件的内部空间流体连通，所述反应进料区仅通过所述第二开孔与所述第二液体通道流体连通，所述下隔板之下的空间仅通过所述第二开口与所述混合-反应元件的内部空间流体连通。

可选地，所述混合-反应模块包括在所述反应进料区内均匀分布的多个所述混合-反应元件。