[发明专利]多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用

说明书

多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用，所述的多段固定床反应器的段间结构由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板(5)和上层筋板(6)、段间进料分布器(7)、物料收集板(8)、强化混合箱体(11)、下层分布板(9)和固定及支撑段间进料结构的下层筋板(10)，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口(2)，所述的段间进料分布器(7)上设置有开孔；所述的强化混合箱体(11)为上下表面设有引流孔道的箱体结构。本发明提供的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用方法可提高原料预混合分配性能，提高烷基化目标产物的选择性，降低产品分馏成本，大幅提高装置操作运行的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种化工领域的反应器内构件和反应器结构，更具体地说，涉及一种多段式固定床反应器段间进料结构、多段固定床反应器及应用方法。

背景技术

目前，炼油工业的最主要任务之一是提供运输燃料，汽油作为一种重要的运输燃料，被广泛的应用于交通运输等行业中。随着汽油消耗量的增加和环保标准的日益严格，围绕着如何解决汽油清洁化生产的问题成为研究和讨论的热点。

在强酸的作用下，以异构烷烃(主要是异丁烷)和烯烃(C₃～C₅烯烃)为原料生成烷基化油的技术为汽油的清洁化生产提供了可能。烷基化油具有较高的辛烷值和较低的蒸汽压，主要由饱和烃组成，且不含硫、氮、烯烃和芳烃等物质，因而被称为清洁化汽油，是航空汽油和车用汽油理想的调和组分。烷基化技术按催化剂形式可以分为液体酸烷基化和固体酸烷基化。目前，世界范围内约90％的烷基化产能是由液体酸烷基化技术(硫酸法和氢氟酸法)提供的，虽然液体酸烷基化技术比较成熟，且具有较好的反应选择性，但是也存在很多问题，比如液体酸烷基化过程都存在设备腐蚀严重的问题。除此之外，对于硫酸法而言，其过程耗酸量巨大，大量的废酸在运输和处理上都存在一定的安全隐患，对于氢氟酸法而言，由于氢氟酸具有较强的腐蚀性和毒性，而且容易挥发，会对人体造成很大的伤害。因此，与之对比，采用固体酸作为催化剂，不仅不会对环境造成污染，而且不存在设备腐蚀的问题，可以视为一种绿色的烷基化工艺技术，具有很好的发展前景。但是在固体酸烷基化过程中，由于固体酸催化剂容易失活，为了保持一定的反应活性周期，需要在较大的烷烯比条件下操作，因此，开发一种能够段间进料的多段固定床反应器技术，对于降低操作能耗，提高固体酸烷基化技术的经济性具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种多段固定床反应器的段间进料结构及多段固定床反应器。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种多段固定床反应器的应用方法。

本发明要解决的技术问题之三是提供一种固体酸烷基化反应方法。

本发明提供的多段固定床反应器的段间进料结构，由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板5和上层筋板6、段间进料分布器7、物料收集板8、强化混合箱体11、下层分布板9和固定及支撑段间进料结构的下层筋板10，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口2，所述的段间进料分布器7上设置有开孔；所述的强化混合箱体11为上下表面设有引流孔道的箱体结构。

本发明提供的多段固定床反应器，包括至少两段催化剂床层，相邻两段催化剂床层之间设置上述的多段固定床反应器的段间进料结构。

本发明提供的多段固定床反应器的应用方法，采用上述的多段固定床反应器，液态原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱体进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一催化剂床层段间重复上述步骤，与新鲜原料混合后进入下一段催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流。