[实用新型]一种碳化硅烷基化反应器

说明书

本实用新型涉及石油化工领域，公开了一种碳化硅烷基化反应器，反应器由反应物产物收集管（1）、拉杆（2）、支架（3）、双层压紧板（4）、取热框（5）、密封垫片（6）、间壁板（7）、反应框（8）、反应原料分布管（9）、换热介质分布管（10）、换热介质收集管（11）和碳化硅泡沫构成。本实用新型以异丁烷和烯烃为原料，以液体酸为催化剂，进行烷基化反应得到目的产物烷基化油。本实用新型有效解决了烷基化反应器温度分布不均匀的问题，具有原料分布好、传质速率大、温度易于控制，产品质量高等特点。

技术领域

本实用新型属于石油化工领域，尤其涉及一种碳化硅烷基化反应器。

背景技术

目前烷基化的商业化生产装置中，氢氟酸的环境污染隐患、固体酸催化剂的活性及离子液体固化堵塞等问题制约着相关技术的推广，而硫酸烷基化在安全性与可操作性之间达到了最佳平衡。但工业应用的硫酸烷基化技术存在反应温度高、酸烃乳化不易分离、酸耗大等问题。

中国专利CN205815148U公开了一种硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸的装置，装置内填充多层不规则微多孔媒介，不规则微多孔媒介为半软性立体多孔网状填料，分散交织成纤维缕组成，纤维缕为PTFE、PP、PE或玻璃纤维中的一种或多种。专利中纤维缕压缩系数较大，影响装置长周期运行的稳定性，此外纤维易断裂，影响烷基化油的产品质量。

中国专利CN 102688725A公开了一种用于化工生产中流体催化反应和传热过程的热板式反应器。热板单元竖直安装在反应器壳体内的卡槽上，上连接冷却介质分配管，下连接冷却介质收集管；在壳体的上方设有气体出口，在壳体下方设有气体进口；在壳体上部设有催化剂装填孔，下部设有催化剂卸载孔。该反应器适用于气固催化反应过程，低温硫酸粘度大，流动性差，导热系数小，热阻大，因此该反应器不适用于低温硫酸烷基化反应。

综上所述，如何对微通道反应器进行进一步优化，以实现精准控制反应温度分布，使系统安全稳定长周期运行，是本领域技术人员需要解决的突出问题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种高效节能，安全环保，传质传热性能理想，目的产物辛烷值高，可实现精准控制反应温度分布的碳化硅烷基化反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种碳化硅烷基化反应器，包括反应原料分布管、换热介质分布管、拉杆、支架、双层压紧板、取热框、间壁板、反应框、反应物产物收集管、换热介质收集管及碳化硅泡沫；所述取热框与反应框交替置于支架之上，且平行设于双层压紧板内；所述间壁板固定设于取热框与反应框之间；所述双层压紧板、取热框、间壁板及反应框经拉杆固接成一体，从而依次交替形成热交换腔室及反应腔室；所述碳化硅泡沫分别置于热交换腔室及反应腔室之内；所述反应原料分布管的端口与反应框的反应原料入口相通；所述换热介质分布管的端口与取热框的换热介质入口相通；所述反应物产物收集管的端口与反应框的反应物产物出口相通；所述换热介质收集管的端口与取热框的换热介质出口相通。

作为一种优选方案，本实用新型在所述双层压紧板四周设置压紧密封凸台；在双层压紧板上横向设有压紧填料支撑筋；在所述取热框上四周对应压紧密封凸台位置设置取热密封凹槽；在所述取热框内横向设有取热填料支撑板；在所述间壁板上对应取热密封凹槽位置设置密封凸台；在所述反应框上对应密封凸台位置设置反应密封凹槽；在所述反应框内横向设有反应填料支撑板。

进一步地，本实用新型在所述取热框与间壁板之间以及间壁板与反应框之间分别设有密封垫片。

进一步地，本实用新型所述拉杆采用螺栓螺母；所述螺栓螺母与压紧板上设置螺孔紧固配合。

进一步地，本实用新型所述碳化硅泡沫由常压烧结高纯碳化硅规整填料构成，比表面积为300~3000 m²/m³；空隙率为0.35~0.9。