一種烷基化酸烴分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種烷基化酸烴分離器，采用臥式容器，包括反應(yīng)器筒體，所述反應(yīng)器筒體的筒壁上設(shè)有進(jìn)料口、烴出口和酸出口；所述進(jìn)料口位于反應(yīng)器筒體前端的側(cè)面上，所述烴出口位于反應(yīng)器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應(yīng)器筒體后端的底部；所述進(jìn)料口處設(shè)有進(jìn)料分布器，所述反應(yīng)器筒體內(nèi)部設(shè)有分布板、聚結(jié)填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍；所述分布板與聚結(jié)填料的距離B為130-170mm。本實用新型的裝置能夠保證在烴出口排出的產(chǎn)物烴中的酸含量≦15 vol ppm。
【專利說明】
一種烷基化酸烴分離器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在硫酸法烷基化反應(yīng)組合設(shè)備中使用的酸烴分離裝置，用于將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物烴和催化劑濃硫酸分離。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸法烷基化中使用濃硫酸做催化劑，烷基化反應(yīng)中催化劑與液化氣原料進(jìn)行直接接觸，因此反應(yīng)生成物需要與濃硫酸催化劑進(jìn)行酸烴分離。目前常用的酸烴分離設(shè)備是采用靜止沉降，或在容器內(nèi)設(shè)置簡單的內(nèi)件進(jìn)行分離，分離效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供了一種用于硫酸法烷基化工藝流程的酸烴分離裝置，用于分離烷基化反應(yīng)的產(chǎn)物烴和催化劑濃硫酸，最終保證產(chǎn)物烴中的酸含量低于15vol ppm。
[0004]—種烷基化酸烴分離器，采用臥式容器，包括反應(yīng)器筒體，所述反應(yīng)器筒體的筒壁上設(shè)有進(jìn)料口、烴出口和酸出口；所述進(jìn)料口位于反應(yīng)器筒體前端的側(cè)面上，所述烴出口位于反應(yīng)器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應(yīng)器筒體后端的底部;所述進(jìn)料口處設(shè)有進(jìn)料分布器，所述反應(yīng)器筒體內(nèi)部設(shè)有分布板、聚結(jié)填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板與聚結(jié)填料的距離B為130-170_。
[0005]進(jìn)一步的，所述筒體的長徑比為2.5-6。
[0006]進(jìn)一步的，所述進(jìn)料分布器采用側(cè)面進(jìn)料，一端是進(jìn)料口，另一端是封閉端，水平兩側(cè)設(shè)有開分布槽的分布管;所述分布槽的寬度為W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側(cè)均勻布置。
[0007]進(jìn)一步的，所述分布板的厚度S3mm，不含腐蝕裕量;所述分布板上均勻設(shè)有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。
[0008]進(jìn)一步的，所述聚結(jié)填料采用聚丙烯材質(zhì)的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%;板式填料的板與板之間距離SlOmm。
[0009]進(jìn)一步的，所述聚結(jié)填料和容器筒壁之間設(shè)置密封裝置，聚結(jié)填料底部設(shè)置排液
□ O
[0010]進(jìn)一步的，所述烴出口處設(shè)有烴出口填料層及底部擋板;所述烴出口填料層位于烴出口的下端，烴出口到聚結(jié)填料距離G ^ 500mm。
[0011]進(jìn)一步的，所述烴出口填料層為圓環(huán)柱體，內(nèi)圓直徑為500-1000mm，外圓直徑為1500-2100mmo
[0012]進(jìn)一步的，所述烴出口填料層的內(nèi)圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質(zhì)的致密聚結(jié)填料。
[0013]進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器筒體的直徑滿足酸烴的橫向流動速度<0.015m/s，確保到達(dá)烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型提供的烷基化酸烴分離器是通過合理設(shè)計酸烴進(jìn)料分布器，使得酸烴混合物得到很好的初始分布，又避免了對酸烴兩相在臥式容器中的分離擾動。設(shè)置分布板，強化了酸烴混合物的分離，使得進(jìn)入聚結(jié)板式填料中的酸烴混合物更加均勻，提高了聚結(jié)板式填料的分離效果，并可大大減少聚結(jié)板式填料的用量，保證了酸烴的分離效果，減少了投資。結(jié)合分布板和聚結(jié)板式填料的設(shè)計，能夠保證填料中聚集酸烴混合物中至少90%的濃硫酸。設(shè)置聚結(jié)板式填料和烴出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性強，同時滿足了酸烴的逐次分離，提高了酸烴分離效果。結(jié)合聚結(jié)板式填料和烴出口填料的設(shè)計，能夠保證在烴出口排出的產(chǎn)物烴中的酸含量S 15 volppm ο
【附圖說明】
[0015]圖1.本實用新型的烷基化酸烴分離器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2.本實用新型的酸烴進(jìn)料分布器的截面示意圖；
[0017]圖3.本實用新型的烴出口填料層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中標(biāo)注:反應(yīng)器筒體1、分布板2、聚集板式填料3、酸出口4、烴出口填料層5、烴出口 6、底部擋板7、酸烴進(jìn)料分布器8、進(jìn)料口 81、封閉端82、分布槽83、進(jìn)料口 9、前端封頭11、后?而封頭12。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]本實用新型提供了一種烷基化酸烴分離器，充分考慮內(nèi)件的分布及內(nèi)件的尺寸對酸烴分離效果的影響，是通過采用斯托克斯方程、中間方程和牛頓方程進(jìn)行計算，對酸烴分離器中內(nèi)件的分布及內(nèi)件的尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證酸烴的有效分離。
[0021]如圖1所示，所述烷基化酸烴分離器采用臥式容器，包括反應(yīng)器筒體I，所述筒體I的長徑比為2.5-6，圖中H為筒體長度，Dp為筒體直徑。所述反應(yīng)器筒體I的筒壁上設(shè)有進(jìn)料口 9、烴出口 6和酸出口 4;所述進(jìn)料口 9位于反應(yīng)器筒體I前端的側(cè)面上，要求距離容器前端封頭11距離最小;所述烴出口 6位于反應(yīng)器筒體I后端頂部;所述酸出口 4位于反應(yīng)器筒體I后端的底部，酸出口 4與后端封頭12切線距離F，距離F要求盡量小。
[0022]所述反應(yīng)器筒體I的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)料分布器8、分布板2、聚結(jié)填料3、烴出口填料層5及底部擋板7。進(jìn)料分布器8位于進(jìn)料口處，烷基化反應(yīng)后產(chǎn)生的酸烴混合物通過進(jìn)料分布器8進(jìn)入到反應(yīng)器筒體I內(nèi)部，再依次經(jīng)過分布板2和聚結(jié)填料3。筒體直徑Dp滿足酸烴的橫向流動速度< 0.015m/s，確保到達(dá)烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
[0023]所述進(jìn)料分布器8采用側(cè)面進(jìn)料，一端是進(jìn)料口81，另一端是封閉端82，水平兩側(cè)設(shè)有開分布槽83的分布管。本實用新型中設(shè)定W為槽寬度，mm;Dp為容器直徑，mm;Dv為進(jìn)料分布器分布管的管徑，mm。槽的寬度為W=2 XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側(cè)均勾布置。
[0024]所述分布板2距離前端封頭切線距離A，A=0.4Dp-0.5Dp，即是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板的厚度S3mm(不含腐蝕裕量)，分布板上均勻設(shè)有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。本實用新型中的分布板采用均勻開小孔的設(shè)計，保證流體分布更加均勻，另一方面小孔大小尺寸設(shè)計合理，孔徑太小會造成過度乳化，太大會對后續(xù)的分離過程造成擾動。
[0025]所述聚結(jié)填料3采用聚丙烯材質(zhì)的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%，并保證在板式填料內(nèi)的流動為層狀流;板式填料的板與板之間距離^ 10mm。填料可至少聚集酸烴混合物中90%的濃硫酸，根據(jù)技術(shù)要求確定距離E的尺寸。分布板與聚結(jié)填料的距離B為130-170mm，優(yōu)選為150mm，距離過大會造成筒體的浪費，距離過小會影響流動形態(tài)和分布效果。為了防止旁路，聚結(jié)填料3和容器筒壁之間密封設(shè)置，聚結(jié)板式填料底部設(shè)置排液口。
[0026]所述烴出口填料層5位于烴出口6的下端，位于反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁上，到聚結(jié)板式填料3距離Gg 500mm;所述烴出口填料層5為圓環(huán)柱體，內(nèi)圓直徑Φ為500-1000mm，外圓直徑Φ為1500-2100mm，優(yōu)選的，內(nèi)圓直徑為700mm，外圓直徑為2100mm，高度根據(jù)致密聚結(jié)填料的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定。所述烴出口填料層5的內(nèi)圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質(zhì)的致密聚結(jié)填料。
[0027]所述烴出口填料層5底端設(shè)置底部擋板7，用于封閉及支撐填料;為了避免積聚酸液，可將底部擋板7設(shè)置為斜面。
[0028]本實用新型提供的烷基化酸烴分離器是通過合理設(shè)計酸烴進(jìn)料分布器，使得酸烴混合物得到很好的初始分布，又避免了對酸烴兩相在臥式容器中的分離擾動。設(shè)置分布板，強化了酸烴混合物的分離，使得進(jìn)入聚結(jié)板式填料中的酸烴混合物更加均勻，提高了聚結(jié)板式填料的分離效果，并可大大減少聚結(jié)板式填料的用量，保證了酸烴的分離效果，減少了投資。結(jié)合分布板和聚結(jié)板式填料的設(shè)計，能夠保證填料中聚集酸烴混合物中至少90%的濃硫酸。設(shè)置聚結(jié)板式填料和烴出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性強，同時滿足了酸烴的逐次分離，提高了酸烴分離效果。結(jié)合聚結(jié)板式填料和烴出口填料的設(shè)計，能夠保證在烴出口排出的產(chǎn)物經(jīng)中的酸含量S15 vol ppm。
[0029]以上實施例僅是本實用新型若干種優(yōu)選實施方式中的幾種，應(yīng)當(dāng)指出，本實用新型不限于上述實施例;對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，采用臥式容器，包括反應(yīng)器筒體，所述反應(yīng)器筒體的筒壁上設(shè)有進(jìn)料口、烴出口和酸出口；所述進(jìn)料口位于反應(yīng)器筒體前端的側(cè)面上，所述烴出口位于反應(yīng)器筒體后端頂部，所述酸出口位于反應(yīng)器筒體后端的底部;所述進(jìn)料口處設(shè)有進(jìn)料分布器，所述反應(yīng)器筒體內(nèi)部設(shè)有分布板、聚結(jié)填料，所述分布板距離前端封頭切線距離是容器直徑的0.4-0.5倍;所述分布板與聚結(jié)填料的距離B為130-170mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述筒體的長徑比為2.5~6ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述進(jìn)料分布器采用側(cè)面進(jìn)料，一端是進(jìn)料口，另一端是封閉端，水平兩側(cè)設(shè)有開分布槽的分布管;所述分布槽的寬度為W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽間距V為80mm，兩側(cè)均勻布置;其中Dp為容器直徑，Dv為進(jìn)料分布器分布管的管徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述分布板的厚度^3mm，不含腐蝕裕量;所述分布板上均勻設(shè)有開孔，開孔的直徑為10-15mm，開孔面積占分布板面積的20-30%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述聚結(jié)填料采用聚丙烯材質(zhì)的錯流型板式填料，錯流截面最小面積為容器截面積的14.2%;板式填料的板與板之間距離^ 10mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述聚結(jié)填料和容器筒壁之間設(shè)置密封裝置，聚結(jié)填料底部設(shè)置排液口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口處設(shè)有烴出口填料層及底部擋板;所述烴出口填料層位于烴出口的下端，烴出口到聚結(jié)填料距離500mmo8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口填料層為圓環(huán)柱體，內(nèi)圓直徑為500-1000mm，外圓直徑為1500-2100mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述烴出口填料層的內(nèi)圓和外圓之間填充填料，填料厚度為500-800mm，所述填料為聚四氟乙稀PTFE材質(zhì)的致密聚結(jié)填料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基化酸烴分離器，其特征在于，所述反應(yīng)器筒體的直徑滿足酸烴的橫向流動速度< 0.015m/s，確保到達(dá)烴出口填料處的烴中酸的液滴顆粒直徑。
【文檔編號】B01D17/022GK205461143SQ201620072725
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】范振魯, 劉登峰, 梁澤濤, 徐令寶, 徐彪
【申請人】中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司