轴线重合且转动方向相反，内旋转床和外旋转床 之间的间隙距离为50mm，内旋转床的厚度为外旋转床厚度的0. 5倍。
[0034] 以质量浓度为95%的浓硫酸为催化剂，以异丁烷和丁烯为原料进行烷基化反应。
[0035] 异丁烷与丁烯的摩尔比为1 :1?300 :1，优选为3 :1?50 :1。酸烃体积比为 0? 1:广5:1，优选为0? 5:f1. 5:1。反应温度为-20?15°C，优选为-10?10°C，最优选 为-5?5°C。反应压力为0.2?1.5MPa，优选为0.3?0.8MPa。旋转床的转速一般为50? 5000转/分（rpm)，优选为150?2000rpm。反应物料在反应器内停留时间一般为2?600 秒，优选为10?100秒。
[0036] 本发明烷基化反应中，循环冷却气采用氮气，循环冷却气的制冷系统使用氨制冷 系统。
[0037] 具体操作条件见表1，反应结果见表2。
[0038] 比较例 采用常规的内部设置制冷管束的卧式机械搅拌反应器(结构参见刘志刚等《天然气与 石油》2002年02期第"异丁烷与丁烯烷基化的工艺装置综述"一文图2所示)，反应条件 参见表1 (本领域最优化的工业操作条件)，反应结果参见表2。
[0039] 表1实施例和比较例烷基化反应主要条件
【主权项】
1. 一种烷基化反应器，其特征在于包括反应器筒体，封头，内旋转床，外旋转床，进料 管，进料分布管，出料口，循环冷却气入口，循环冷却气出口；反应器筒体和封头构成封闭反 应器壳体，内旋转床垂直设置在壳体内中部，内旋转床中心为空筒结构，进料分布管设置在 内旋转床中心的空筒结构内，进料分布管与进料管连通，进料管与封头连接处设置进料混 合器，出料口设置在反应器壳体下部，内旋转床通过进料管与上部驱动装置连接，内旋转床 径向外侧设置外旋转床，内旋转床和外旋转床之间具有适宜间隙，内旋转床上端和进料分 布管之间通过密封构件固定连接为一体结构，外旋转床上部与反应器壳体之间通过密封构 件固定连接，外旋转床上部与两处密封构件之间均为可转动连接，外旋转床通过旋转轴与 下部驱动装置连接，循环冷却气入口和循环冷却气出口分别设置在密封构件上侧和下侧的 反应器壳体上。
2. 根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：烷基化反应器中，进料管一端与进料分 布管连通，进料管另一端与喷射式混合器的出口连通。
3. 根据权利要求2所述的反应器，其特征在于：喷射式混合器包括对撞室和进料喷射 口，对撞室内设置位置相对的两个进料喷射口，两个进料喷射口之间形成喷射混合区，实现 物料的预混合。
4. 根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：烷基化反应器中，反应器筒体为圆柱形 筒体，封头包括上封头和下封头，圆柱形反应器垂直设置。
5. 根据权利要求4所述的反应器，其特征在于：烷基化反应器中，旋转床采用耐腐蚀框 架和床层构成，床层采用耐腐蚀金属丝网或填料构成；旋转床外形为圆柱筒形，外旋转床与 反应器壳体之间设置适宜空隙，形成环状空间；内旋转床中心为圆柱形空筒，进料分布管设 置在该圆柱形空筒中，进料分布管与内旋转床之间具有适宜空隙，形成环状空间；进料分布 管上设置适宜的物料分布孔，进料分布管的长度与旋转床的轴向长度对应；外旋转床通过 旋转轴与驱动装置连接，旋转轴与外旋转床一端固定板固定连接，旋转轴优选垂直设置；旋 转轴穿过下封头与反应器外下部设置的驱动装置连接。
6. 根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：烷基化反应器中，循环冷却气入口和循 环冷却气出口之间设置循环气制冷系统；循环气制冷系统设置在反应器外部，或者设置在 反应器内部。
7. 根据权利要求6所述的反应器，其特征在于：循环冷却气在循环气制冷系统和旋转 床之前形成循环，为反应过程提供适宜的温度环境；循环冷却气入口和循环冷却气出口设 置位置为以下两种之一 ：（1)以旋转床上部与反应器壳体之间设置的密封构件为界，循环 冷却气入口设置在密封构件上部的壳体上，循环冷却气出口设置在密封构件下部的壳体 上；（2)以旋转床上部与反应器壳体之间设置的密封构件为界，循环冷却气入口设置在密 封构件下部的壳体上，循环冷却气出口设置在密封构件上部的壳体上。
8. 根据权利要求7所述的反应器，其特征在于：设置循环冷却气输送动力装置。
9. 根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：内旋转床与外旋转床轴线重合且转动 方向相反。
10. 根据权利要求1或9所述的反应器，其特征在于：内旋转床与外旋转床之间的间隙 距离为5謹?30Ctam,优选ICtam?5Ctam。
11. 根据权利要求1或9所述的反应器，其特征在于：内旋转床的厚度为外旋转床厚度 的0. 2倍?I. 5倍，优选0. 5倍?0. 8倍。
12. -种烷基化方法，以异丁烷和C3?C5烯烃为原料，以硫酸为催化剂，进行烷基化反 应得到烷基化油，其特征在于：使用权利要求1至11任一权利要求所述的烷基化反应器。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于：烷基化反应中，将异丁烷和C3?C5烯 烃混合为混合烃原料，异丁烷与C3?C5烯烃的摩尔比为摩尔比为1 :1?300 :1，优选为3 : 1 ?50 :1。
14. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于：烷基化反应中，催化剂硫酸为浓 硫酸，浓硫酸与异丁烷和C3?C5烯烃的混合烃的酸烃体积比为0. 1:1~5:1，优选为 0. 5:1?1. 5:1 ;浓硫酸的质量浓度为90%?97%，优选为93%?96%。
15. 根据权利要求12或14所述的方法，其特征在于：烷基化反应中，反应温度为-20? 15°C，优选为-10?KTC，最优选为-5?5°C;反应压力以维持在反应温度下混合烃为液相 的压力，优选为〇· 2?I. 5MPa，最优选为0· 3?0· 8MPa。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：烷基化反应器旋转床的转速为50? 5000转/分，优选为150?2000转/分。
17. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：反应物料在反应器内停留时间为2? 600秒，优选为10?100秒。
18. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于：烷基化反应中，采用循环冷却气控制反 应温度，循环冷却气采用不与反应系统中物料反应的任意气体。
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于：循环冷却气为氮气、氢气、惰性气体、一 氧化碳、二氧化碳、甲烷或乙烷。
【专利摘要】本发明公开了一种烷基化反应器和烷基化反应方法，包括反应器筒体，封头，内旋转床，外旋转床，进料管，进料分布管，出料口，循环冷却气入口和出口；反应器筒体和封头构成封闭壳体，内旋转床设置在壳体内中部，进料分布管设置在内旋转床中心空筒结构内，进料分布管与进料管连通，进料管与封头连接处设置进料混合器，出料口设在壳体下部，内旋转床通过进料管与驱动装置连接，内旋转床外侧设置外旋转床，内旋转床上端和进料分布管之间通过密封构件连接为一体结构，外旋转床与壳体之间固定连接，外旋转床通过旋转轴与下部驱动装置连接。本发明烷基化方法以浓硫酸为催化剂，以异丁烷和烯烃为原料进和烷基化反应，反应可在低温下进行，酸耗低，产品质量高。
【IPC分类】B01J19-26, B01J19-28, C10G50-00
【公开号】CN104549114
【申请号】CN201310503460
【发明人】彭德强, 王璐瑶, 李欣, 齐慧敏, 陈建兵, 陈新, 孟凡飞, 王岩
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日