适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，在反应器腔体的上部设置激冷介质进口管道、反应物进口管道及生成物出口管道，反应器腔体自内而外设置有中心管道、催化剂床层、激冷介质管、环形分布器及环形流道，催化剂床层根据反应需要设置有数层，环形分布器设置在催化剂床层的内外两侧，激冷介质管设置在催化剂床层的外侧，激冷介质管与其外侧的催化剂床层之间构成环形均布激冷间，环形流道设置在最外侧的催化剂床层的外侧。与现有技术相比，本实用新型可以控制不同催化剂区域的负荷和温度，解决了高放热反应的径向反应器催化剂温控、多种非均相催化剂在反应器中分布装填、降低催化剂床层压降、单台反应器产能约束瓶颈等问题。
【专利说明】适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤化工、石化石油化工领域，尤其是涉及一种适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器。
【背景技术】
[0002]目前由醇、苯或苯衍生物进行烷基化反应的反应器结构有轴向和径向两种形式，传统上的轴向反应器一般采取多段冷激降温床层温度反应器，流体以轴向通过催化剂床层，流体分布装置结构比较简单，但流体通道受设备横截面的限制，一般流通面积较小，床层压降较大，对压缩机循环机要求较高，能耗大，对催化剂的强度和装填(一般只能装填拟均相催化剂)要求也较高，同时对床层温度控制难度较大；传统上的径向反应器虽然克服了催化剂床层阻力大的确定，但是催化剂床层温度较难精确控制，单台生产能力较小。
[0003]申请号为201320209042.7的中国专利公开了一种苯烷基化固定床反应器，包括简体，筒体上、下端分别有入料口、出料口，入料口内设置入口分布器，出料口处有收集器，筒体内设置上下布置的数段固定床层，每段固定床层均包括催化剂层和瓷球层，催化剂层内设置温度计套管，相邻固定床层之间从上至下依次设置中间进料分布器和人孔，温度计套管、中间进料分布器和人孔均设置在筒体侧壁上，虽然该反应器结构简单，但是无法控制不同催化剂区域的负荷和温度。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种控制不同催化剂区域的负荷和温度，解决了高放热反应的径向反应器催化剂温控、多种非均相催化剂在反应器中分布装填、降低催化剂床层压降、单台反应器产能约束瓶颈等问题的适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，在反应器腔体的上部设置激冷介质进口管道、反应物进口管道及生成物出口管道，其特征在于，反应器腔体自内而外设置有中心管道、催化剂床层、激冷介质管、环形分布器及环形流道，
[0007]所述的催化剂床层根据反应需要呈同心圆环状设置有数层，所述的激冷介质管设置在催化剂床层的外侧，激冷介质管与其外侧的催化剂床层之间构成环形均布激冷间，所述的环形分布器设置在催化剂床层的内外两侧，所述的环形流道设置在最外侧的催化剂床层的外侧。
[0008]所述的催化剂床层设有多个。
[0009]所述的环形分布器为开有孔的同心圆环状圆筒。
[0010]所述的激冷介质进口管道与反应器腔体内的激冷介质管相联通。
[0011]所述的反应物进口管道经环形分布器与中心管道或环形流道联通。
[0012]与现有技术相比，本实用新型由于其较大的流通面积和较短的流程，在同样的停留时间下，具有床层压降小，可使用小颗粒催化剂，可以装填不同种类的催化剂，催化剂在生产过程中的粉化也可大大减轻，同时，设计了不同的冷激区域，并且能方便地控制各个催化剂区域的负荷和温度；很好地解决了高放热反应的径向反应器催化剂温控、多种非均相催化剂在反应器中分布装填、降低催化剂床层压降、单台反应器产能约束瓶颈等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的主视结构示意图；
[0014]图2为反应器腔体的俯视结构示意图。
[0015]图中，I为中心流道、2为A类催化剂床层、3为B类催化剂床层、4为C类催化剂床层、5为激冷介质管、6为环形均布激冷间、7为环形流道、8为激冷介质进口管道、9为反应物进口管道、10为生成物出口管道、11为环形分布器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0017]实施例
[0018]适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，其结构如图1所示，在反应器腔体的上部设置激冷介质进口管道8、反应物进口管道9、生成物出口管道10及环形分布器11。反应器腔体的结构如图2所示，自内而外设置有中心管道1、催化剂床层、激冷介质管5及环形流道7，其中，催化剂床层根据反应需要呈同心圆环状设置有数层，在本实施例中设置有三层，包括A类催化剂床层2、B类催化剂床层3、C类催化剂床层4，每个催化剂床层的外侧均设有激冷介质管5，激冷介质管5与其外侧的催化剂床层之间构成环形均布激冷间6，环形流道7设置在最外侧的催化剂床层的外侧，本实施例中，环形流道7设置在C类催化剂床层4的外侧。激冷介质进口管道8与反应器腔体内的激冷介质管5相联通。反应物进口管道9经环形分布器与中心管道I或环形流道7联通。环形分布器11为开有孔的同心圆环状圆筒，设置在催化剂床层的内外两侧。
[0019]该结构根据结构形式和流动方向的不同可分为z型式和π型式形式，流体在中心管道与环形流道中做同方向流动称为ζ型分布，流体在中心管道与环形流道中做反方向流动称为π型分布。
[0020]将该反应器应用于甲醇和苯反应合成甲苯、二甲苯等混合芳香烃
[0021]冷激介质情况:名称，压力范围和相应的饱和温度:液体甲醇，2?8Bar，0?65 0C ；
[0022]反应物情况:甲醇、苯；
[0023]生成物情况:碳5以下的烃、甲苯、二甲苯等混合烃类
[0024]进入冷激间物流:30°C左右液态甲醇；
[0025]催化剂情况:分子筛催化剂，活性温度在450°C ；
[0026]反应情况:在有分子筛催化剂，温度在470°C情况下，主要反应物甲醇生成烃类，放出大量热。
[0027]功能过程描述:
[0028]经过计量的一部分反应物甲醇加热气化，然后升温到温度为450°C，压力为0.5MPa进入加入反应器内侧的中心流道1，该反应物流体流从中心流道小孔流出沿径向流动，进入环形分子筛催化剂层反应后温度升高为520°C左右后，然后进入环形均布激冷间6，通过激冷介质管5，把计量的30°C液态甲醇也打入环形均布激冷间6，物流被冷激降温至下一层催化剂活性温度470°C，进入下一催化剂环层的反应物继续进行反应，经过反应后，物流温度又升高到520?530°C，然后又进入环形均布激冷间6，通过激冷介质管5，把计量的30°C液态甲醇再次打入环形均布激冷间6，物流被冷激降温至下一层催化剂活性温度470°C，进入下一催化剂环层的反应物继续进行反应，以此类推，最后生成物汇入环形流道，由同一端流出反应器，从而得到混合烃类。
【权利要求】
1.适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，在反应器腔体的上部设置激冷介质进口管道、反应物进口管道及生成物出口管道，其特征在于，反应器腔体自内而外设置有中心管道、催化剂床层、激冷介质管、环形分布器及环形流道， 所述的催化剂床层根据反应需要呈同心圆环状设置有数层，所述的激冷介质管设置在催化剂床层的外侧，激冷介质管与其外侧的催化剂床层之间构成环形均布激冷间，所述的环形分布器设置在催化剂床层的内外两侧，所述的环形流道设置在最外侧的催化剂床层的外侧。
2.根据权利要求1所述的适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，其特征在于，所述的催化剂床层设有多个。
3.根据权利要求1所述的适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，其特征在于，所述的环形分布器为开有孔的同心圆环状圆筒。
4.根据权利要求1所述的适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，其特征在于，所述的激冷介质进口管道与反应器腔体内的激冷介质管相联通。
5.根据权利要求1所述的适用于醇、苯或苯衍生物烷基化反应的反应器，其特征在于，所述的反应物进口管道经环形分布器与中心管道或环形流道联通。
【文档编号】B01J8/02GK203944357SQ201420263628
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】孙钢, 张强, 侯秋实, 胡佩珍, 郭利鑫, 张洁, 李慧 申请人:上海寰球工程有限公司