一种烷基化酸烃分离器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烷基化酸烃分离器，采用卧式容器，包括反应器筒体，所述反应器筒体的筒壁上设有进料口、烃出口和酸出口；所述进料口位于反应器筒体前端的侧面上，所述烃出口位于反应器筒体后端顶部，所述酸出口位于反应器筒体后端的底部；所述进料口处设有进料分布器，所述反应器筒体内部设有分布板、聚结填料，所述分布板距离前端封头切线距离是容器直径的0.4-0.5倍；所述分布板与聚结填料的距离B为130-170mm。本实用新型的装置能够保证在烃出口排出的产物烃中的酸含量≦15 vol ppm。
【专利说明】
一种烷基化酸烃分离器
技术领域
[0001]本实用新型属于分离设备技术领域，具体涉及一种在硫酸法烷基化反应组合设备中使用的酸烃分离装置，用于将烷基化反应产物烃和催化剂浓硫酸分离。
【背景技术】
[0002]硫酸法烷基化中使用浓硫酸做催化剂，烷基化反应中催化剂与液化气原料进行直接接触，因此反应生成物需要与浓硫酸催化剂进行酸烃分离。目前常用的酸烃分离设备是采用静止沉降，或在容器内设置简单的内件进行分离，分离效果不好。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种用于硫酸法烷基化工艺流程的酸烃分离装置，用于分离烷基化反应的产物烃和催化剂浓硫酸，最终保证产物烃中的酸含量低于15vol ppm。
[0004]—种烷基化酸烃分离器，采用卧式容器，包括反应器筒体，所述反应器筒体的筒壁上设有进料口、烃出口和酸出口；所述进料口位于反应器筒体前端的侧面上，所述烃出口位于反应器筒体后端顶部，所述酸出口位于反应器筒体后端的底部;所述进料口处设有进料分布器，所述反应器筒体内部设有分布板、聚结填料，所述分布板距离前端封头切线距离是容器直径的0.4-0.5倍;所述分布板与聚结填料的距离B为130-170_。
[0005]进一步的，所述筒体的长径比为2.5-6。
[0006]进一步的，所述进料分布器采用侧面进料，一端是进料口，另一端是封闭端，水平两侧设有开分布槽的分布管;所述分布槽的宽度为W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽间距V为80mm，两侧均匀布置。
[0007]进一步的，所述分布板的厚度S3mm，不含腐蚀裕量;所述分布板上均匀设有开孔，开孔的直径为10-15mm，开孔面积占分布板面积的20-30%。
[0008]进一步的，所述聚结填料采用聚丙烯材质的错流型板式填料，错流截面最小面积为容器截面积的14.2%;板式填料的板与板之间距离SlOmm。
[0009]进一步的，所述聚结填料和容器筒壁之间设置密封装置，聚结填料底部设置排液
□ O
[0010]进一步的，所述烃出口处设有烃出口填料层及底部挡板;所述烃出口填料层位于烃出口的下端，烃出口到聚结填料距离G ^ 500mm。
[0011]进一步的，所述烃出口填料层为圆环柱体，内圆直径为500-1000mm，外圆直径为1500-2100mmo
[0012]进一步的，所述烃出口填料层的内圆和外圆之间填充填料，填料厚度为500-800mm，所述填料为聚四氟乙稀PTFE材质的致密聚结填料。
[0013]进一步的，所述反应器筒体的直径满足酸烃的横向流动速度<0.015m/s，确保到达烃出口填料处的烃中酸的液滴颗粒直径。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型提供的烷基化酸烃分离器是通过合理设计酸烃进料分布器，使得酸烃混合物得到很好的初始分布，又避免了对酸烃两相在卧式容器中的分离扰动。设置分布板，强化了酸烃混合物的分离，使得进入聚结板式填料中的酸烃混合物更加均匀，提高了聚结板式填料的分离效果，并可大大减少聚结板式填料的用量，保证了酸烃的分离效果，减少了投资。结合分布板和聚结板式填料的设计，能够保证填料中聚集酸烃混合物中至少90%的浓硫酸。设置聚结板式填料和烃出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性强，同时满足了酸烃的逐次分离，提高了酸烃分离效果。结合聚结板式填料和烃出口填料的设计，能够保证在烃出口排出的产物烃中的酸含量S 15 volppm ο
【附图说明】
[0015]图1.本实用新型的烷基化酸烃分离器结构示意图；
[0016]图2.本实用新型的酸烃进料分布器的截面示意图；
[0017]图3.本实用新型的烃出口填料层的结构示意图；
[0018]图中标注:反应器筒体1、分布板2、聚集板式填料3、酸出口4、烃出口填料层5、烃出口 6、底部挡板7、酸烃进料分布器8、进料口 81、封闭端82、分布槽83、进料口 9、前端封头11、后?而封头12。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0020]本实用新型提供了一种烷基化酸烃分离器，充分考虑内件的分布及内件的尺寸对酸烃分离效果的影响，是通过采用斯托克斯方程、中间方程和牛顿方程进行计算，对酸烃分离器中内件的分布及内件的尺寸进行优化设计，保证酸烃的有效分离。
[0021]如图1所示，所述烷基化酸烃分离器采用卧式容器，包括反应器筒体I，所述筒体I的长径比为2.5-6，图中H为筒体长度，Dp为筒体直径。所述反应器筒体I的筒壁上设有进料口 9、烃出口 6和酸出口 4;所述进料口 9位于反应器筒体I前端的侧面上，要求距离容器前端封头11距离最小;所述烃出口 6位于反应器筒体I后端顶部;所述酸出口 4位于反应器筒体I后端的底部，酸出口 4与后端封头12切线距离F，距离F要求尽量小。
[0022]所述反应器筒体I的内部设有进料分布器8、分布板2、聚结填料3、烃出口填料层5及底部挡板7。进料分布器8位于进料口处，烷基化反应后产生的酸烃混合物通过进料分布器8进入到反应器筒体I内部，再依次经过分布板2和聚结填料3。筒体直径Dp满足酸烃的横向流动速度< 0.015m/s，确保到达烃出口填料处的烃中酸的液滴颗粒直径。
[0023]所述进料分布器8采用侧面进料，一端是进料口81，另一端是封闭端82，水平两侧设有开分布槽83的分布管。本实用新型中设定W为槽宽度，mm;Dp为容器直径，mm;Dv为进料分布器分布管的管径，mm。槽的宽度为W=2 XDp2/(Dv-430)mm，槽间距V为80mm，两侧均勾布置。
[0024]所述分布板2距离前端封头切线距离A，A=0.4Dp-0.5Dp，即是容器直径的0.4-0.5倍;所述分布板的厚度S3mm(不含腐蚀裕量)，分布板上均匀设有开孔，开孔的直径为10-15mm，开孔面积占分布板面积的20-30%。本实用新型中的分布板采用均匀开小孔的设计，保证流体分布更加均匀，另一方面小孔大小尺寸设计合理，孔径太小会造成过度乳化，太大会对后续的分离过程造成扰动。
[0025]所述聚结填料3采用聚丙烯材质的错流型板式填料，错流截面最小面积为容器截面积的14.2%，并保证在板式填料内的流动为层状流;板式填料的板与板之间距离^ 10mm。填料可至少聚集酸烃混合物中90%的浓硫酸，根据技术要求确定距离E的尺寸。分布板与聚结填料的距离B为130-170mm，优选为150mm，距离过大会造成筒体的浪费，距离过小会影响流动形态和分布效果。为了防止旁路，聚结填料3和容器筒壁之间密封设置，聚结板式填料底部设置排液口。
[0026]所述烃出口填料层5位于烃出口6的下端，位于反应器筒体的内壁上，到聚结板式填料3距离Gg 500mm;所述烃出口填料层5为圆环柱体，内圆直径Φ为500-1000mm，外圆直径Φ为1500-2100mm，优选的，内圆直径为700mm，外圆直径为2100mm，高度根据致密聚结填料的技术参数进行确定。所述烃出口填料层5的内圆和外圆之间填充填料，填料厚度为500-800mm，所述填料为聚四氟乙稀PTFE材质的致密聚结填料。
[0027]所述烃出口填料层5底端设置底部挡板7，用于封闭及支撑填料;为了避免积聚酸液，可将底部挡板7设置为斜面。
[0028]本实用新型提供的烷基化酸烃分离器是通过合理设计酸烃进料分布器，使得酸烃混合物得到很好的初始分布，又避免了对酸烃两相在卧式容器中的分离扰动。设置分布板，强化了酸烃混合物的分离，使得进入聚结板式填料中的酸烃混合物更加均匀，提高了聚结板式填料的分离效果，并可大大减少聚结板式填料的用量，保证了酸烃的分离效果，减少了投资。结合分布板和聚结板式填料的设计，能够保证填料中聚集酸烃混合物中至少90%的浓硫酸。设置聚结板式填料和烃出口填料，聚丙烯和PTFE耐酸性强，同时满足了酸烃的逐次分离，提高了酸烃分离效果。结合聚结板式填料和烃出口填料的设计，能够保证在烃出口排出的产物经中的酸含量S15 vol ppm。
[0029]以上实施例仅是本实用新型若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本实用新型不限于上述实施例;对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，采用卧式容器，包括反应器筒体，所述反应器筒体的筒壁上设有进料口、烃出口和酸出口；所述进料口位于反应器筒体前端的侧面上，所述烃出口位于反应器筒体后端顶部，所述酸出口位于反应器筒体后端的底部;所述进料口处设有进料分布器，所述反应器筒体内部设有分布板、聚结填料，所述分布板距离前端封头切线距离是容器直径的0.4-0.5倍;所述分布板与聚结填料的距离B为130-170mm。2.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述筒体的长径比为2.5~6ο3.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述进料分布器采用侧面进料，一端是进料口，另一端是封闭端，水平两侧设有开分布槽的分布管;所述分布槽的宽度为W=2XDp2/(Dv-430)mm，槽间距V为80mm，两侧均匀布置;其中Dp为容器直径，Dv为进料分布器分布管的管径。4.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述分布板的厚度^3mm，不含腐蚀裕量;所述分布板上均匀设有开孔，开孔的直径为10-15mm，开孔面积占分布板面积的20-30%。5.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述聚结填料采用聚丙烯材质的错流型板式填料，错流截面最小面积为容器截面积的14.2%;板式填料的板与板之间距离^ 10mm。6.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述聚结填料和容器筒壁之间设置密封装置，聚结填料底部设置排液口。7.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述烃出口处设有烃出口填料层及底部挡板;所述烃出口填料层位于烃出口的下端，烃出口到聚结填料距离500mmo8.根据权利要求7所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述烃出口填料层为圆环柱体，内圆直径为500-1000mm，外圆直径为1500-2100mm。9.根据权利要求8所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述烃出口填料层的内圆和外圆之间填充填料，填料厚度为500-800mm，所述填料为聚四氟乙稀PTFE材质的致密聚结填料。10.根据权利要求1所述的一种烷基化酸烃分离器，其特征在于，所述反应器筒体的直径满足酸烃的横向流动速度< 0.015m/s，确保到达烃出口填料处的烃中酸的液滴颗粒直径。
【文档编号】B01D17/022GK205461143SQ201620072725
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】范振鲁, 刘登峰, 梁泽涛, 徐令宝, 徐彪
【申请人】中国石油工程建设公司华东设计分公司