一种烷基化反应的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种烷基化反应的装置。该烷基化反应的装置包括反应分酸单元，水洗单元，粗蒸单元及催化剂回收单元，该反应分酸单元与该水洗单元连通，该水洗单元与该粗蒸单元连通，该催化剂回收单元与该反应分酸单元连通。本发明专利技术还提供一种烷基化反应的方法，其使用上述烷基化反应的装置进行烷基化反应和反应原料的回收利用。本发明专利技术的烷基化反应的装置及方法能在进行烷基化反应的同时对反应后的原料及制得的产物进行分离提纯，通过水洗单元和粗蒸单元回收未反应的原料，通过催化剂回收单元回收利用催化剂，减少了原材料的损耗，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种烷基化反应的装置及方法
本专利技术属于石油化工
，尤其涉及一种烷基化反应的装置及方法。
技术介绍
脂肪酸是多种化工产品的生产原料，尤其是日化行业所用的表面活性剂类产品，多是用脂肪酸作为原料生产，烷基碳链主要是C12-C18之间。而用于油田提高原油采收率的表面活性剂产品，由于地层温度较高，且对于油水界面张力有很高要求，使得天然的脂肪酸原料在烷基碳链长度上不能很好的满足要求。中国石油勘探开发研究院经过多年努力，成功将芳香烃链接到不饱和脂肪酸的双键上，以此芳基烷基为原料合成性能优异的甜菜碱表面活性剂，并完成了产品的放大实验。但是专利技术人考虑到，由于该院没有自己的工业放大生产基地，在接下来的多个油田现场试验中难以提供合格的产品，因此，中国石油勘探开发研究院迫切需要建立自己的工业放大生产装置。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烷基化反应的装置和方法，能够解决当前中国石油勘探开发研究院工业放大生产装置的不足。为了达到本专利技术的目的，本专利技术提供一种烷基化反应的装置，包括反应分酸单元、水洗单元、粗蒸单元和催化剂回收单元，所述反应分酸单元与所述水洗单元连通，所述水洗单元与所述粗蒸单元连通，所述催化剂回收单元与所述反应分酸单元连通。上述烷基化反应的装置中，所述反应分酸单元为进行傅-克烷基化反应和利用脱盐水萃取的装置单元；所述水洗单元为利用脱盐水进一步萃取的装置单元；所述粗蒸单元为蒸发提纯傅-克烷基化反应产物的装置单元；所述催化剂回收单元为分离提纯催化剂的装置单元。上述烷基化反应的装置中，优选的，所述反应分酸单元包括反应釜和分酸釜，所述分酸釜的顶部设置有分酸釜进水口；所述水洗单元包括水洗塔，所述水洗塔的上部设置有水洗塔进水口，顶部设置有水洗塔出料口，底部设置有水洗塔废水排放口；所述粗蒸单元包括蒸发釜、降膜蒸发器、分离柱、蒸发釜冷凝器，所述分离柱的上部设置有分离柱出料口，所述蒸发釜设置有分子蒸馏出口；所述催化剂回收单元包括催化剂回收塔，所述催化剂回收塔设置有催化剂回收塔进料口、催化剂回收塔出料口和催化剂回收塔废料排放口；所述反应釜的底部与所述分酸釜的顶部连通；所述分酸釜的底部连通有第一分流控制器，所述第一分流控制器分别与所述水洗塔的下部和所述催化剂回收塔进料口连通；所述水洗塔出料口与所述蒸发釜连通；所述降膜蒸发器和所述分离柱分别设置在所述蒸发釜上，所述蒸发釜冷凝器设置在所述分离柱的顶部，所述分子蒸馏出口连通有第二分流控制器，且所述第二分流控制器与所述降膜蒸发器连通，并设置有分子蒸馏料出料口。上述烷基化反应的装置中，优选的，所述第一分流控制器或所述第二分流控制器包括检测单元和分流单元；更优选的，所述检测单元包括PH计、黏度计、真空度计中的一种或几种的组合；所述分流单元包括电磁控制阀或气动控制阀。上述第一分流控制器或上述第二分流控制器与计算机相连，并通过计算机控制液体分流。上述检测单元主要通过检测流经液体的酸度、黏度或流经气体的真空度控制该液体或该气体的流向；上述分流单元主要通过控制电磁控制阀或气动控制阀来控制其连通管路的开关，从而控制流经该分流控制器的液体或气体的流向。上述烷基化反应的装置中，优选的，所述第二分流控制器的分子蒸馏料出料口连通有分子蒸馏装置。上述烷基化反应的装置中，优选的，该装置还包括原料单元，所述原料单元包括原料一区、原料二区、催化剂区和脱盐水区；所述原料一区、所述原料二区和所述催化剂区分别与所述反应釜的顶部连通，所述脱盐水区分别与所述分酸釜进水口和所述水洗塔进水口连通。更优选的，所述原料一区和所述催化剂区分别与所述反应釜的顶部连通，所述原料二区的管道延伸至所述反应釜的底部。上述烷基化反应的装置中，所述催化剂回收塔可以采用本领域常规的耐酸腐蚀的蒸馏装置。上述烷基化反应的装置中，优选的，所述粗蒸单元还包括分相罐，且所述分相罐分别与所述分离柱出料口和所述原料二区连通，所述分相罐还设置有分相罐废水排放口。更优选的，所述分相罐的顶部与所述分离柱出料口连通，所述分相罐的下部与所述原料二区连通，所述分相罐的底部设置有分相罐废水排放口。本专利技术还提供一种烷基化反应的方法，该方法使用上述的烷基化反应的装置进行烷基化反应和反应原料的回收。在上述烷基化反应的方法中，优选的，所述方法包括：将间二甲苯、工业油酸和甲基磺酸(Methanesulfonicacid,MSA)分别经由原料二区、原料一区和催化剂区加入反应釜进行傅-克烷基化反应，得到第一混合物；将间二甲苯、工业油酸和甲基磺酸分别经由原料二区、原料一区和催化剂区加入反应釜进行傅-克烷基化反应，得到第一混合物；将所述第一混合物转至分酸釜，通过脱盐水区向分酸釜中加入脱盐水，分相后得到酸水混合物和羧酸粗品；并将所述酸水混合物转至催化剂回收塔，将所述羧酸粗品转至水洗塔；将脱盐水经由所述脱盐水区加入所述水洗塔中进行萃取，得到第二混合物，并将其转至蒸发釜；分离出的废水由水洗塔废水排放口排出；将所述第二混合物通过降膜蒸发器循环分离；将分离得到的芳基烷基羧酸由蒸发釜的分子蒸馏出口排出，进行后续蒸馏提纯，将分离得到的间二甲苯和水通过分离柱转至分相罐；将分相罐中的间二甲苯和水分相，并将所述间二甲苯转至所述原料二区回收利用，将所述水通过分相罐废水排放口排出；将所述酸水混合物中的甲基磺酸经由催化剂回收塔蒸发提纯后从催化剂回收塔出料口收集，其余废料从催化剂回收塔废料排放口排出。更优选的，所述甲基磺酸经由所述催化剂回收塔蒸发提纯后转至上述催化剂区回收利用。在上述烷基化反应的方法中，优选的，所述第一混合物包括芳基烷基羧酸、未反应的间二甲苯、甲基磺酸和焦油；所述酸水混合物包括脱盐水、甲基磺酸和焦油；所述羧酸粗品包括芳基烷基羧酸、未反应的间二甲苯、残留的甲基磺酸和水；所述第二混合物包括芳基烷基羧酸、未反应的间二甲苯和水。在上述烷基化反应的方法中，优选的，所述傅-克烷基化反应的温度为130℃，压力为1.01-1.05MPa，时间为4h-8h。在上述烷基化反应的方法中，优选的，所述第一混合物需冷却至50℃以下再转至所述分酸釜，且所述分酸釜的温度为50℃以下。在上述烷基化反应的方法中，优选的，所述第二混合物经由所述降膜蒸发器循环分离，且所述降膜蒸发器的蒸发温度为180℃-210℃，压力为3-5kpa。本专利技术提供的烷基化反应的装置及方法能在进行烷基化反应的同时对反应后的原料及制得的产物进行分离提纯，通过水洗单元和粗蒸单元回收未反应的原料，通过催化剂回收单元回收利用催化剂，减少了原材料的损耗，降低了成本。附图说明图1为本专利技术实施例1的烷基化反应的装置的结构示意图。附图标号说明：1反应釜；2分酸釜；3水洗塔；4降膜蒸发器；5蒸发釜；6分离柱；7蒸发冷凝器；8分相罐；9催化剂回收塔；1a第一分流控制器；2a第二分流控制器；01-13为物流。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术可实施范围的限定。以下结合说明书附图和实施例对本专利技术的原理和特征进行描述。实施例1本实施例提供一种烷基化反应的装置。如图1所示，该装置包括反应分酸单元，水洗单元、粗蒸单元和催化剂回收单元，所述反应分酸单元与所述水洗单元连通，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烷基化反应的装置，其特征在于，该装置包括反应分酸单元、水洗单元、粗蒸单元和催化剂回收单元，所述反应分酸单元与所述水洗单元连通，所述水洗单元与所述粗蒸单元连通，所述催化剂回收单元与所述反应分酸单元连通。

【技术特征摘要】
1.一种烷基化反应的装置，其特征在于，该装置包括反应分酸单元、水洗单元、粗蒸单元和催化剂回收单元，所述反应分酸单元与所述水洗单元连通，所述水洗单元与所述粗蒸单元连通，所述催化剂回收单元与所述反应分酸单元连通；所述反应分酸单元包括反应釜和分酸釜，所述分酸釜的顶部设置有分酸釜进水口；所述水洗单元包括水洗塔，所述水洗塔的上部设置有水洗塔进水口，顶部设置有水洗塔出料口，底部设置有水洗塔废水排放口；所述粗蒸单元包括蒸发釜、降膜蒸发器、分离柱、蒸发釜冷凝器，所述分离柱的上部设置有分离柱出料口，所述蒸发釜设置有分子蒸馏出口；所述催化剂回收单元包括催化剂回收塔，所述催化剂回收塔设置有催化剂回收塔进料口、催化剂回收塔出料口和催化剂回收塔废料排放口；所述反应釜的底部与所述分酸釜的顶部连通；所述分酸釜的底部连通有第一分流控制器，所述第一分流控制器分别与所述水洗塔的下部和所述催化剂回收塔进料口连通；所述水洗塔出料口与所述蒸发釜连通；所述降膜蒸发器和所述分离柱分别设置在所述蒸发釜上，所述蒸发釜冷凝器设置在所述分离柱的顶部，所述分子蒸馏出口连通有第二分流控制器，且所述第二分流控制器与所述降膜蒸发器连通，并设置有分子蒸馏料出料口；该装置还包括原料单元，所述原料单元包括原料一区、原料二区、催化剂区和脱盐水区；所述原料一区、所述原料二区和所述催化剂区分别与所述反应釜的顶部连通，所述脱盐水区分别与所述分酸釜进水口和所述水洗塔进水口连通；所述粗蒸单元还包括分相罐，且所述分相罐分别与所述分离柱出料口和所述原料二区连通，所述分相罐还设置有分相罐废水排放口。2.根据权利要求1所述的烷基化反应的装置，其特征在于，所述第一分流控制器或所述第二分流控制器包括检测单元和分流单元；所述检测单元包括PH计、黏度计、真空度计中的一种或几种的组合；所述分流单元包括电磁控制阀或气动控制阀。3.一种烷基化反应的方法，其特征在于，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红庄，周朝辉，张群，孙成斌，蔡红岩，毛学峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11