一种硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的对硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸的装置，包括与反应流出物进口相连的液体分布器，其下方的泡罩板上开有泪孔；泡罩板下方，填充一层或多层不规则微多孔媒介；还设置一个与立式闪蒸罐相连的旋风分离器，旋风分离器具有一个气化烃切入口，在靠近不规则微多孔媒介下方处与立式闪蒸罐相连通，底部液沫出口并回闪蒸罐，与旋风分离器导气管相通的气相出口和压缩机相连。本发明专利技术不但解决了硫酸烷基化生产过程中反应物因取热不足造成混合烃气化率低下和返回硫酸温度过高的问题，而且还很好地实现了气化烃及烷基化产物的分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硫酸烷基化反应物自取热闪蒸的装置，尤其涉及反应流出物进入闪蒸罐后，依次经过流动状态分布与调节、取热气化、液沫分离回收和酸烃分离等过程进行自取热闪蒸的装置。
技术介绍
当今世界的环境污染日益严重，环境保护受到普遍受到各国的重视。在国内外，随着汽车拥有量的激增，汽车排放尾气对空气的污染日趋严重，各国的环保要求也日趋严格，这对车用油的辛烷值和清洁度提出更高的要求。烷基化物是一种理想的汽油添加剂，具有抗爆作用并且燃烧后产生清洁的产物。烷基化油的高辛烷值、低含硫量等优良性能特点使得它日趋受到各国重视。在石油加工工业中，烷基化是短链烷烃、通常是烷烃与烯烃在强酸如硫酸、氢氟酸等催化作用制备更高辛烷值的链烷烃的过程。由于硫酸在安全性方面好于氢氟酸，所以近些年来，国内炼油企业开始尝试开发了新的硫酸烷基化工艺。硫酸烷基化反应是一个放热过程，在生成辛烷值较高的烷基化物时也产生大量的热，这些热量要通过硫酸等反应流出物带出。为了充分利用硫酸和烯烃等反应物，工业上常将硫酸和烯烃等反应物循环送回反应器参加烷基化反应。为了使硫酸烷基化反应在较低温度下进行，硫酸和烃类在在返回反应器前应该进行取热降温。目前烷基化流出物的取热冷却大多采用混合物中烃类自气化来取热，但一方面由于硫酸和混合烃的密度差异比较大，很容易发生分层，导致在输送过程中混合接触不充分，接触时间也不长，热量传递效果不佳，所以生产中混合烃气化过程常存在气化率不足、硫酸温度降不下来等问题。另一方面，存在烯烃气化时液沫夹带严重以及烷基化产物中夹带较多的硫酸造成硫酸利用率低下等问题，亟需开发新型的高效取热闪蒸装置。专利
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种对硫酸烷基化反应物高效自取热闪蒸的装置。其首要解决的问题是针对现有技术问题而提供一种高效的烷基化反应物高效自取热闪蒸装置，以解决解决了硫酸烷基化生产中反应物自气化时取热不
充分，混合烃气化率低下，气化时液沫夹带严重以及循环酸一次回收率低，温度过高的问题，大大简化了烷基化炼油生产过程，同时提高了能量的利用率，降低了生产成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸装置，立式闪蒸罐上具有反应流出物进口、烃相出口和酸相出口，其特征在于，所述的自取热闪蒸装置还包括：一个用于初步分散烷基化反应流出物的液体分布器，位于闪蒸罐内筒上部并与反应流出物进口相连；用来稳定烷基化反应流出物分布状态的泡罩板，位于液体分布器下方；在泡罩板下方，填充一层或多层不规则微多孔媒介；一个用于分离未汽化烃相中夹带的硫酸的酸烃分离斜板位于烃相出口内侧；还设置一个与立式闪蒸罐相连的旋风分离器，旋风分离器具有一个气化烃切入口，在靠近不规则微多孔媒介下方处与立式闪蒸罐相连通，底部液沫出口并回闪蒸罐，与旋风分离器导气管相通的气相出口和压缩机相连；其中，所述的不规则微多孔媒介为半软性立体多孔网状填料，由以不锈钢金属丝为骨架、四周分散交织的纤维缕组成，所述的纤维缕为选自PTFE、PP、PE或玻璃纤维中的一种或多种，在氯气环境下由中高压汞灯照射2-4小时后，经浓度为1.5-3x103mol/L的沸腾的NaoH溶液水解后，得到的与去离子水静态接触角小于50°的起皱高能表面纤维缕。在一个优选的实施方式中，所述的泡罩板上开有泪孔，泪孔的开孔面积与泡罩下方升气管的面积比为1:1。在另一个优选的实施方式中，旋风分离器导气管上设置有缠绕的螺旋翅片，形成螺旋下降的流道，引导气体螺旋流动并除去夹杂在气体中的液沫。在另一个优选的实施方式中，所述的酸烃分离斜板为向烃相出口侧倾斜25°～45°的平板，板间距5～30mm。所述的不锈钢为304型、316型或904型不锈钢。附图说明附图1为烷基化反应物自取热气化装置的结构简图；其中，1—反应流出物进口，2—气相出口，3—烃相出口，4—酸相出口，
5—闪蒸罐气液界面，6—酸烃界面，7—液体分布器，8—泡罩板，9—不规则微多孔媒介，10—旋风分离器，11—分离斜板，20—泵，21—压缩机附图2为泡罩板结构简图；其中，18—升气管，19—泪孔。附图3为部件旋风分离器结构简图；其中，2—气相出口，12—气化烃切向入口，13—导气管，14—螺旋翅片15—螺旋下沉气流，16—气液界面，17—底部液沫出口。本专利技术的优点在于，能够最大限度的利用烷基化反应放出的热量，使得反应物保持较高的自气化率同时降低硫酸的温度，同时较好的把气化烃气体以及烷基化产物分离，减少气体中液沫了对下游压缩机的影响以及硫酸的消耗，简化了生产流程，从而节约了生产成本。具体实施方式下面通过具体实施方式及实施例对本专利技术作进一步阐述：本专利技术人经过广泛而深入的研究后发现，烷基化生产过程其反应物和催化剂重新利用过程中，其反应流出物各组分之间存在相反的热量传递过程，即反应物等混合烃气化分离过程需要吸收热量，而吸收了大量反应热的硫酸则需要冷却才能返回反应器。受制于液态反应流出物中硫酸和混合烃的互溶性不好，且两相比重差异比较大，难以保持长时间的高度混合状态，热量传递效果不佳，应用中存在混合烃气化率不高，硫酸温度降不来等问题。通过向烷基化流出物提供某种可以使硫酸和混合烃长时间广泛接触的接触载体，就可以解决这些问题。至于气化烃气体夹带液沫以及烷基化产物与硫酸的分离可以借鉴现行的技术手段。基于以上发现本专利技术得以完成。本专利技术提供一种可以实现烷基化反应物高效自取热闪蒸的装置。下面结合附图做具体陈述。这种闪蒸装置除了反应流出物进口、气相出口、烃相出口和酸相出口等几个出入口，至上而下主要由液体分布器、泡罩板、不规则微多孔媒介、旋风分离器、分离斜板和闪蒸罐等几个部分实现。工作时，吸收了大量反应热的烷基化流出物从顶部的反应流出物进口进入闪蒸罐，经过顶部的液体分布器把反应流出物中各成分分散到较为均匀的初始分布状态。分布器下方是一块开有泪孔的泡罩板，泪孔开孔面积与升气管的面积比约1:1。工作时，若来流酸烃比发生较大波动，利用泪孔和升气管组成的双调控重相-轻相通道可保持较好的动态平衡，以稳定下游酸烃比。泡罩板下方的不规则微多孔半软性立体多孔网状填料经光氯化、水解、水洗及起皱后具备较好的湿润性，可以向流出物提供经了过表面改性的巨大高能比表面积，一方面它能定向诱使硫酸汇聚在通道内表面铺展成液膜，并随着流动不断更新，极大地增加了硫酸与气化烯烃等的接触几率，从而强化了硫酸和混合烃之间的热量传递过程。在这种微多孔通道的阻尼作用下，介质压力逐渐降低，当低于烃类的饱和蒸气压时，这部分烃将发生气化吸收大量的热量，使得硫酸等热载体冷却下来。另一方面大量的酸滴在通道内表面聚合成片，有利于硫酸离开载体沉降至闪蒸罐底部后迅速与烃相分层。剧烈的气化常伴有大量的液沫夹带。夹带的液沫不仅会对下游的压缩机成损害还造成反应物料的浪费。为了分离并回收气体中的液沫，将气体引入旋风分离器。气化烃由切向进入分离器两圆筒节间的气流通道，在螺旋型的环状导流片引导下形成螺旋下降流动。液沫会在离心力的作用下甩向壁面并在重力作用下沿流道壁面下降至底部出口，旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经平行导气管至气相出口流出，克服了顶部气相出口直连压缩机抽气时，分离器内部螺旋气流较弱的问题。旋风分离器液相底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸装置，立式闪蒸罐上具有反应流出物进口、烃相出口和酸相出口，其特征在于，所述的自取热闪蒸装置还包括：一个用于初步分散烷基化反应流出物的液体分布器，位于闪蒸罐内筒上部并与反应流出物进口相连；用来稳定烷基化反应流出物分布状态的泡罩板，位于液体分布器下方且平板上开有泪孔；在泡罩板下方，填充一层或多层不规则微多孔媒介；一个用于分离未气化烃相中夹带的硫酸的酸烃分离斜板位于烃相出口内侧；还设置一个与立式闪蒸罐相连的旋风分离器，旋风分离器具有一个气化烃切入口，在靠近不规则微多孔媒介下方处与立式闪蒸罐相连通，底部液沫出口并回闪蒸罐，与旋风分离器导气管相通的气相出口和压缩机相连；其中，所述的不规则微多孔媒介为半软性立体多孔网状填料，由以不锈钢金属丝为骨架、四周分散交织的纤维缕组成，所述的纤维缕为选自PTFE、PP、PE或玻璃纤维中的一种或多种，在氯气环境下由中高压汞灯照射2‑4小时后，经浓度为1.5‑3x103mol/L的沸腾的NaoH溶液水解后，得到的与去离子水静态接触角小于50°的起皱高能表面纤维缕。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸烷基化反应产物自取热闪蒸装置，立式闪蒸罐上具有反应流出物进口、烃相出口和酸相出口，其特征在于，所述的自取热闪蒸装置还包括：一个用于初步分散烷基化反应流出物的液体分布器，位于闪蒸罐内筒上部并与反应流出物进口相连；用来稳定烷基化反应流出物分布状态的泡罩板，位于液体分布器下方且平板上开有泪孔；在泡罩板下方，填充一层或多层不规则微多孔媒介；一个用于分离未气化烃相中夹带的硫酸的酸烃分离斜板位于烃相出口内侧；还设置一个与立式闪蒸罐相连的旋风分离器，旋风分离器具有一个气化烃切入口，在靠近不规则微多孔媒介下方处与立式闪蒸罐相连通，底部液沫出口并回闪蒸罐，与旋风分离器导气管相通的气相出口和压缩机相连；其中，所述的不规则微多孔媒介为半软性立体多孔网状填料，由以不锈钢金属丝为骨架、四周分散交织的纤维缕组成，所述的纤维缕为选自PTFE、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：白志山，王仲霞，王志侃，陈春凤，庞富龙，杨晓勇，梁龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11