一种苯和乙烯烷基化反应装置及其苯和乙烯烷基化反应的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种苯和乙烯烷基化反应装置及其苯和乙烯烷基化反应的方法，进样装置，其包括注射计量泵、乙烯瓶，气液混合装置，其设有混合罐体，所述混合罐体设有第一温控装置，所述气液混合装置与反应器连接的管道设有加热保温层；反应器，其设有固定反应床，所述固定反应床设有催化剂层，所述反应器设有第二温控装置；冷却装置，其位于反应器后端与反应器连接，所述冷却装置还连接有产物收集器和检测装置；检测装置，其包括液相色谱检测仪；氮气瓶，其设有控制阀以及流量控制阀且与反应器连接；本发明专利技术装置可直接在线检测，减少了实验步骤，同时减少实验误差，保证了实验结果的准确性。反应器带有放空安全阀和压力表保证了实验的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种苯和乙烯烷基化反应装置及其苯和乙烯烷基化反应的方法
本专利技术涉及化学反应装置
，具体涉及一种苯和乙烯烷基化反应装置及其苯和乙烯烷基化反应的方法。
技术介绍
苯和乙烯烷基化反应实验室一般是苯作为液相直接进入固定床反应器和乙烯进行反应，反应前苯和乙烯由于一个液相一个气相，很难混合均匀，产物反应和检测困难，目前苯和乙烯烷基化反应的反应实验装置一般比较复杂，但是功能单一，成本也高，增加了实验的步骤以及实验误差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的就是针对上述问题，提供一种苯和乙烯烷基化反应装置，针对苯和乙烯烷基化反应实验，苯和乙烯烷基化反应原料和产品是气液两相反应，反应前原料乙烯为气相苯为液相，很难混合均匀进入反应器，本专利技术装置设有气液混合装置，通过加热使液相苯变为气相和气相乙烯混合均匀，通过带有加热保温功能的管线以气相的形式进入反应器，与催化剂接触进行烷基化反应，反应结束后通过冷却器使产品冷却为液相，进入液相色谱进行分析。减少了实验步骤，同时减少实验误差，保证了实验结果的准确性。反应器带有放空安全阀和压力表保证了实验的安全性。本专利技术提供的技术方案为：一种苯和乙烯烷基化反应装置，包括：进样装置，其包括注射计量泵、乙烯瓶，所述进样装置与气液混合装置之间设有控制阀，所述乙烯瓶其还连接有流量控制阀；气液混合装置，其设有混合罐体，所述混合罐体设有第一温控装置，所述气液混合装置与进样装置、反应器连接；优选的混合罐体为防爆钢结构，混合罐体中还设有气流搅拌器连接有自动，可为旋桨式、桨式或涡轮式搅拌器；反应器，其设有固定反应床，所述固定反应床设有催化剂层，所述反应器设有第二温控装置，用于控制反应器的反应温度；冷却装置，其位于反应器后端与反应器连接，所述冷却装置还连接有产物收集器和检测装置；检测装置，其包括液相色谱检测仪；氮气瓶，其设有控制阀以及流量控制阀且与反应器连接。本专利技术所用到的温控装置为一般的自动控制温度、具有加热冷却功能的装置，包括加热器，冷却装置和温度传感器，温度显示器等等。优选的是，所述反应器还设有放空安全装置，所述放空安全装置包括放空管道、控制阀、压力表以及安全放空阀，所述控制阀、压力表以及安全放空阀依次设置在放空管道上，其中在反应时控制阀打开，当压力表达到阈值时，打开安全放空阀，优选的压力表与安全放空阀与自动控制装置电连接，自动控制装置设有压力阈值，当压力表输送的压力值超过设定的压力阈值时，自动打开安全放空阀。优选的是，所述液相色谱检测仪前端设有控制阀。优选的是，所述固定反应床可拆卸设置。优选的是，所述产物收集器前端还设有控制阀。优选的是，所述第一温控装置设置在混合罐体的外层。优选的是，所述第二温控装置设置在反应器的外层。一种如所述的苯和乙烯烷基化反应装置进行苯和乙烯烷基化反应的方法，包括：步骤一、在反应前，在固定反应床上安装催化剂层，催化剂层为粒径20-40目的分子筛催化剂，然后打开氮气瓶的控制阀以及流量控制阀，通入氮气将反应器、气液混合装置、产物收集器及管道中的氧气排出，关闭氮气瓶的控制阀与流量控制阀；步骤二、通过注射计量泵加入定量的反应物苯，打开注射计量泵与气液混合装置之间的控制阀，使反应物苯进入到气液混合装置中，调节第一温控装置使气液混合装置为100-200℃，并且同时打开乙烯瓶的控制阀通入乙烯，苯与乙烯预热混合成气体；步骤三、打开控制阀，苯与乙烯的混合气体进入到反应器中，将设置在反应器外层的第二温控装置调节温度使反应器的反应温度为200-300℃，苯与乙烯的混合气体在分子筛催化剂的作用进行反应；步骤四、等反应完成后，产物通过冷却装置冷却后，打开液相色谱检测仪进行检测，检测结束，打开产物收集器收集产物。优选的是，所述反应物苯与乙烯的物质的量比为10:1。优选的是，所述氮气的流量为15-30ml/min，通氮气的时间至少30min。本专利技术的有益效果如下：1)、苯和乙烯烷基化反应原料和产品是气液两相反应，反应前原料乙烯为气相苯为液相，很难混合均匀进入反应器，本专利技术装置设有气液混合装置，通过加热使液相苯变为气相和气相乙烯混合均匀，通过带有加热保温功能的管线以气相的形式进入反应器，与催化剂接触进行烷基化反应，提前混合均匀并加热能显著提高苯和乙烯烷基化反应的反应效率，缩短反应时间；2)、本专利技术装置反应器与检测装置直接连接检测装置设有液相色谱仪，之间还设有冷却装置，使得产物从反应器出来冷却为液相可直接通过液相色谱仪进行检测，减少实验步骤，减少实验误差，更方便在实验室完成，显著提高实验效率和精度；3)、本专利技术反应器带有放空安全阀和压力表提高反应装置安全性。附图说明图1为本专利技术苯和乙烯烷基化反应装置结构示意图；图2为本专利技术中气液混合装置结构示意图；图中：注射计量泵101，气液混合装置103，第一温控装置1031，混合罐体1032，气流搅拌器1033，氮气瓶105，乙烯瓶106，反应器107，第二温控装置108，固定反应床109，控制阀102、104、110、111、114、116、118，流量控制阀112，冷却装置113，产物收集器115，液相色谱检测仪117，压力表119，安全放空阀120。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“顶端”、“底端”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产物使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，一种苯和乙烯烷基化反应装置，包括：进样装置，其包括注射计量泵101、乙烯瓶106，所述进样装置与气液混合装置103之间设有控制阀102、111，所述乙烯106其还连接有流量控制阀112；气液混合装置103，其设有混合罐体1032，所述混合罐体1032设有第一温控装置1031，所述气液混合装置103与进样装置、反应器107连接；优选的混合罐体1032为防爆钢结构，混合罐体1032中还设有气流搅拌器1033连接有自动，可为旋桨式、桨式或涡轮式搅拌器；反应器107，其设有固定反应床109，所述固定反应床109设有催化剂层，所述反应器107设有第二温控装置108，用于控制反应器107的反应温度；冷却装置113，其位于反应器107后端与反应器107连接，所述冷却装置113还连接有产物收集器115和检测装置，冷却装置113用于冷却产物，使产物呈液相；冷却装置可为循环水冷却装置或是液氮冷却装置；检测装置，其包括液相色谱检测仪117；氮气瓶105，其设有控制阀111以及流量控制阀112且与反应器107连接。本实施例所用到的温控装置为一般的自动控制温度、具有加热冷却功能的装置，包括加热器，冷却装置和温度传感器，温度显示器等等。其中另一优选的实施方式，所述反应器107还设有放空安全装置，所述放空安全装置包括放空管道、控制阀118、压力表119以及安全放空阀120，所述控制阀118、压力表119以及安全放空阀120依次设置在放空管道上；其中在反应时控制阀118打开，当压力表119达到阈值时，打开安全放空阀120，优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，包括：进样装置，其包括注射计量泵、乙烯瓶，所述进样装置与气液混合装置之间设有控制阀，所述乙烯瓶其还连接有流量控制阀；气液混合装置，其设有混合罐体，所述混合罐体设有第一温控装置，所述气液混合装置与进样装置、反应器连接，所述气液混合装置与反应器连接的管道设有加热保温层；反应器，其设有固定反应床，所述固定反应床设有催化剂层，所述反应器设有第二温控装置，用于控制反应器的反应温度；冷却装置，其位于反应器后端与反应器连接，所述冷却装置还连接有产物收集器和检测装置；检测装置，其包括液相色谱检测仪；氮气瓶，其设有控制阀以及流量控制阀且与反应器连接。

【技术特征摘要】
1.一种苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，包括：进样装置，其包括注射计量泵、乙烯瓶，所述进样装置与气液混合装置之间设有控制阀，所述乙烯瓶其还连接有流量控制阀；气液混合装置，其设有混合罐体，所述混合罐体设有第一温控装置，所述气液混合装置与进样装置、反应器连接，所述气液混合装置与反应器连接的管道设有加热保温层；反应器，其设有固定反应床，所述固定反应床设有催化剂层，所述反应器设有第二温控装置，用于控制反应器的反应温度；冷却装置，其位于反应器后端与反应器连接，所述冷却装置还连接有产物收集器和检测装置；检测装置，其包括液相色谱检测仪；氮气瓶，其设有控制阀以及流量控制阀且与反应器连接。2.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，所述反应器还设有放空安全装置，所述放空安全装置包括放空管道、控制阀、压力表以及安全放空阀，所述控制阀、压力表以及安全放空阀依次设置在放空管道上。3.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，所述液相色谱检测仪前端设有控制阀。4.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，所述固定反应床可拆卸设置。5.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，所述产物收集器前端还设有控制阀。6.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装置，其特征在于，所述第一温控装置设置在混合罐体的外层。7.如权利要求1所述的苯和乙烯烷基化反应装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟建，于刚，
申请(专利权)人：钦州学院，
类型：发明
国别省市：广西,45