一种自旋转床超/微重力-微界面反应装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自旋转床超/微重力

【技术实现步骤摘要】
一种自旋转床超/微重力
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微界面反应装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及化工
，特别涉及一种自旋转床超/微重力
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微界面反应装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]反应装置是化工生产过程的核心设备。由于氧化还原、催化加氢、酯化、缩合、烷基化、磺化、卤化、聚合、反应
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吸收、反应
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萃取等化工生产过程主要是非均相反应
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分离过程，因而存在“三传一反”和传递强化的问题。有关化工过程强化方法与技术有：超重力技术、微界面技术、超声波技术、微波技术、微化工技术和转盘反应技术等，从而促进了化工生产过程的“节能减排”高质量绿色发展。
[0003]而硫酸催化碳四烷基化是目前工业上大规模使用的工业化过程，且相对安全稳定可靠。烷基化过程中RON是烷基化油产品最重要的评价标准且要求较高。硫酸催化碳四烷基化反应过程是一个液
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液两相快速复杂反应过程，改善酸
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烃两相之间的混合状态和传质过程对提高烷基化油产品质量具有重要意义。超重力技术在强化微观混合、传质等方面具有优异的表现，已成为碳四烷基化过程强化关键技术之一。目前碳四烷基化已申请如下专利：
[0004]CN114085682 A公布了一种硫酸烷基化反应方法和装置及硫酸烷基化反应的取热方法，所述的硫酸烷基化反应方法包括，碳四原料进入烷基化反应器，异丁烷和丁烯在硫酸催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物流经气液分离得到轻烃和液相物流，轻烃去气压机系统做制冷剂，液相物流进入酸烃一级分离器，分离出的硫酸返回烷基化反应器循环使用，分离出的粗反应产物经酸烃二级分离脱除微量酸后进入产物分馏单元，进一步分离得到异丁烷、正丁烷和烷基化油产品，其中分离出的异丁烷返回烷基化反应器继续反应。
[0005]CN209128343 U公布了一种碳四烷基化的实验装置。该实验装置包括：进料设备、反应设备、分离及回收设备；进料设备包括C4烷烃钢瓶、C4烯烃钢瓶、C4烷烃进料罐、C4烯烃进料罐、原料预混罐；C4烷烃钢瓶与C4烷烃进料罐连通，C4烯烃钢瓶与C4烯烃进料罐连通，C4烷烃进料罐与原料预混罐连通，C4烯烃进料罐与原料预混罐连通；反应设备与原料预混罐连通；分离及回收设备包括烷基化汽油分离罐、尾气冷凝罐和废酸收集罐，反应设备与烷基化汽油分离罐连通，烷基化汽油分离罐与尾气冷凝罐连通，烷基化汽油分离罐与废酸收集罐连通。
[0006]CN106542951 A公布了一种利用高效吸附剂减少烷基化反应硫酸用量的方法，该方法在碳四生产异辛烷中可减少硫酸使用量，方法如下：将烷基化水分吸附剂烘干后，加入烷基化反应器中，然后加入98wt％的硫酸，投入脱水后的碳4在3℃温度下进行烷基化反应，当测得硫酸含量低于90％时，停止反应，通过分离槽分离废酸和吸附剂；将吸附剂输送到吸附剂再生车间，再生合格后重复使用。
[0007]CN112662426 A公布了一种液体酸烷基化反应方法和装置，装置包括反应器、分离器、一级聚结器、二级聚结器、脱异丁烷塔、压缩机、废酸泵、酸循环泵、管道混合器和原料管路。原料管路通过原料入口连接到反应器，反应器的出料口通过分离器、一级聚结器、二级
聚结器的进料口连接到脱异丁烷塔。方法为：烷基化反应原料以硫酸和发烟硫酸为催化剂在反应器中进行烷基化反应，反应产物经过分离得到烷基化汽油。烷基化反应温度为15～40℃，反应压力为0.1～1MPa，在反应器中接触时间为0.2～15分钟。
[0008]CN112473723 A公布了本专利技术涉及一种高酸量催化剂及其制备方法和碳四烷基化反应的方法。该催化剂包含分子筛和铝溶胶，以干基计，所述分子筛和所述铝溶胶的重量比为99：1至20：80；所述铝溶胶的平均粒径小于20nm。
[0009]CN107974280 A公布了一种液体酸烷基化反应方法，采用的烷基化反应器由上至下包括轻相分离区(I)、反应区(III)、环流区(II)和重相沉降区(IV)，其中所述的反应区(III)和环流区(II)两端分别相通，所述的反应区(III)底部设置分散相进料器(4)，在反应器侧壁的环流区(II)设置连续相入口(1)；反应区和环流区为液体酸催化剂的反应混合物，异构烷烃和烯烃的混合物经分散相进料器进入反应区，在烷基化反应条件下异构烷烃和烯烃发生烷基化反应，反应后进入环流区，其中轻相进入反应器上部的轻相分离区，重相进入反应器下部的重相沉降区，从轻相出口采出烷基化反应产物，从重相出口采出废液体催化剂。
[0010]上述专利都是利用专用机械设备及精密仪器产生超/微重力
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微界面、超声波、微波和转盘作用而强化化工传递过程，因而能量消耗、设备投资和操作难度都较大。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种自旋转床超/微重力
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微界面反应装置及其使用方法，从而克服现有技术中需要利用专用机械设备及精密仪器产生超/微重力
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微界面作用而强化化工传递过程，因而能量消耗、设备投资和操作难度都较大的缺点。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了一种自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，包括：圆筒式换热器，其左右两端分别设有第一物料进口和物料出口，所述圆筒式换热器的左右两侧分别设有换热流体进口和换热流体出口，且所述圆筒式换热器的侧壁上设有至少两个第二物料进口；盘管式反应器，其包括盘管，所述盘管呈圆柱形螺旋状，所述盘管位于所述圆筒式换热器内，且所述盘管的轴线沿左右方向分布；所述盘管的左端与所述第一物料进口连通，所述盘管的右端与所述物料出口连通；所述盘管上设有两个各与一个所述第二物料进口连通的物料口；以及流体输送机，所述第一物料进口和两个所述第二物料进口各与一个所述流体输送机连通。
[0013]优选地，上述技术方案中，所述第二物料进口的数量至少为六个，其中四个所述第二物料进口设置于所述圆筒式换热器的上方且沿左右方向间隔分布，其余两个所述第二物料进口设置于所述圆筒式换热器的下方且沿左右方向间隔分布；所述盘管在与每个所述第二物料进口对应的位置上均设有所述物料口，且每个所述物料口与对应所述第二物料进口连通。
[0014]优选地，上述技术方案中，所述盘管的管径为3mm～100mm，所述盘管的圈数为1圈～500圈，所述盘管每圈的直径为50mm～1200mm。
[0015]优选地，上述技术方案中，所述圆筒式换热器的直径为70mm～1250mm，长度为500mm～60000mm。
[0016]优选地，上述技术方案中，所述圆筒式换热器内设有上下两排挡板组，每排所述挡
板组包括多个沿左右方向间隔分布的挡板，且两排所述挡板组的所述挡板相互错开设置。
[0017]优选地，上述技术方案中，两个相邻所述挡板之间的距离为50mm～500mm。
[0018]一种如上所述自旋转床超/微重力
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微界面反应装置的使用方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，包括：圆筒式换热器，其左右两端分别设有第一物料进口和物料出口，所述圆筒式换热器的左右两侧分别设有换热流体进口和换热流体出口，且所述圆筒式换热器的侧壁上设有至少两个第二物料进口；盘管式反应器，其包括盘管，所述盘管呈圆柱形螺旋状，所述盘管位于所述圆筒式换热器内，且所述盘管的轴线沿左右方向分布；所述盘管的左端与所述第一物料进口连通，所述盘管的右端与所述物料出口连通；所述盘管上设有两个各与一个所述第二物料进口连通的物料口；以及流体输送机，所述第一物料进口和两个所述第二物料进口各与一个所述流体输送机连通。2.根据权利要求1所述的自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，所述第二物料进口的数量至少为六个，其中四个所述第二物料进口设置于所述圆筒式换热器的上方且沿左右方向间隔分布，其余两个所述第二物料进口设置于所述圆筒式换热器的下方且沿左右方向间隔分布；所述盘管在与每个所述第二物料进口对应的位置上均设有所述物料口，且每个所述物料口与对应所述第二物料进口连通。3.根据权利要求1所述的自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，所述盘管的管径为3mm～100mm，所述盘管的圈数为1圈～500圈，所述盘管每圈的直径为50mm～1200mm。4.根据权利要求1所述的自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，所述圆筒式换热器的直径为70mm～1250mm，长度为500mm～60000mm。5.根据权利要求1所述的自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，所述圆筒式换热器内设有上下两排挡板组，每排所述挡板组包括多个沿左右方向间隔分布的挡板，且两排所述挡板组的所述挡板相互错开设置。6.根据权利要求5所述的自旋转床超/微重力
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微界面反应装置，其特征在于，两个相邻所述挡板之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小鹏，王琳琳，张众尧，梁杰珍，韦小杰，符开威，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：