一种用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器、反应装置及生产工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于乙烯齐聚生产α

【技术实现步骤摘要】
一种用于乙烯齐聚生产
α
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烯烃的环流反应器、反应装置及生产工艺
[0001]
：本专利技术涉及一种用于乙烯齐聚生产α
‑
烯烃的环流反应器、反应装置及生产工艺。
[0002]
技术介绍
：α
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烯烃是高附加值化工原料，可用作高端聚乙烯共聚单体、高档合成润滑油基础油生产原料，也是生产添加剂、粘合剂、密封剂、高档增塑剂和洗涤剂等精细化工品的基本原料；在α
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烯烃产品中，尤其是1
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己烯与1
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辛烯作为聚乙烯共聚单体，能够显著增加聚乙烯的机械性能、光学性能、抗撕强度和抗冲击强度。
[0003]对于目前使用较多的乙烯选择性齐聚技术的开发来说，一方面是提高催化体系的催化活性和目的产物的选择性，以期降低生产成本；另一方面是乙烯选择性齐聚技术的工程放大和过程开发，目前乙烯三聚工艺反应器使用最广泛的有釜式反应器和管式反应器；国际上，Phillips使用的是环管反应器，国内主要的1
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己烯技术拥有者为中石化和中石油，中石化燕山石化使用环管反应器，中石油大庆石化和独山子石化后采用釜式反应釜；釜式反应器传热面积少，传热能力差，反应温度不易控制，需在外部加夹套、内部装冷凝盘管进行撤热，长期运行聚合物容易在盘管结垢，影响传热效率，且难以清洗；与釜式反应器相比使用连续管式反应器时，虽然环管工艺不需要使用搅拌桨，减少了聚合物附着的面积，且提高了传热效率，但长时间运行同样存在问题，随着管式反应器的管道的位置远离乙烯引入口，乙烯浓度急剧减少，难以有效地调节转化率和选择性。
[0004]可以说乙烯齐聚反应装置的工程和工艺技术开发是保证该技术大规模工业化应用的前提，因此研究人员和工程技术人员需在反应装置方面做大量的研究和技术开发工作。
[0005]CN 105085132A公布了一种优化乙烯齐聚工艺的方法及装置，该方法对乙烯齐聚反应结束闪蒸后得到的富含乙烯单体的烯烃类产物分离除去C6~C8烯烃产物，得到气体物流，再将所述气体物流与新鲜乙烯一起引入反应器中发生聚合反应，该方法有效降低了分离单元的设备投资，大大降低了分离过程的能耗。
[0006]CN105693448A公开了一种乙烯齐聚的多釜串联工艺。将反应介质、催化剂以及聚乙烯蜡抑制剂引入第一反应器，在较低温度下进行预反应，待活性开始下降引入第2反应器；升高反应温度，使反应能在长时间内维持在较高的活性；依此将反应物料引入第n个反应器。采用多釜串联反应工艺可以避免在反应前期高反应活性引起的飞温造成催化剂失活，有效地提高了催化剂的催化效率，显著提高液相α
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烯烃的产量。但该技术存在工艺流程复杂、反应单元设备投资大，且后续反应器因乙烯浓度降低而存在催化活性和产物选择性降低的问题等问题。
[0007]CN 107151195A公开了一种乙烯齐聚生产α
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烯烃工艺中去除催化剂和聚乙烯的方法，将闪蒸得到的液相物流通入含碱液的碱洗装置进行碱洗操作，得到混合物，将混合物分层，方可析出聚乙烯，去除催化剂。该方法可有效去除催化剂和聚合物，防止聚乙烯堵塞管线和影响装置长期稳定运行。但该技术存在工艺流程复杂，引入碱液的过程中很大程度上
增加了后续分离过程的成本和能耗。
[0008]CN 108026200A 公开了一种用于乙烯的选择性低聚反应的工业化反应工艺，通过循环反应器中的液体混合物、借助用于从循环流中分离未反应的乙烯的装置来从循环流中分离未反应的乙烯、然后冷却剩余混合物并将其重新引入反应器，由此，有效地移除反应中产生的反应热并灵活调节反应器温度。但该技术将一部分反应液循环至反应器中，大大降低了乙烯的转化率，很大程度上影响了催化剂的活性和选择性。
[0009]CN 107746365 A公布了一种选择性乙烯齐聚生产α
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烯烃的工艺方法及系统，该方法在一个高压反应釜外接物料循环管线相连，在物料循环管线中引入换热器，及时撤走反应生成热量，实现反应温度的平稳控制，提高催化剂活性与选择性。同时在循环管线的过滤器可以及时清除反应产生聚合物，避免聚合物挂壁和装置停车，降低维护成本，提高装置效益。但该技术将一部分反应液循环至反应器中，大大降低了乙烯的转化率，且在循环管线上引入换热器，很大程度上增大了投资成本和能耗。
[0010]CN 110639459 A公布了一种连续化乙烯选择性齐聚制备1－辛烯的装置和方法。该流程采用釜式反应器与管式反应器串联的工艺：乙烯低温液相输送至釜式反应器，在反应器内被加热气化，一部分乙烯气体通过分布器喷射进入反应体系内参与反应，另一部分乙烯作为移热介质气化吸收反应热并循环利用，主催化剂a/配体b及助催化剂c分别与溶剂混合后加入釜式反应器，调节剂d直接气相进料至反应釜；反应后的物料经输送泵送入管式反应器，与淬灭剂在管式反应器内高温反应，淬灭后的物料进入分离系统；该方法进行制备1－辛烯，具有高催化活性，高1－辛烯选择性，高淬灭效率，长运转周期等优势。
[0011]虽然公开的乙烯齐聚生产α
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烯烃工艺技术较多，但是反应器只局限在了传统的釜式反应器和管式反应器，釜式反应器存在传热能力差，长期运行聚合物结垢，易堵塞管路，聚合物难以清洗等问题，而管式反应器存在制造、安装复杂，占地面积大，且传质能力弱等缺点；乙烯齐聚生产α
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烯烃整体工艺仍存在工艺流程复杂，连续反应容易挂壁、传热效率低、聚合物容易挂壁、堵换热器等问题，不利于工程放大等缺点。
[0012]综上所述，无论是釜式工艺还是环管工艺，由于齐聚过程中总是有少量的乙烯低聚物或乙烯聚合物产生，极大地影响了生产装置的长周期稳定运行，需要不定期停车处理固体聚合物，这对连续法生产装置的安全运行及高效益运行均带来了不小的挑战，因此，针对乙烯选择性齐聚反应体系的特点及存在的问题，寻求一种新的反应器及工艺方法保证装置的连续稳定运行具有重要的工业应用价值。
[0013]
技术实现思路
：鉴于现有技术的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器、反应装置及生产工艺，该环流反应器、反应装置及生产工艺有利于解决反应器容易挂壁、传热效率低等缺点。
[0014]本专利技术用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：包括柱形外筒、分别设在柱形外筒上开口、下开口上的上封头和下封头，所述柱形外筒内设有多根内置导流筒，各根内置导流筒的轴心线与柱形外筒的轴心线平行，所述柱形外筒的内底部设有气体分布器和液体分布器，所述气体分布器和液体分布器上分别设有伸进柱形外筒外的进气管和进液管，所述气体分布器和液体分布器上还分别设有多根出气支管和出液支管，各根出气支管和出液支管分别连接内置导流筒的内底部，各内置导流筒的上端口低于柱形外筒的上开
口，以使气液两相体系从各内置导流筒的上端口溢出后下沉至柱形外筒底部，所述柱形外筒底部设有反应产物排出管。
[0015]进一步的，上述柱形外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：包括柱形外筒、分别设在柱形外筒上开口、下开口上的上封头和下封头，所述柱形外筒内设有多根内置导流筒，各根内置导流筒的轴心线与柱形外筒的轴心线平行，所述柱形外筒的内底部设有气体分布器和液体分布器，所述气体分布器和液体分布器上分别设有伸进柱形外筒外的进气管和进液管，所述气体分布器和液体分布器上还分别设有多根出气支管和出液支管，各根出气支管和出液支管分别连接内置导流筒的内底部，各内置导流筒的上端口低于柱形外筒的上开口，以使气液两相体系从各内置导流筒的上端口溢出后下沉至柱形外筒底部，所述柱形外筒底部设有反应产物排出管。2.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：所述柱形外筒内具有换热系统，其中柱形外筒采用外壁夹套式冷却，在内置导流筒中设有冷却管，所述冷却管伸出柱形外筒外以与外置的冷却系统进行连接。3.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：所述上封头设有顶部测量口，用于监测反应釜内温度和压力；所述上封头为平板形，所述上封头与柱形外筒的上开口采用平面法兰连接，所述上封头和柱形外筒相接触的密封面采用O型密封圈。4.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：所述下封头为椭圆形，所述下封头与外壳采用焊接连接，椭圆型设计光滑，无死角，以解决聚合物极易挂壁的问题。5.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：所述内置导流筒具有2
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8个，且每个导流筒下方均设置气相进料口和液相进料口，所述出气支管和出液支管分别连接气相进料口和液相进料口。6.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器，其特征在于：所述气体分布器和液体分布器均为封闭的容器，气体分布器设在液体分布器的下方，气体分布器与液体分布器之间通过出气支管连通，所述气体分布器和液体分布器上分别设有所述进气管和进液管，仅仅各根出液支管分别连接内置导流筒的内底部。7.一种使用权利要求1
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6任一所述用于乙烯齐聚生产α
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烯烃的环流反应器的反应装...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛丽丽，刘惠，罗清红，徐人威，武大庆，
申请(专利权)人：中化泉州能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：