CN111013495B - 多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用 - Google Patents

多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用 Download PDF

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Abstract

多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用，所述的多段固定床反应器的段间结构由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板(5)和上层筋板(6)、段间进料分布器(7)、物料收集板(8)、强化混合箱体(11)、下层分布板(9)和固定及支撑段间进料结构的下层筋板(10)，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口(2)，所述的段间进料分布器(7)上设置有开孔；所述的强化混合箱体(11)为上下表面设有引流孔道的箱体结构。本发明提供的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用方法可提高原料预混合分配性能，提高烷基化目标产物的选择性，降低产品分馏成本，大幅提高装置操作运行的经济效益。

Description

多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其 应用
技术领域
本发明涉及一种化工领域的反应器内构件和反应器结构，更具体地说，涉及一种多段式固定床反应器段间进料结构、多段固定床反应器及应用方法。
背景技术
目前，炼油工业的最主要任务之一是提供运输燃料，汽油作为一种重要的运输燃料，被广泛的应用于交通运输等行业中。随着汽油消耗量的增加和环保标准的日益严格，围绕着如何解决汽油清洁化生产的问题成为研究和讨论的热点。
在强酸的作用下，以异构烷烃(主要是异丁烷)和烯烃(C3～C5烯烃)为原料生成烷基化油的技术为汽油的清洁化生产提供了可能。烷基化油具有较高的辛烷值和较低的蒸汽压，主要由饱和烃组成，且不含硫、氮、烯烃和芳烃等物质，因而被称为清洁化汽油，是航空汽油和车用汽油理想的调和组分。烷基化技术按催化剂形式可以分为液体酸烷基化和固体酸烷基化。目前，世界范围内约90％的烷基化产能是由液体酸烷基化技术(硫酸法和氢氟酸法)提供的，虽然液体酸烷基化技术比较成熟，且具有较好的反应选择性，但是也存在很多问题，比如液体酸烷基化过程都存在设备腐蚀严重的问题。除此之外，对于硫酸法而言，其过程耗酸量巨大，大量的废酸在运输和处理上都存在一定的安全隐患，对于氢氟酸法而言，由于氢氟酸具有较强的腐蚀性和毒性，而且容易挥发，会对人体造成很大的伤害。因此，与之对比，采用固体酸作为催化剂，不仅不会对环境造成污染，而且不存在设备腐蚀的问题，可以视为一种绿色的烷基化工艺技术，具有很好的发展前景。但是在固体酸烷基化过程中，由于固体酸催化剂容易失活，为了保持一定的反应活性周期，需要在较大的烷烯比条件下操作，因此，开发一种能够段间进料的多段固定床反应器技术，对于降低操作能耗，提高固体酸烷基化技术的经济性具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提供一种多段固定床反应器的段间进料结构及多段固定床反应器。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种多段固定床反应器的应用方法。
本发明要解决的技术问题之三是提供一种固体酸烷基化反应方法。
本发明提供的多段固定床反应器的段间进料结构，由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板5和上层筋板6、段间进料分布器7、物料收集板8、强化混合箱体11、下层分布板9和固定及支撑段间进料结构的下层筋板10，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口2，所述的段间进料分布器7上设置有开孔；所述的强化混合箱体11为上下表面设有引流孔道的箱体结构。
本发明提供的多段固定床反应器，包括至少两段催化剂床层，相邻两段催化剂床层之间设置上述的多段固定床反应器的段间进料结构。
本发明提供的多段固定床反应器的应用方法，采用上述的多段固定床反应器，液态原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱体进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一催化剂床层段间重复上述步骤，与新鲜原料混合后进入下一段催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流。
一种固体酸烷基化反应方法，采用上述的多段固定床反应器，液态烷基化原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的固体酸催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一段间重复上述步骤，与新鲜烷基化原料混合后进入下一段固体酸催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流，反应后物流部分作为产品进行分馏处理，其余经循环泵增压后与新鲜烷基化原料混合均匀后继续参与反应。
本发明提供的多段固定床反应器进料结构、多段固定床反应器及应用方法的有益效果为：
本发明提供的段间进料结构形式的多段进料固定床反应器进行固体酸烷基化反应，提高原料混合分配性能，提升了催化剂的利用效率，提高了烷基化目标产物的选择性，降低了产品分馏成本，大幅提高了装置操作运行的经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的多段固定床反应器的段间进料结构的示意图；
图2为段间进料分布器的一种实施方式俯视图；
图3为段间进料分布器的另一种实施方式俯视图；
图4a、4b、4c为段间进料分布器的管道开孔形式示意图；
图5为强化混合箱体的结构示意图；
图6为强化混合箱体中旋转导流板的安装形式示意图；
图7为多段进料固体酸烷基化固定床反应器示意图。
其中：
1-上游主流体；2-段间进料入口；3-混合后流体；4-反应器器壁；
5-上层筛板；6-上层筋板；7-段间进料分布器；8-物料收集板；
9-下层分布板；10-下层筋板；11-强化混合箱体；12-物料初级分布板；
13-外筒体；14-下盖板；15-旋转导流板；16-内部节流筒体；
17-上盖板及引流孔道；18-内部节流筒体下部节流孔道；
19-竖置折流板；20、21-横置折流板；25-新鲜烯烃进料；
26-段间进料结构；27-新鲜料进料管线；28-反应排出物料；
29-反应循环物料；30-进料泵；31-多段进料式固定床反应器；
32-物料循环泵；71段间进料分布器上的开孔。
具体实施方式
以下详细说明本发明提供的多段式固定床反应器段间进料结构及其作为固体酸烷基化反应设备的具体实施方式。
本发明提供的多段固定床反应器的段间进料结构，由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板5和上层筋板6、段间进料分布器7、物料收集板8、强化混合箱体11、下层分布板9和固定及支撑段间进料结构的下层筋板10，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口2，所述的段间进料分布器7上设置有开孔；所述的强化混合箱体(11)为上下表面设有引流孔道的箱体结构。
优选地，所述的段间分布器上开孔的总面积与反应器横截面积的比值在0.0005-0.005之间、更优选所述的段间分布器上开孔的总面积与反应器横截面积的比值在0.0008-0.004之间。
优选地，所述段间进料分布器上所述的开孔的轴向与水平方向的夹角为0-45度，更优选0-30度。
优选地，所述的强化混合箱体11由顶盖板17、外筒体13和底盖板14围成，所述的外筒体内设有内部节流筒体16，所述的内部节流筒体顶部与顶盖板相接，下部设有节流孔道18，所述的外筒体与所述的内部节流筒体之间的环形空间内设有旋转导流板15，所述的内部节流筒体内设有折流板组件；其中顶盖板的处于外筒体和内部节流筒体之间的圆环型区域内开有引流孔道；底盖板处于内部节流筒体内的圆形区域上开有引流孔道。
优选地，所述的物料收集板8与所述的顶盖板为组装为一体的板式结构，且在顶盖板处于外筒体和内部节流筒体之间的圆环型区域内开有物料引流孔道，开孔率为2～20％。
优选地，所述的强化混合箱体11和下层分布板9之间设有物料初级分布板12，所述的物料初级分布板为开通孔的圆形板，通孔直径为5～25mm，开孔率为2～30％。所述的通孔的形状可为圆形或长条形，优选为正三角形排布的圆形孔。
优选地，所述的上层筋板6和所述的下层筋板10均采用固定连接的方式安装在反应器壁上，所述的上层筛板5固定安装在所述的上层筋板6上，所述的下层分布板9固定安装在所述的下层筋板10上，所述的物料收集板8以固定连接的方式安装在反应器壁上。其中上述所述的固定连接方式是指采用焊接或紧固件连接的方式安装，可以采用安装在反应器壁的支撑梁或支撑钢圈上的方式。
优选地，所述的上层筛板和所述的下层分布板均为金属筛网板或金属格栅板。所述的金属筛网板可采用栅条焊接或金属丝编织的筛网板，栅条间距及筛网孔径小于固体颗粒直径，优选栅条焊接的格栅板。
优选地，所述的强化混合箱的底盖板处于内部节流筒体下方的圆形中心区域为多孔板，板上均匀开孔，且开孔率范围为3％～16％。
本发明提供的一种多段固定床反应器，包括至少两段催化剂床层，相邻两段催化剂床层之间设置上述的多段固定床反应器的段间进料结构。
本发明提供的多段固定床反应器的应用方法，采用上述的多段固定床反应器，液态原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱体进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一催化剂床层段间重复上述步骤，与新鲜原料混合后进入下一段催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流。
一种固体酸烷基化反应方法，采用上述的多段固定床反应器，液态烷基化原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱体进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的固体酸催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一段间重复上述步骤，与新鲜烷基化原料混合后进入下一段固体酸催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流，反应后物流部分作为产品进行分馏处理，其余经循环泵增压后与新鲜烷基化原料混合均匀后继续参与反应。
本发明提供的固体酸烷基化反应方法中，所述的烷基化原料含有低碳异构烷烃和低碳烯烃。
本发明提供的固体酸烷基化反应方法中，所述的固体酸催化剂为负载了金属活性组分的分子筛催化剂，所述的分子筛选自FAU结构沸石、BETA结构沸石和MFI结构沸石中的一种或几种，所述的金属活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd和Pt中的一种或几种，所述的固体酸催化剂为球形、圆柱形或条形，催化剂颗粒的平均粒径为1～5mm。
本发明提供的固体酸烷基化反应方法中，多段进料式固定床反应器中，反应温度为30℃～150℃，液相物料在反应器内的表观流速为0.01～0.3m/s；相对于反应物烯烃的质量空速为0.01～0.5h-1；烷烃与烯烃的摩尔比为200～2000：1。
优选地，所述的多段进料式固定床反应器中，反应温度为40℃～120℃，液相物料在上反应器内的表观流速为0.02～0.15m/s；相对于反应物烯烃的质量空速为0.05～0.2h-1；烷烃与烯烃的摩尔比为300～800：1；新鲜段间进料中异构烷烃与烯烃的摩尔比为10～50：1，优选为15～35：1。
本发明提供的多段式固定床段间进料结构中，所述的支撑上段催化剂床层的筛板及筋板和固定段间进料混合构件的筛板及筋板之间的区域为上游主流体与段间新鲜进料的预混合区域。以烯烃和异构烷烃的烷基化反应为例，作为反应物的烯烃和异构烷烃首先通过分布器的开孔或喷嘴均匀进入预混合区域内，与来自上游的反应完的物料(主要包含异构烷烃和烷基化油)初步混合。初步混合后的物料向下游流动通过物料收集板进入强化混合箱体。在强化混合箱体内，物料在旋转导流板的引导下进一步强化混合，通过内部节流筒底部流通孔道进入内部折流混合区域，此处物料变更方向频繁，形成了物料的湍流流动，大大促进了物料的进一步均匀混合。向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的固体酸催化剂床层接触发生反应生成烷基化油。
一种固体酸烷基化反应方法，一定烷烯比的新鲜原料通过分布器进入所述的段间进料结构，跟随主流体向下游流动的过程中完成了物料的强化混合，形成了更大烷烯比的物料流；此较大烷烯比的物料进入下游床层，与催化剂反应生成烷基化油，并与大量剩余的异构烷烃进入下一段间进料结构；在本段进料结构中，与一定烷烯比新鲜的原料进行进一步的强化混合，形成较大烷烯比的物料流后，进入下游催化剂床层发生烷基化反应；如此循环，直到反应器出口；在反应器出口，大部分物料会通过循环泵增压返回反应器入口，小部分物料会被送入蒸馏塔，分离回收烷基化油和异构烷烃；返回反应器入口的物料会与一定烷烯比的新鲜原料混合后进入首段催化剂床层。如此循环，直到反应器床层内的催化剂失活，不足以转化烯烃，将反应器切入再生状态。
本发明提供的固体酸烷基化反应方法中，所述的固体酸催化剂为含有分子筛的无机耐热氧化物载体上负载金属组分。其中，所述的分子筛选自FAU结构沸石、BETA结构沸石、MFI结构沸石中的一种或几种，优选地，所述的分子筛为具有FAU结构和BETA结构沸石。所述的金属选自Fe、Co、Ni、Pd和Pt中的一种或几种的混合物，所述的金属优选为Co、Ni和Pt中的一种或几种。
本发明提供的多段式固定床反应器段间进料结构、及固体酸烷基化反应方法的有益效果为：
本发明提供的多段式固定床反应进料结构用于固体酸烷基化反应，新鲜的反应原料在段间结构中与上游来的主流体进行强化混合，在较短的进料结构空间内，实现了两物料的高效均匀混合，有利于提高目标产物的选择性。另一方面，分段进料进行烷基化反应，相对于采用多个反应器并列使用，提升了催化剂的利用效率，降低了液相产品的分馏操作成本。
通过本发明提供的固体酸烷基化多段式固定床进料结构与反应方法，提高了原料混合效果，提升了催化剂的利用效率，提高了烷基化目标产物的选择性，降低了产品分馏成本，大幅提高了装置操作运行的经济效益。
以下参照附图，说明本发明的多段固定床反应器的段间进料结构的具体结构和应用方法及效果。但本发明并不因此而受到任何限制。
附图1为本发明提供的多段式固定床反应器段间进料结构的示意图，如图1所示，多段固定床反应器的段间进料结构由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板5和上层筋板6、段间进料分布器7、物料收集板8、强化混合箱体11、物料初级分布板12、下层分布板9和固定及支撑段间进料结构的下层筋板10，所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口2，所述的段间进料分布器7上设置有开孔；所述的强化混合箱体11为上下表面设有引流孔道的箱体结构。
来自上游的主流体1通过支撑上段催化剂床层的上层筛板5及上层筋板6进入反应器的段间进料结构，新鲜的原料由段间进料入口2进入反应器段间进料结构的段间进料分布器7，经段间进料分布器开孔或喷嘴均匀注入来自上游的主流体1中。由两股物料组成的混合物料向下游流动通过物料收集板8，进入强化混合箱体11进一步混合均匀，向下经物料初级分布板12、下层分布板9及筋板10进入下段催化剂床层，反应完成后反应物流视所在床层的位置情况进入以下步骤处理。
以异丁烷和丁烯的烷基化反应为例，当所在催化剂床层为反应器多段床层的最后一段时，主流体中的下部分被送入分馏塔进行产品分馏得到烷基化油和异丁烷，大部分被循环泵增压后返回反应器入口继续参与反应；当所在催化剂床层之后还有催化剂床层时，主流体会流入段间进料结构与新鲜的进料进一步混合，并与新鲜料一起流入下段催化剂床层，进一步完成烷基化反应。
附图2和附图3为段间进料分布器的俯视图，附图2是段间进料分布器的一种实施方式，沿反应器横截面以平行分布的分流管道，分流管道上设有开孔，供段间新鲜进料喷出，均匀分布在反应器截面上。附图3的段间进料分布器为同圆心的两个圈形分流管道，分流管道上开有孔，使得喷出的新鲜进料均匀分布在反应器截面上。段间分布器的分流管道上的开孔形式如附图4a、4b、4c所示，段间分布器上所述的开孔71与水平方向的夹角α为0-45度。
附图5为强化混合箱结构示意图，如附图5所示，强化混合箱体11由顶盖板17、外筒体13和底盖板14围成，所述的外筒体内设有内部节流筒体16，所述的内部节流筒体顶部与顶盖板相接，下部设有节流孔道18，所述的外筒体与所述的内部节流筒体之间的环形空间内设有旋转导流板组15，所述的内部节流筒体内设有折流板组件，所述的折流板组件为一组交错排列的折流板，可以为竖置折流板19，或者是横置折流板20、21的形式；其中顶盖板的处于外筒体和内部节流筒体之间的圆环型区域内开有引流孔道；底盖板处于内部节流筒体内的圆形区域上开有引流孔道。
附图6为本发明提供的强化混合想中旋转导流板的一种安装形式示意图，如附图6所示，旋转导流板15可以以螺旋旋转的方式安装在支柱上。以引导流体向下流动混合，并经过内部节流筒体下部的节流孔道进入内部节流筒体内部进一步混合。
以多床层的固体酸烷基化反应器说明本发明提供的段间进料结构的应用，附图7为多段进料固体酸烷基化固定床反应器示意图，如附图7所示，固体酸烷基化反应器31中的相邻两个床层之间设有段间进料结构26，新鲜烯烃进料25经进料泵30打入管线，引入反应床层之间的新鲜料进料管线27，进入段间进料结构26中，与来自上游的主流提混合均匀，并均匀分布在催化剂床层中，在催化剂床层中进行烷基化反应，反应后物料经反应排出物料管线28排出反应器，其中的一部分经物料循环泵32作为反应循环物料29返回反应器上部继续反应。
以下的实施例具体说明本发明的实施效果，但本发明并不因此而收到任何限制。
实施例和对比例中的反应原料取自中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司。AIB-2固体酸烷基化催化剂来自中国石油化工股份有限公司催化剂分公司。
实施例1
采用附图7所示的三段式进料固定床实验装置，进行固体酸烷基化反应。其中，固定床反应器壳体的内径为200mm，每段催化剂床层高1.5m，即有效的催化剂床层总高为4.5m。段间进料结构为附图2所示，段间进料结构总高为360mm(即从支撑上段催化剂床层的筛板到固定下段催化剂床层的筛板之间的距离)。双环管式进料分布器分布管道上的开孔方式为水平开孔，分布器开孔总面积相对于反应器横截面积的比值为0.001，段间进料分布器轴心侧向上开孔，与水平方向的夹角为30度。物料收集板开孔率为10％。强化混合箱体内部节流筒体的下部开有长条形的引流孔道，且长条孔底部与低档板平齐，便于置换物料。物料初级分布板为开通孔的圆形板，开孔形状为圆形，通孔直径为5mm，开孔率为5％。上层筛板和下层分布板均为金属栅条焊接的格栅板。反应新鲜原料为异丁烷和丁烯的混合物，其中异丁烷和丁烯组成烷烯比为2的混合物从分布器进料管线进料，反应器内烷烯摩尔比为800：1，液体混合物在反应器内的表观流速为0.02m/s，烯烃的质量空速为0.05h-1。反应温度为70℃，反应压力为2.5MPa。
对比例1
在三台并联的固定床中型试验装置上进行固体酸烷基化反应。每个固定床反应器的内径为200mm，高2500mm。反应器内装填的催化剂高度为1500mm，区别仅为进料前新鲜进料与循环料采用单独设置的混合器进行混合。反应原料为异丁烷和丁烯的混合物，反应器内的烷烯摩尔比为800:1，烯烃的质量空速为0.05h-1。反应温度为70℃，反应压力为2.5MPa。
当试验装置连续稳定运行10h后，对其所得的烷基化油进行检测和评定，试验结果如表1所示。
表1实施例中装置的运行结果及烷基化产物性质对比
Figure BDA0001823848010000121
从表1中可以看出，采用本发明提供的多级固定床段间结构的多段固定床反应器所得的烷基化油的辛烷值略优于现有技术中并列式固定床技术所得的烷基化油，烷基化油中的烯烃收率更高，且具有更高的目标产物(三甲基戊烷)选择性，说明段间进料结构能够均匀地混合物料，且多段进料固定床反应器具有更高的技术优势。从装置运行角度来看，对于固定床烷基化技术，采用多段式进料技术，仅需要一台循环泵，而采用并列的固定床反应器，则每一台反应器均需要配置一台循环泵。此外，由于多台反应器的并联操作，需要分三路送往分馏塔进行蒸馏，且需要单独设置进料混合器，因此从投资角度和装置操作的复杂程度上来讲，多段式的进料固定床技术具有更好的工业应用前景。

Claims (18)

1.一种多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，由上至下包括支撑上段催化剂床层的上层筛板（5）和上层筋板（6）、段间进料分布器（7）、物料收集板（8）、强化混合箱体（11）、下层分布板（9）和固定及支撑段间进料结构的下层筋板（10），所述的段间进料分布器设置有伸出反应器壁的段间进料入口（2），所述的段间进料分布器（7）上设置有开孔；所述的强化混合箱体（11）为上下表面设有引流孔道的箱体结构；
所述的强化混合箱体（11）由顶盖板（17）、外筒体（13）和底盖板（14）围成，所述的外筒体内设有内部节流筒体（16），所述的内部节流筒体顶部与顶盖板相接，下部设有节流孔道（18），所述的外筒体与所述的内部节流筒体之间的环形空间内设有旋转导流板（15），所述的内部节流筒体内设有折流板组件；其中顶盖板的处于外筒体和内部节流筒体之间的圆环型区域内开有引流孔道；底盖板处于内部节流筒体内的圆形区域上开有引流孔道。
2.按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的段间进料分布器上开孔的总面积与反应器横截面积的比值在0.0005-0.005之间。
3.按照权利要求2所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的段间进料分布器上开孔的总面积与反应器横截面积的比值在0.0008-0.004之间。
4.按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述段间进料分布器（7）上所述的开孔的轴向与水平方向的夹角为0-45度。
5.按照权利要求4所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述段间进料分布器（7）上所述的开孔的轴向与水平方向的夹角为0-30度。
6.按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的物料收集板（8）与所述的顶盖板为组装为一体的板式结构，且物料收集板和顶盖板在处于外筒体和内部节流筒体之间的圆环型区域内开有引流孔道，开孔率为2～20%。
7.按照权利要求1-4中任一种所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的强化混合箱体（11）和下层分布板（9）之间设有物料初级分布板（12），所述的物料初级分布板（12）为开通孔的圆形板，通孔直径为5～25mm，开孔率为2～30%。
8.按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的上层筋板（6）和所述的下层筋板（10）采用固定连接方式安装在反应器壁上，所述的上层筛板（5）固定安装在所述的上层筋板（6）上，所述的下层分布板（9）固定安装在所述的下层筋板（10）上，所述的物料收集板（8）以固定连接方式安装在反应器壁上。
9.按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的上层筛板和所述的下层分布板均为金属筛网板或金属格栅板。
10. 按照权利要求1所述的多段固定床反应器的段间进料结构，其特征在于，所述的强化混合箱体 （11）的底盖板处于内部节流筒体内下方的圆形中心区域开孔率为3%~16%。
11.一种多段固定床反应器，包括至少两段催化剂床层，相邻两段催化剂床层之间设置权利要求1-10中任一种所述的多段固定床反应器的段间进料结构。
12.多段固定床反应器的应用方法，采用权利要求11所述的多段固定床反应器，液态原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱体进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一催化剂床层段间重复上述步骤，与新鲜原料混合后进入下一段催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流。
13.一种固体酸烷基化反应方法，采用权利要求11所述的多段固定床反应器，液态烷基化原料经段间原料入口进入反应器，经段间进料结构中分布器的开孔喷入来自上游的主流体中，经物料收集板进入强化混合箱进一步混合均匀，向下经物料初级分布板、下层分布板与下游的固体酸催化剂床层接触发生反应，反应物流排出该段催化剂床层，并在下一段间重复上述步骤，与新鲜烷基化原料混合后进入下一段固体酸催化剂床层继续参与反应，或者排出反应器，得到反应后物流，反应后物流部分作为产品进行分馏处理，其余经循环泵增压后与新鲜烷基化原料混合均匀后继续参与反应。
14.按照权利要求13所述的固体酸烷基化反应方法，其特征在于，所述的烷基化原料含有低碳异构烷烃和低碳烯烃。
15.按照权利要求13所述的固体酸烷基化反应方法，其特征在于，所述的固体酸催化剂为负载了金属活性组分的分子筛催化剂，所述的分子筛选自FAU结构沸石、BETA结构沸石和MFI结构沸石中的一种或几种，所述的金属活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd和Pt中的一种或几种，所述的固体酸催化剂为球形、圆柱形或条形，催化剂颗粒的平均粒径为1~5mm。
16. 按照权利要求14或15所述的固体酸烷基化反应方法，其特征在于，多段进料式固定床反应器中，反应温度为30℃~150℃，液相物料在反应器内的表观流速为0.01~0.3m/s；相对于反应物烯烃的质量空速为0.01~0.5 h-1；烷烃与烯烃的摩尔比为200~2000：1。
17.按照权利要求16所述的固体酸烷基化反应方法，其特征在于，所述的多段进料式固定床反应器中，反应温度为40℃~120℃，液相物料在上反应器内的表观流速为0.02~0.15m/s；相对于反应物烯烃的质量空速为0.05~0.2h-1；烷烃与烯烃的摩尔比为300~800：1；新鲜段间进料中异构烷烃与烯烃的摩尔比为10~50：1。
18.按照权利要求17所述的固体酸烷基化反应方法，其特征在于，新鲜段间进料中异构烷烃与烯烃的摩尔比为15~35：1。
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