CN115430379A - 一种烷基化反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烷基化反应器，包括：壳体；液体喷射器，液体喷射器与物料入口连通；旋转内构件，旋转内构件位于壳体内，旋转内构件包括上下相对的上顶面和下底面以及绕上顶面和下底面一周的侧壁，上顶面、下底面和侧壁围成一第一空腔，侧壁能够供液体流通，进入第一空腔的物料通过侧壁下落到壳体底部，形成持液区，液体喷射器的出口位于第一空腔内；液体分布器，液体分布器与旋转内构件同轴设置且位于第一空腔内，并位于液体喷射器出口的下方；驱动装置，驱动装置与液体分布器和旋转内构件的底面连接以驱动液体分布器和旋转内构件转动；以及循环装置，循环装置下端口在持液区内，循环装置的上端口与液体喷射器连通。

Description

一种烷基化反应器

技术领域

本发明涉及石油炼制装置，具体涉及异丁烷与C3-C5烯烃生产汽油调合组分的烷基化反应器。

背景技术

烷基化是指引入烷基基团的化学反应过程，在烷基化的各种工业应用中，以异丁烷与C3～C5等各种低碳烯烃进行烷基化反应，生产高辛烷值汽油调和组分是最重要的工业应用之一。异丁烷烷基化技术发展过程中，主要使用硫酸或氢氟酸两种液体酸作为催化剂，近年来出现以离子液、固体酸等作为烷基化催化剂的工业应用实例，据称在环保方面更有优势。目前炼厂烷基化技术的首选仍是以硫酸为主、少量离子液催化剂的液体酸烷基化技术。

硫酸烷基化工业装置的主流反应器是如美国专利US3759318所公开的带导流设置的卧式搅拌釜，其后的改进将机械搅拌设为偏心结构。异丁烷、丁烯及硫酸催化剂在搅拌叶片作用下流向扩散片从而实现液相的分散。釜内设置换热管束，反应流出物经减压汽化、冷却后进入管束，与反应区内的物料进行换热。该反应器相当于是搅拌釜与管束换热器的结合。该技术方案可以实现等温反应，反应区内的温差不大于1℃。

硫酸烷基化工业装置的另一种反应器是如中国专利CN03813573.6、CN201510124565.5等所公开的静态混合器或填料形式的反应器，烃类原料与硫酸在静态混合器中实现混合传质、反应，离开混合器后的流出物再汽化降温，利用低温的循环物料实现反应温度的控制。

硫酸烷基化工艺的研究和长期工业实践表明，混合传质是影响烷基化产品质量的重要因素，在烷基化反应中，异丁烷与烯烃的加成可生成目标产品，而烯烃自身的聚合则生成低辛烷值的非目标产物，因此需要提高混合强度，促进异丁烷的传质，从而避免局部烯烃浓度过高，减少副反应。现今工业应用的几种烷基化反应器，混合效果并不理想。中国专利CN201510262784.X、CN201310503472.4等公开了超重力反应器或具有旋转填料结构的反应器应用于烷基化过程的设备及工艺，这一类反应器中气体为连续相，烃原料及酸催化剂为分散的液相，具有较高的混合传质强度。中国专利CN201611263054.2、CN101679143A等公开了含有定子和转子的类似剪切乳化机的设备及方法，实现烷基化反应或分散过程，该技术方案也具有较高的混合传质强度。

中国专利CN201511021470.7和CN101679143A提出分段反应方案，第一段采用旋转填充床或剪切乳化机，实现充分混合并部分反应，第二段进入填料床或搅拌釜，在低混合强度下完成后续反应，解决了停留时间问题，但是新增的填料床或搅拌釜其混合强度较低，一定程度会降低酸烃分散程度，而且多台设备组成的串级反应系统增加了反应系统的复杂性，控制难度增加，设备成本也较高。中国专利CN200820 122788.3提出一种将旋转填充床和搅拌釜合二为一的结晶反应釜，利用旋转轴带动的叶轮式液体提升器，将釜底液相提升至旋转填料的入口位置，从而实现分批搅拌，降低了功耗，增加结晶时间，改善了结晶效果。该结晶反应釜采用与旋转床同轴的液体提升器实现了旋转填充床的内循环操作，但旋转轴带动的液相提升效率较低，内循环量难以调控，且与连续进料分布存在冲突，适用于间歇操作，不适合烷基化过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烷基化反应器，以解决现有技术中酸烃混合传质差、停留时间短、烷基化反应选择性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种烷基化反应器，包括：

壳体，所述壳体顶部设有物料入口和气体出口，壳体底部设有液体物料出口；

至少一个液体喷射器，所述液体喷射器与物料入口连通；

旋转内构件，所述旋转内构件位于所述壳体内，所述旋转内构件包括上下相对的上顶面和下底面以及绕上顶面和下底面一周的侧壁，所述上顶面、下底面和侧壁围成一第一空腔，所述侧壁能够供液体流通，进入第一空腔的物料通过侧壁下落到壳体底部，形成持液区，所述液体喷射器的出口位于所述第一空腔内；

液体分布器，所述液体分布器与所述旋转内构件同轴设置且位于所述第一空腔内，并位于所述液体喷射器出口的下方；

驱动装置，所述驱动装置与所述液体分布器和旋转内构件的底面连接以驱动液体分布器和旋转内构件转动；以及

至少一个循环装置，所述循环装置下端口在持液区内，所述循环装置的上端口与所述液体喷射器连通。

进入反应器的物料通过液体喷射器可以进入到旋转内构件中的第一空腔，进入第一空腔的物料通过侧壁下落到壳体底部，形成持液区，循环装置的下端口在持液区的液面以下，由于液体喷射器为液体喷射器，可以实现无外加动力自循环的效果。

本发明所述的烷基化反应器，其中，每一个液体喷射器与一个或多个循环装置连接。本发明所述的烷基化反应器，其中，所述旋转内构件的上顶面上围绕所述第一空腔设有一气体隔离装置，所述气体隔离装置能够堵塞旋转内构件与所述壳体上端面之间的空隙，所述气体隔离装置与旋转内构件的上顶面及所述壳体的上端面形成一第二空腔，所述物料入口和气体出口与所述第二空腔相连通。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述循环装置位于所述壳体内，通过固定件与壳体固定。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述循环装置位于所述壳体外，所述循环装置的下端口连接在所述壳体的外部，并与所述壳体内部相通，所述循环装置上设有截止阀。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述循环装置上设有换热套管。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述循环装置下半部分位于壳体内，且循环装置的下端口靠近壳体底部，循环装置的上半部分位于壳体外，且循环装置的上端口在壳体外部与液体喷射器相连通。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述壳体内底部设有换热装置。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述旋转内构件的侧壁由丝网、格栅和多孔材料中的一种或几种形成。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述旋转内构件为由一组定子和转子组成的高剪切式内构件。

本发明所述的烷基化反应器，其中，所述液体分布器包括位于底部的液体分布盘及位于液体分布盘上的竖直外立面，所述竖直外立面完全包合所述液体分布盘，所述液体分布盘与所述驱动装置连接，所述竖直外立面上设有若干孔。

本发明的有益效果是：

(1)在具有旋转内构件的反应器中通过设置液体喷射器和循环装置，在无外置循环泵的条件下实现了反应器物料内循环的效果，且循环量可控，解决了具有旋转结构的反应器混合强度高但停留时间短的问题，满足烷基化反应中要求高混合强度和停留时间分钟级的要求，相对于已知解决方案，例如旋转填充床串联搅拌釜和外部泵循环的组合，设备数量减少，降低了投资和操作复杂程度。

(2)反应器中分成上部旋转内构件区和底部持液区，旋转内构件区实现高强度混合和部分反应，持液区完成剩余反应并汽化降温，通过内循环物料及汽化物料实现反应器整体的取热，从而实现混合、反应、换热的耦合，有利于烷基化反应提高选择性和产品质量的目的。

附图说明

图1是本发明所述烷基化反应器的结构示意图；

图2是本发明所述烷基化反应器的另一结构示意图；

图3是本发明所述烷基化反应器的另一结构示意图；

图4是本发明所述的液体分布器的结构示意图。

其中，附图标记：

1、物料入口；

2、液体喷射器；

3、壳体；

4、旋转内构件；

5、循环装置；

6、持液区；

7、固定件；

8、驱动装置；

9、机械密封；

10、液体物料出口；

11、下底面；

12、液体分布器；

13、上顶面；

14、气体出口；

15、气体隔离装置；

16、喷嘴；

17、小孔；

18、液体分布盘；

19、侧壁；

20、第一空腔；

21、第二空腔。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

一种烷基化反应器，包括：

壳体3，所述壳体3顶部设有物料入口1和气体出口14，壳体3底部设有液体物料出口10；

至少一个液体喷射器2，所述液体喷射器2与物料入口1连通；

旋转内构件4，所述旋转内构件4位于所述壳体3内，所述旋转内构件4包括上下相对的上顶面13和下底面11以及绕上顶面13和下底面11一周的侧壁19，所述上顶面13、下底面11和侧壁19围成一第一空腔20，所述侧壁19能够供液体流通，进入第一空腔20的物料通过侧壁19下落到壳体底部，形成持液区6，所述液体喷射器2的出口位于所述第一空腔20内；

液体分布器12，所述液体分布器12与所述旋转内构件4同轴设置且位于所述第一空腔20内，并位于所述液体喷射器2出口的下方；

驱动装置8，所述驱动装置8与所述液体分布器12和旋转内构件4的底面连接以驱动液体分布器12和旋转内构件4转动；以及

至少一个循环装置5，所述循环装置5下端口在持液区6内，所述循环装置5的上端口与所述液体喷射器2连通。

在该反应器中，反应所需物料通过壳体3顶部的物料入口1直接进入液体喷射器2，通过液体喷射器2进入到液体分布器12，液体分布器12在驱动装置8的旋转驱动下高速旋转，使得物料进入旋转内构件4的第一空腔20内，由于旋转内构件的侧壁19能够供流体流通，且旋转内构件4也在驱动装置8的旋转驱动下高速旋转，因此，物料能够在旋转内构件4的侧壁19上通过发生碰撞、剪切、成膜、拉丝等变化，液液两相通过不断聚并和分散达到充分混合状态，同时物料径向通过旋转内构件4的侧壁19进入到壳体3内，在重力作用下，积聚到壳体3底部形成持液区6。循环装置5的下端口浸在持液区6的液面以下，将壳体3底部的液体再次循环至液体喷射器2内，使未反应完全的物料再次进行反应。

旋转内构件4的上顶面13和下底面11能够隔绝气液物流，使得第一空腔20内的气液物流只能径向通过该旋转内构件4的侧壁19进入到壳体3内部，并且，壳体3内的气体物流从旋转内构件4与壳体3的间隙通过，不与旋转内构件4中的物料发生传递。同时，烷基化为放热反应，在旋转内构件4内采用汽化取热的方式控制反应温度，在壳体3下部设置换热盘管，辅助取热。

作为本发明的一个优选实施方式，每一个液体喷射器与一个或多个循环装置5连接，循环装置5可以选择循环管。

液体喷射器是常见的真空设备和流体输送设备，利用工作流体经过高速喷嘴后势能转化成动能，局部压力降低，从而抽吸引射流体进入混合室，两股流体混合后通过扩散段压力逐渐升高，离开液体喷射器。采用液体喷射器作为进料器，工作介质是烷基化反应原料，通常是异丁烷和C3-C5烯烃，根据烷基化反应的要求，来自脱异丁烷塔的循环异丁烷和压缩冷凝系统的冷剂与原料混合后调配烷烯摩尔比至8～12后再进入反应器。上述物料来源的压力一般在1MPa左右，满足液体喷射器中高速通过喷嘴的要求，常规烷基化工艺中原料的压力势能通过调节阀后浪费，本发明中利用了该能量来提升反应物料。硫酸催化剂可选择一个或数个液体喷射器，与烷基化反应原料混合后作为工作介质，或者使用常规喷嘴进料，不影响本发明的效果。液体喷射器的输送能力与介质有关，本发明的条件下，来自循环管的循环物料是硫酸和烃的混合液，循环管的抽提高度不应大于5m，进一步优化的条件下，反应器釜底至进料器的总高度不大于3m。选择液体喷射器的规格，并通过液体喷射器和循环管数量的设置，循环物料和原料的体积流量之比可在0～5范围内调节，满足烷基化反应工艺的要求。

作为本发明的一个优选实施方式，所述旋转内构件4的上顶面13上围绕所述第一空腔20设有一气体隔离装置15，所述气体隔离装置15能够堵塞旋转内构件14与所述壳体3上端面之间的空隙，所述气体隔离装置15与旋转内构件4的上顶面13及所述壳体3的上端面形成一第二空腔21，所述物料入口1和气体出口14与所述第二空腔21相连通。

旋转内构件4与壳体3上端面之间的气体隔离装置15，阻止壳体3内气体从旋转内构件4上部与壳体3上端面之间的间隙通过，汽化后的气体只被允许从旋转内构件4中流过，与其中的进料发生传质后再从气体出口14离开。其中汽化物料中未反应的少量烯烃，可以在旋转内构件14中被硫酸催化剂再次吸收，从而提高烯烃的转化深度。而液体喷射器2中新进入的物料，因为减压后温度较低，且旋转内构件4上的传热强度较低，较少汽化，烯烃损失可忽略。

作为本发明的一个优选实施方式，所述循环装置5位于所述壳体3内，通过固定件7与壳体3固定。

作为本发明的一个优选实施方式，所述循环装置5位于所述壳体3外，所述循环装置5的下端口连接在所述壳体3的外部，并与所述壳体3内部相通，所述循环装置5上设有截止阀。

作为本发明的一个优选实施方式，所述循环装置5上设有换热套管。

作为本发明的一个优选实施方式，所述循环装置5下半部分位于壳体3内，且循环装置5的下端口靠近壳体3底部，循环装置5的上半部分位于壳体3外，且循环装置5的上端口在壳体3外部与液体喷射器2相连通。

烷基化反应过程中，混合强度和停留时间是影响产品质量的重要因素。本发明的反应器中，旋转内构件4的作用是控制局部混合强度，结合循环装置5的内循环量和壳体3底部的持液区6的持液量可以控制反应器整体的平均混合强度和停留时间。其中，持液区6的持液量，其等效于平均停留时间，可通过调节液体出口流量，即常规液位控制实现。而平均混合强度，在旋转内构件4形式和转速不变条件下，取决于通过循环装置的内循环量和持液量的比值，该比值越大则平均混合强度越高。本发明的反应器中，循环装置5可选择完全置于壳体3内部，循环装置5的下端固定在壳体3底部的持液区6内，循环装置5的入口迎向壳体3内物料的流动方向。这种形式中，内循环量取决于单根循环管的通量和循环管的数量，其中单根循环管的通量主要由液体喷射器的结构及循环管尺寸确定。本发明优选的一种反应器形式中，循环管下端与持液区6壳体3外部连接，出口方向为与转动轴同向的切线方向，循环管在壳体3外与液体喷射器2连接，循环管上设置截止阀。该优选形式中，液体在壳体3底部持液区6沿壳体3壁面的流速可一定程度弥补循环管中的阻力损失，而通过壳体3外部的循环，可通过截止阀的开关来控制内循环量，更进一步的，循环管上可选设置换热套管作为反应系统降温的辅助设施。

作为本发明的一个优选实施方式，所述壳体3内底部设有换热装置。

作为本发明的一个优选实施方式，所述旋转内构件4的侧壁19由丝网、格栅和多孔材料中的一种或几种形成。

作为本发明的一个优选实施方式，所述旋转内构件4为一组定子和转子组成的高剪切式内构件。因烷基化反应体系中有浓硫酸，高线速度条件下会产生较强的腐蚀，内构件选择耐腐蚀材料。

作为本发明的一个优选实施方式，所述液体分布器12包括位于底部的液体分布盘18及位于液体分布盘18上的竖直外立面，所述竖直外立面完全包合所述液体分布盘18，所述液体分布盘18与所述驱动装置8连接，所述竖直外立面上设有若干小孔17。

液体分布器12的功能是承接来自液体喷射器2的物料，并通过由转动轴带动的旋转作用，将物料均匀的传送到旋转内构件4的环形内侧面上。能够在周向和轴向达到均匀分布的常见的液体分布器形式均可采用。

下面结合图例对本发明进一步说明。

参见图1，本发明所述的烷基化反应器，来自预处理系统的烷基化原料，以及用于调整烷烯比的循环异丁烷、循环冷剂等烃原料和硫酸催化剂在反应器外管道混合后通过物料入口1进入，物料进入反应器后直接进入一组由液体喷射器组成的液体喷射器2，在液体喷射器2中经过喷嘴减压，携带来自循环装置5的酸烃乳化液循环物料，通过液体喷射器2的扩展段后升压，流到液体分布器12上，液体分布器12在驱动装置8的作用下旋转，将其中的物料甩出至旋转内构件4的环形内侧面上，旋转内构件4在驱动装置8的作用下同步旋转，在离心力的作用下物料通过旋转内构件4，其中酸烃物料发生混合和部分反应，流至旋转内构件4外沿的物料被甩出，进入壳体3底部的持液区6，持液区6为液体连续相。一组循环装置5的下端口位于持液区6的液面以下，通过循环管固定件7与壳体3连接。由于液体喷射器的抽吸作用，持液区6的酸烃乳化液通过循环装置5部分返回至液体喷射器2，与外部进料混合后再次通过旋转内构件4，进一步的混合和反应。当采用气化取热方式时，反应器的总体压力控制在物料的饱和压力下，持液区6的酸烃乳化液中部分烃物料汽化，汽化后的气体通过壳体3顶部的气体出口14离开反应器，带走反应热，从而实现反应器内物料的温度控制，持液区6中酸烃乳化液部分通过壳体3底部的液体物料出口10离开反应器，进入后续的酸烃沉降分离和产品处理系统。其中，液体分布器12通过旋转内构件4的下底面11与旋转内构件4同轴连接，旋转内构件4的上顶面13用于旋转内构件4的结构稳定及阻隔物料通过；驱动装置8在反应器外连接驱动电机，与壳体3通过机械密封9连接；持液区6液位通过常规液位控制，反应器压力通过温度和气体出口14的出口流量调节。

参见图2，为本发明所述的烷基化反应器的另一实现形式，壳体3设置为上、下不同直径的两段，循环装置5下端口在下部持液区6与壳体3连接，在变径区穿过壳体3，在壳体3外与液体喷射器2连接。烷基化原料通过物料入口1进入反应器，并作为工作介质带动循环物料，硫酸催化剂选在独立的常规喷嘴16中进料，在进入反应器后在旋转内构件4上方与烃原料接触。旋转内构件4的上顶面13和壳体3上端之间设置气体隔离装置15，可选迷宫密封结构，阻隔气体的流动。壳体3下段中心的底面提升高度，机械密封9不浸没到持液区6的液面以下，有利于密封结构的长周期运行。本优选形式中，汽化所产生的气体必须逆流穿过旋转内构件4才能离开反应器，循环装置5在壳体3外部的部分可设置截止阀，调整循环量。

参见图3，为本申请所述的循环装置5在壳体3外的烷基化反应器示意图。循环装置5下端与壳体3以切线角度连接，方向与转动轴的旋转方向一致。根据循环装置5的数量和液体喷射器2的数量，可选一件液体喷射器2与多根循环装置5连接，或者是其它组合方式，根据循环量的要求设定。

参见图4，为本申请所述的液体分布器的一种具体实现方式。液体分布器12底部为圆形的液体分布盘18，液体分布盘18的中心位置连接驱动装置8，液体分布盘18的圆周上垂直设有一带有多个小孔17的圆环，小孔17供液体通过。其中，小孔17可选圆孔、狭缝或其它常见通道类型，在圆环的周向均匀设置，不同轴向高度可选择不同开孔率的分布形式，以满足轴向分布均匀的要求。

参比例1

烷基化原料采用异丁烷(99％)和1-丁烯(99％)标气混合配置而成，混合气异丁烷89.1mol％，1-丁烯9.0mol％，其它小于1mol％，烷烯摩尔比10。硫酸为95w％分析纯试剂。采用新鲜进料量为2L/h定-转子反应器进行试验，转动内构件转速900rpm，外沿最大线速度30m/s，氮气冲压使系统压力维持在0.5MPa(g)，反应器内置管束换热，系统温度控制为3℃。烷基化原料和硫酸流量各为1L/h，换热至3℃后通过喷嘴进入内构件区域，其中停留时间小于1s，离开反应器的物料进入沉降器中酸烃分离，停留时间约0.5h，分离后的硫酸循环至反应器入口，与新鲜进料的烷基化原料混合后继续反应，分离后的烃采样分析。通过气相色谱分析烃组成，除去C4及更轻组分后作为烷基化油产品，按照烷烃辛烷值的线性加和法计算，产品RON为95.7。

参比例2

烷基化原料及反应器同参比例1，反应器后接搅拌釜，釜中部分物料通过循环泵输送至反应器循环物料入口，与新鲜原料一并进入反应器继续反应，部分物料去后续沉降器中酸烃分离，即由反应器、搅拌釜、泵循环构成外循环系统。烷基化原料、硫酸、反应器及搅拌釜均通过管束或夹套控制在3℃，压力0.5MPa(g)，物料在反应器中停留时间小于1s，搅拌釜中停留时间15min，循环至反应器入口的酸烃乳化液与新鲜进料的原料与催化剂的质量流量之比为5，离开反应器的物料进入沉降器中酸烃分离，分离条件同参比例1。试验结果：烷基化油产品RON为98.5。

实施例1

烷基化原料同参比例1，反应器采用图1所示类型，旋转内构件结构及转速同参比例1，设置单根循环管，连接持液区和进料器。原料泵输出压力0.9MPa(g)，反应温度、压力均同参比例1。试验结果：循环管中酸烃乳化液流量经测量为新鲜酸烃进料的4.5倍，反应器中总平均停留时间为5min，烷基化油的研究法辛烷值为98.6。

上述实例说明，单独使用常规的定-转子或旋转填充床一类的反应器，充分混合状态的停留时间较短，而且不采用循环物料的情况下反应区烷烯比较低，产品质量较差。采用搅拌釜可以增加停留时间，且可以作为酸烃乳化液循环的缓冲罐，有利于提高产品质量。但搅拌釜的混合程度较差，通过输送管道和搅拌釜后的酸烃乳化液存在一定程度的两相分离，不利于烷基化反应过程。采用反应器内循环，有效提高了混合过程，减少了输送过程中的酸烃分离现象，相似条件下产品质量等效或略优于外循环方案。可以预见，反应系统大型化之后，设备投资和操作上将明显优于外循环系统。

实施例2

烷基化原料与反应器同实施例1，不使用氮气冲压和管束换热，通过汽化控制反应系统的温度为3℃，压力为饱和压力，约0.06MPa(g)，循环管中酸烃乳化液流量经测量为新鲜酸烃进料的2.2倍，反应器总平均停留时间为5min，烷基化油的研究法辛烷值为97.2。由于采用汽化取热方案，主要汽化的组分是异丁烷，而且饱和压力下单根循环管的循环量下降，因此反应区总体烷烯比降低，一定程度影响产品质量。

实施例3

烷基化原料采用工业烷基化装置原料与中间物流的混合烃，组成见表1。

表1烷基化原料(V％)

组分	C<sub>3</sub>	iC<sub>4</sub>	nC<sub>4</sub>	t-2-C<sub>4</sub><sup>＝</sup>	1-C<sub>4</sub><sup>＝</sup>	iC<sub>4</sub><sup>＝</sup>	c-2-C<sub>4</sub><sup>＝</sup>	iC<sub>5</sub>	nC<sub>5+</sub>
										含量	4.1	78.3	8.9	4.1	2.2	0.0	2.1	0.1	0.14

反应器采用图2所示的优选形式，循环管的连接采用图3所示的切线连接，一件进料器与三根循环管连接，旋转内构件为金属丝网填料，转速600rpm，液体分布器采用图4所示形式，硫酸进料采用常规喷嘴，直接喷到丝网填料内侧面上。来自工业装置的原料压力1.1MPa(g)，流量为2t/h，温度3℃，通过进料口进入液体喷射器，循环硫酸流量3.7t/h，温度3.5℃，通过硫酸喷嘴进入反应器。调节汽化后气体流量，控制系统温度为3℃，压力0.06MPa(g)。循环管的提升高度为1.2m，总循环流量为18t/h，持液区总持液量约为0.8m³，转动电机功耗16.8kW。离开反应器的酸烃乳化液经沉降分离后，酸循环回反应器，烃经过分馏塔后得到烷基化油。经色谱分析和计算，产品烷基化油的研究法辛烷值为97.8。

实施例4

烷基化原料、反应器及工艺条件同实施例3，关闭其中一根循环管的截止阀，循环量约13t/h，转动电机功耗13.3kW，产品烷基化油的研究法辛烷值为97.6。

实施例5

烷基化原料、反应器及工艺条件同实施例3，旋转内构件改为栅格板组成的环形填料，循环流量为18t/h，转动电机功耗17.1kW，产品烷基化油的研究法辛烷值为97.7。

实施例6

烷基化原料、反应器及工艺条件同实施例3，硫酸催化剂在反应器外与烷基化原料通过管道混合器预混后，一起从进料器进入反应器。硫酸循环泵出口压力从0.3MPa(g)升高至1.1MPa(g)，内循环流量为21t/h，转动电机功耗18.5kW，产品烷基化油的研究法辛烷值为98.2。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种烷基化反应器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体顶部设有物料入口和气体出口，壳体底部设有液体物料出口；

至少一个液体喷射器，所述液体喷射器与物料入口连通；

旋转内构件，所述旋转内构件位于所述壳体内，所述旋转内构件包括上下相对的上顶面和下底面以及绕上顶面和下底面一周的侧壁，所述上顶面、下底面和侧壁围成一第一空腔，所述侧壁能够供液体流通，进入第一空腔的物料通过侧壁下落到壳体底部，形成持液区，所述液体喷射器的出口位于所述第一空腔内；

液体分布器，所述液体分布器与所述旋转内构件同轴设置且位于所述第一空腔内，并位于所述液体喷射器出口的下方；

驱动装置，所述驱动装置与所述液体分布器和旋转内构件的底面连接以驱动液体分布器和旋转内构件转动；以及

至少一个循环装置，所述循环装置下端口在持液区内，所述循环装置的上端口与所述液体喷射器连通。

2.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，每一个液体喷射器与一个或多个循环装置连接。

3.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述旋转内构件的上顶面上围绕所述第一空腔设有一气体隔离装置，所述气体隔离装置能够堵塞旋转内构件与所述壳体上端面之间的空隙，所述气体隔离装置与旋转内构件的上顶面及所述壳体的上端面形成一第二空腔，所述物料入口和气体出口与所述第二空腔相连通。

4.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述循环装置位于所述壳体内，通过固定件与壳体固定。

5.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述循环装置位于所述壳体外，所述循环装置的下端口连接在所述壳体的外部，并与所述壳体内部相通，所述循环装置上设有截止阀。

6.根据权利要求5所述的烷基化反应器，其特征在于，所述循环装置上设有换热套管。

7.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述循环装置下半部分位于壳体内，且循环装置的下端口靠近壳体底部，循环装置的上半部分位于壳体外，且循环装置的上端口在壳体外部与液体喷射器相连通。

8.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述壳体内底部设有换热装置。

9.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述旋转内构件的侧壁由丝网、格栅和多孔材料中的一种或几种形成。

10.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述旋转内构件为由一组定子和转子组成的高剪切式内构件。

11.根据权利要求1所述的烷基化反应器，其特征在于，所述液体分布器包括位于底部的液体分布盘及位于液体分布盘上的竖直外立面，所述竖直外立面完全包合所述液体分布盘，所述液体分布盘与所述驱动装置连接，所述竖直外立面上设有若干孔。

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