CN203417670U - 一种可调式喷雾磺化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可调式喷雾磺化反应器；气液混合雾化器（1）设置在反应罐体（2）的内顶部，石油组分进口管（9）、含三氧化硫的混合气体进口管（10）与气液混合雾化器（1）相连，罐体隔离板（12）位于罐体（1）内，在气液混合雾化器（1）上方，罐顶的下方，进口管固定装置（11）位于罐体顶部，分别与石油组分进口管（9）和含三氧化硫的混合气体进口管（10）相连；取热或加热夹套（3）设置在反应罐体（2）的罐体周围，测温装置（4），测压装置（5），废气排放口（6）和酸性油出口（7）分别排布在反应罐体（2）的侧面，废渣排放口（8）设置在反应罐体（2）的底部；本装置结构简单，实现了各类原料的磺化，酸渣产率低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油组分磺化反应器，尤其是一种以气相SO3为磺化剂对石油中的芳烃进行磺化处理工艺中使用的可调式喷雾磺化反应器。
背景技术
石油组分性质复杂，在与气相SO3的磺化反应过程中，容易过度磺化生成固体废弃物酸渣，不但降低磺酸盐的收率，同时对环境产生污染。为降低酸渣的产生，目前已有石油组分喷雾雾膜磺化技术，通过喷雾器将液态的石油组分颗粒分散，增加气液反应接触面积，减少气液接触时间，可大幅度降低酸渣的生产量，但用于磺化的石油组分从原油、常压馏程到减压馏程性质差异较大，需要不同的气液接触时间，以最大限度提高石油磺酸盐的收率，降低酸渣得率，现有的固定式喷雾雾膜磺化装置不能满足性质差异较大的不同石油组分的磺化要求。
CN2818480Y公开了一种用于石油磺酸盐生产过程中的喷射雾膜磺化反应器，包括喷嘴雾化风6,喷嘴油进口7,喷嘴10等，在反应罐体11的底侧部设有尾气出口3,喷嘴油进口7内有喷嘴雾化风6，在反应罐体11的底部设有排渣口9，反应罐体11内装有取热和加热盘管12，在取热和加热盘管12两端对应的位置上分别装有升温、降温介质出口5和升温、降温介质入口8，反应器解决了反应中物料返混的现象、缩短了反应停留时间。
CN100584443C公开了一种三氧化硫气体喷射式磺化反应器，由喷嘴、反应器釜体(7)组成，喷嘴包括气体喷嘴(3)、液体分布腔《4)、雾化嘴《5)、液相原料入口(1)和混合气体入口(2)，气体喷嘴(3)与混合气体入口(2)相通并固定于液体分布腔《4)顶端，液相原料入口(1)位于液体分布腔(4)侧面的下部，雾化嘴(5)固定于液体分布腔(4)内，气体喷嘴(3)下部进入雾化嘴(5)内，雾化嘴(5)顶端是开口的，雾化嘴(5)顶端在液体分布腔(4)内的位置高于液相原料入口(1)在液体分布腔(4)内的位置，喷嘴固定于反应器釜体(7)顶端，雾化嘴(5)下部进入反应器釜体(7)内，反应器釜体(7)下端有产物出口(8)。
上述技术虽然解决了反应中物料返混的现象、缩短了反应停留时间，但因喷嘴位置固定，无法调整，从而无法实现性质差异较大的不同石油组分的磺化或工艺优化。
CN2780770Y公开了一种以SO3为处理剂对芳烃基础油中的芳烃和其它杂质磺化精制工艺中使用的液流喷射磺化反应器，包括箱体、反应管和热交换装置，箱体内安装有反应管，反应管四周布有热交换装置，反应管一端靠近箱体底部，另一端于箱体外连接液流喷射头，箱体底部为锥形，锥形底口为喷射液排出口，箱体顶部与液流喷射头间置有抽气循环管，抽气循环管另与进气管相连，主要解决的是全封闭状态下利用液流喷射与SO3气液接触完成磺化反应，SO3循环使用，避免磺化过程中SO3对环境的污染问题，不涉及性质差异较大的不同石油组分的磺化工艺优化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于不同性质石油磺酸盐的可调式喷雾磺化反应器，操作灵活，磺化反应效率高，使不同性质的石油组分的磺化效率得到提高。
本实用新型所述的一种可调式喷射磺化反应器，包括反应罐体，取热或加热夹套，测温装置，测压装置，废气排放口，酸性油出口，废渣排放口，石油组分进口管，含三氧化硫的混合气体进口管，进口固定装置，罐体隔离板和气液混合雾化器；气液混合雾化器设置在反应罐体的内顶部，石油组分进口管、含三氧化硫的混合气体进口管与气液混合雾化器相连，罐体隔离板位于罐体内，在气液混合雾化器上方，罐顶的下方，进口管固定装置位于罐体顶部，分别与石油组分进口管和含三氧化硫的混合气体进口管相连；取热或加热夹套设置在反应罐体的罐体周围，测温装置，测压装置，废气排放口和酸性油出口分别排布在反应罐体的侧面，废渣排放口设置在反应罐体的底部。
所述的反应罐体为圆柱形罐体，上部有封头密封，底部为锥形尖底。
所述的进口固定装置位于罐体顶部，固定焊接在罐体封头上，该固定装置为轴套或螺旋状紧固件，孔径比进口管外径大1-2mm。
所述的气液混合雾化器为气液混合分散喷嘴，喷嘴两端分别为气相进口管和液相进口管。
所述的气液混合雾化器位于反应罐体的顶部，与反应罐体同轴心。
所述的罐体隔离板为圆形薄板，位于反应罐体内的上部，直径与反应罐体内径一致，石油组分进口管和含三氧化硫的混合气体进口管穿过罐体隔离板，与罐体隔离板焊接固定。
所述的含三氧化硫的混合气体进口管和石油组分进口管位于反应罐体的顶部，长度是装置总长度的1/2～3/4。
所述的含三氧化硫的混合气体进口管和石油组分进口管下部采用卡箍或螺纹方式分别与气液混合雾化器的气液两相进口管相连。
所述的测温装置和测压装置分布在反应罐体的侧面，气液混合雾化器的下方，位置高度在废气排放口之上，反应器高度二分之一之下，以不阻挡气液混合雾化器以及隔板为宜。
所述的酸性油出口位于罐体圆柱型筒体的下部靠近锥形罐底处，废气排放口位于罐体圆柱型筒体的下部，酸性油液面之上，测温装置和测压装置之下。
首先，根据所要磺化的石油馏分的性质确定磺化反应的气液接触时间，并据此调整石油组分进口管和含三氧化硫的混合气体进口管伸进磺化反应罐体的深度，用进口固定装置进行固定，此时，与进口管相连的气液混合雾化器在反应罐体的位置也得到了调整并被固定，与气液混合雾化器固定连接的罐体隔离板将隔离板之上的空间与磺化反应空间隔离，使反应在罐体隔离板以下的磺化反应罐体内进行。石油馏分通过石油组分进口管，含有三氧化硫的混合气体通过混合气体进口管在气液混合雾化器中被快速混合雾化，三氧化硫与石油馏分充分接触同时开始磺化反应，雾化气体沿反应罐体向下运移，在此过程中，雾化颗粒聚并成酸性油，酸性油在罐体底部沉降，一些过磺化的石油组份变成酸渣，沉降在罐底，从废渣排放口排出，沉降好的酸性油从酸性油出口排出，与石油馏分反应完的废气从废气排放口，反应可连续进行，直至磺化反应结束。随石油组分精制深度的不同，石组分中胶质沥青质与多环芳烃也有不同，可根据原料精制情况，调整气液混合雾化器的反应高度，即气液接触时间，当石油组分芳烃含量较多时，可延长磺化时间，当石油组分胶质沥青质与多环芳烃含量较多时，可减少磺化时间，降低酸渣等副反应的发生，从而实现不同石油组分的磺化。
本实用新型的有益效果是，装置结构简单，较好地解决了石油组份磺化过程中气液混合不均匀的问题，同时用调整气液接触时间的办法解决了不同性质石油组分的操作条件不易转化的问题，用该实用新型，顺利地实现了各类原料，如常减压馏分、糠醛抽余油、糠醛抽出油以及焦化蜡油的磺化，酸渣的产率降低到50％以上。
附图说明
图1为可调式雾膜磺化反应器的结构示意图。
1.气液混合雾化器，2.反应罐体，3.取热或加热夹套，4.测温装置，5.测压装置，6.废气排放口，7.酸性油出口，8.废渣排放口，9.石油组分进口管，10.含三氧化硫的混合气体进口管，11.进口固定装置，12.罐体隔离板。
具体实施方式
本实用新型所述的一种可调式喷射磺化反应器，包括反应罐体2，取热或加热夹套3，测温装置4，测压装置5，废气排放口6，酸性油出口7，废渣排放口8，石油组分进口管9，含三氧化硫的混合气体进口管10，进口固定装置11，罐体隔离板12和气液混合雾化器1，其特征在于：气液混合雾化器1设置在反应罐体2的内顶部，石油组分进口管9、含三氧化硫的混合气体进口管10与气液混合雾化器1相连，罐体隔离板12位于罐体1内，在气液混合雾化器1上方，罐顶的下方，进口管固定装置11位于罐体顶部，分别与石油组分进口管9和含三氧化硫的混合气体进口管10相连；取热或加热夹套3设置在反应罐体2的罐体周围，测温装置4，测压装置5，废气排放口6和酸性油出口7分别排布在反应罐体2的侧面，废渣排放口8设置在反应罐体2的底部。
所述的反应罐体为圆柱形罐体，上部有封头密封，底部为锥形尖底。
所述的进口固定装置11位于罐体顶部，固定焊接在罐体封头上，该固定装置为轴套或螺旋状紧固件，孔径比进口管外径大1-2mm。
所述的气液混合雾化器1为气液混合分散喷嘴，喷嘴两端分别为气相进口管和液相进口管。
所述的气液混合雾化器位于反应罐体的顶部，与反应罐体同轴心。
所述的罐体隔离板12为圆形薄板，位于反应罐体内的上部，直径与反应罐体内径一致，石油组分进口管9和含三氧化硫的混合气体进口管10穿过罐体隔离板12，与罐体隔离板12焊接固定。
所述的含三氧化硫的混合气体进口管10和石油组分进口管9位于反应罐体2的顶部，长度是装置总长度的1/2～3/4。
所述的含三氧化硫的混合气体进口管10和石油组分进口管9下部采用卡箍或螺纹方式分别与气液混合雾化器的气液两相进口管相连。
所述的测温装置4和测压装置5分布在反应罐体的侧面，气液混合雾化器的下方，位置高度在废气排放口之上，反应器高度二分之一之下，以不阻挡气液混合雾化器1以及隔板为宜。
所述的酸性油出口7位于罐体2圆柱型筒体的下部靠近锥形罐底处，废气排放口6位于罐体2圆柱型筒体的下部，酸性油液面之上，测温装置4和测压装置5之下。
Claims (10)
1.一种可调式喷射磺化反应器，包括反应罐体（2），取热或加热夹套（3），测温装置（4），测压装置（5），废气排放口（6），酸性油出口（7），废渣排放口（8），石油组分进口管（9），含三氧化硫的混合气体进口管（10），进口管固定装置（11），罐体隔离板（12）和气液混合雾化器（1），其特征在于：气液混合雾化器（1）设置在反应罐体（2）的内顶部，石油组分进口管（9）、含三氧化硫的混合气体进口管（10）与气液混合雾化器（1）相连，罐体隔离板（12）位于罐体（1）内，在气液混合雾化器（1）上方，罐顶的下方，进口管固定装置（11）位于罐体顶部，分别与石油组分进口管（9）和含三氧化硫的混合气体进口管（10）相连；取热或加热夹套（3）设置在反应罐体（2）的罐体周围，测温装置（4），测压装置（5），废气排放口（6）和酸性油出口（7）分别排布在反应罐体（2）的侧面，废渣排放口（8）设置在反应罐体（2）的底部。
2.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：反应罐体为圆柱形罐体，上部有封头密封，底部为锥形尖底。
3.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：进口固定装置（11）位于罐体顶部，固定焊接在罐体封头上，该固定装置为轴套或螺旋状紧固件，孔径比进口管外径大1-2mm。
4.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：气液混合雾化器（1）为气液混合分散喷嘴，喷嘴两端分别为气相进口管和液相进口管。
5.根据权利要求4所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：气液混合雾化器位于反应罐体的顶部，与反应罐体同轴心。
6.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：罐体隔离板（12）为圆形薄板，位于反应罐体内的上部，直径与反应罐体内径一致，石油组分进口管（9）和含三氧化硫的混合气体进口管（10）穿过罐体隔离板（12），与罐体隔离板（12）焊接固定。
7.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：含三氧化硫的混合气体进口管（10）和石油组分进口管（9）位于反应罐体（2）的顶部，长度是装置总长度的1/2～3/4。
8.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：含三氧化硫的混合气体进口管（10）和石油组分进口管（9）下部采用卡箍或螺纹方式分别与气液混合雾化器的气液两相进口管相连。
9.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：测温装置（4）和测压装置（5）分布在反应罐体的侧面，气液混合雾化器的下方，位置高度在废气排放口之上，反应器高度二分之一之下，以不阻挡气液混合雾化器（1）以及隔板为宜。
10.根据权利要求1所述的可调式喷射磺化反应器，其特征在于：酸性油出口（7）位于罐体（2）圆柱型筒体的下部靠近锥形罐底处，废气排放口（6）位于罐体（2）圆柱型筒体的下部，酸性油液面之上，测温装置（4）和测压装置（5）之下。
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