專(zhuān)利名稱(chēng)：烷基化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種烷基化反應(yīng)器，特別是關(guān)于一種用于苯胺及其衍生物烷基化的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
苯胺或苯胺類(lèi)產(chǎn)品烷基化可制得一系列產(chǎn)品。如苯胺和乙烯反應(yīng)制2，6-二乙基苯胺(DEA)，鄰甲苯胺和乙烯反應(yīng)制2-甲基，6-乙基苯胺(MEA)，苯胺和丙烯反應(yīng)制2，6-二異丙基苯胺(DIPA)，鄰甲苯胺和丙烯反應(yīng)制2-甲基，6-異丙基苯胺(MIPA)，鄰甲苯胺和異丁烯反應(yīng)制2-甲基，6-叔丁基苯胺(MTBA)等。
上述產(chǎn)品是合成除草劑—甲草胺、乙草胺、丁草胺的重要中間體，還可用來(lái)制造殺蟲(chóng)劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。同時(shí)也是醫(yī)藥和染料工業(yè)的中間體。此外還可用作汽油的抗凝劑、橡膠抗臭氧劑，與甲醛的縮合產(chǎn)品是聚氨脂、環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)劑、擴(kuò)鏈劑等。
苯胺烷基化反應(yīng)主要采用鹵化鋁、鹵化烷基鋁、酰替苯胺鋁等作為催化劑，在溫度為300～350℃、壓力為3.9～7.0MPa的條件下進(jìn)行。由于苯胺烷基化反應(yīng)是一種氣液兩相的反應(yīng)。除了催化劑、溫度、壓力等因素外，氣液兩相接觸的好壞也是影響反應(yīng)速度的重要因素之一。攪拌釜反應(yīng)器的反應(yīng)主要集中在反應(yīng)器的液面上，需要通過(guò)攪拌漿攪拌液體，不斷地更新液面來(lái)增加氣液兩相的接觸機(jī)會(huì)，以達(dá)到加快反應(yīng)速度的目的。隨著反應(yīng)器的增大，攪拌的強(qiáng)度和效果也在逐步下降。其次為防止泄漏，反應(yīng)釜采用磁力攪拌器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，維修量大。另外受攪拌釜結(jié)構(gòu)的限制，攪拌釜的外形一般都比較矮胖，對(duì)于壓力容器來(lái)說(shuō)，同樣壓力等級(jí)的壁厚矮胖型的比瘦長(zhǎng)型的要厚得多，當(dāng)反應(yīng)器做大后就會(huì)因?yàn)楸诤裉穸@得不很經(jīng)濟(jì)。
在《遼寧化工》雜志1999年第3期的“2-甲基-6-乙基苯胺生產(chǎn)裝置工藝設(shè)計(jì)”文章中提到，有一種新工藝中提及噴霧式的分散液相氣相接觸反應(yīng)器，克服了以上缺點(diǎn)，其工藝特點(diǎn)是將液體經(jīng)噴射器，以細(xì)小的霧狀分散到氣相中，從而大大地增加了汽液接觸的面積，使反應(yīng)處于十分有利的動(dòng)力學(xué)條件下。故反應(yīng)速度快，生產(chǎn)周期短，設(shè)備生產(chǎn)能力大，且因無(wú)攪拌，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。但該工藝設(shè)備的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述文獻(xiàn)中存在的設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作較麻煩的缺點(diǎn)，提供一種新的烷基化反應(yīng)器。該反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，用于苯胺類(lèi)烷基化反應(yīng)時(shí)，氣液接觸效果好，生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種烷基化反應(yīng)器，包括殼體、進(jìn)料口、出料口和換熱設(shè)備，進(jìn)料口在反應(yīng)器上部，出料口在反應(yīng)器下部，換熱設(shè)備位于殼體內(nèi)下部，換熱設(shè)備上面有一混合管，一噴嘴深入混合管上端，在混合管上部，噴嘴下端點(diǎn)之上部位開(kāi)有一氣口。
上述技術(shù)方案中，換熱設(shè)備優(yōu)選方案為夾套盤(pán)管，混合管的設(shè)置為軸向設(shè)置，且呈文丘里管結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型中，由于烷基化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置了一混合管，混合管內(nèi)又帶有噴嘴及開(kāi)有一氣口，且噴嘴下端點(diǎn)位于氣口之下。當(dāng)噴嘴在混合管內(nèi)噴射液相物料時(shí)，會(huì)在混合管內(nèi)自動(dòng)形成負(fù)壓，使氣相物料源源不斷地被自動(dòng)吸入混合管內(nèi)，從而強(qiáng)化了氣液接觸效果，達(dá)到加快反應(yīng)速度，提高生產(chǎn)效率的目的，在反應(yīng)器外設(shè)置外循環(huán)，將使氣液混合接觸效果更加，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本實(shí)用新型的反應(yīng)器簡(jiǎn)圖。
圖1中，1為反應(yīng)器，2為液相料進(jìn)口，3為噴嘴，4為混合器混合管，5為夾套盤(pán)管，6為氣相料進(jìn)口，7為混合器混合管氣相進(jìn)口，8為產(chǎn)物出料口，9為泵。
圖1中烷基化反應(yīng)器用于苯胺類(lèi)產(chǎn)品烯烴烷基化的操作如下先將原料苯胺類(lèi)產(chǎn)品和催化劑裝入反應(yīng)器1中，由一臺(tái)循環(huán)泵9將反應(yīng)器內(nèi)的液體抽出，再打回反應(yīng)器形成循環(huán)。當(dāng)物料溫度升到反應(yīng)所需的溫度時(shí)，注入高壓烯烴，汽液兩相在汽液混合器中充分的混合并發(fā)生反應(yīng)，一直到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)產(chǎn)生的熱量由反應(yīng)器夾套和盤(pán)管5中的載熱油帶出。
本發(fā)明的反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)置一個(gè)汽液混合器，該混合器是根據(jù)噴射器的原理制成的。具有一定壓力的液體從混合器的噴嘴3里以高速射流噴出，由于高速射流對(duì)周?chē)鷼怏w具有粘滯和卷吸效應(yīng)，混合器周?chē)南N便源源不斷地被吸進(jìn)混合器中。汽液兩相在混合器混合管4狹小的空間里得到充分的接觸，使反應(yīng)處于十分有利的動(dòng)力學(xué)條件下。部分氣體和液體在混合器中發(fā)生反應(yīng)，然后一起排回液體中，后面液體在循環(huán)泵的作用下不斷補(bǔ)充進(jìn)入混合器，循環(huán)次數(shù)每小時(shí)達(dá)數(shù)次或十幾次。液體產(chǎn)品濃度逐漸增大，直至反應(yīng)結(jié)束。
由于該反應(yīng)的速度取決于循環(huán)量的大小，反應(yīng)器不需要攪拌裝置，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。反應(yīng)器可設(shè)計(jì)成類(lèi)似一個(gè)容器。并且反應(yīng)器的形狀也可設(shè)計(jì)成瘦長(zhǎng)型，這對(duì)于壓力容器來(lái)講，是比較經(jīng)濟(jì)的。
另外在反應(yīng)器內(nèi)可設(shè)置較多的換熱盤(pán)管5，這不僅縮短了加熱和降溫的時(shí)間，而且可及時(shí)撤出快速反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的大量熱量，為提高反應(yīng)速度提供保證。
循環(huán)泵9的操作條件是操作溫度為300～350℃，操作壓力為4.5～6.0MPa，揚(yáng)程為30～50米，每小時(shí)流量為每批反應(yīng)量的5～15倍(即每小時(shí)液體的循環(huán)次數(shù)為5～15次)。
使用本實(shí)用新型的烷基化反應(yīng)器，可以明顯加快反應(yīng)速度。并可以簡(jiǎn)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，便于制作與操作。還可以增加換熱面積，縮短反應(yīng)周期，提高生產(chǎn)效率?？梢杂糜诖笮捅桨吠榛纳a(chǎn)裝置以及其它類(lèi)似的汽液相反應(yīng)生產(chǎn)裝置上。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1用本實(shí)用新型的反應(yīng)器生產(chǎn)2，6-二乙基苯胺(DEA)。反應(yīng)器直徑為φ1200毫米，直筒體高度為5000毫米，壁厚為46毫米，換熱面積30米2。全容積為6.6米3，每批可生產(chǎn)4000千克產(chǎn)品。設(shè)計(jì)溫度為325℃，設(shè)計(jì)壓力為6.5MPa，液體循環(huán)量為50米3/小時(shí)，混合器前后壓差大于0.2MPa。實(shí)際操作結(jié)果升溫3小時(shí)，反應(yīng)6小時(shí)，降溫3小時(shí)。比較例1用5米3攪拌反應(yīng)釜生產(chǎn)2，6-二乙基苯胺。反應(yīng)器直徑φ1700毫米，直筒體高度為2500毫米，壁厚為42毫米，換熱面積15米2，每批可生產(chǎn)4000千克產(chǎn)品。設(shè)計(jì)溫度為325℃，設(shè)計(jì)壓力為4.5MPa，攪拌漿轉(zhuǎn)速為105轉(zhuǎn)/分。實(shí)際操作結(jié)果升溫5小時(shí)，反應(yīng)12小時(shí)，降溫6小時(shí)。
權(quán)利要求1.一種烷基化反應(yīng)器，包括殼體、進(jìn)料口、出料口和換熱設(shè)備，進(jìn)料口在反應(yīng)器上部，出料口在反應(yīng)器下部，換熱設(shè)備位于殼體內(nèi)下部，其特征在于在反應(yīng)器內(nèi)，換熱設(shè)備上面有一混合管，一噴嘴深入混合管上端，在混合管上部，噴嘴下端點(diǎn)之上部位開(kāi)有一氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述烷基化反應(yīng)器，其特征在于換熱設(shè)備為夾套盤(pán)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述烷基化反應(yīng)器，其特征在于混合管軸向設(shè)置，且呈文丘里管結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種烷基化反應(yīng)器,主要解決以往文獻(xiàn)中存在設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,操作較麻煩的問(wèn)題。本實(shí)用新型通過(guò)采用在烷基化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一混合管,混合管內(nèi)帶有一噴嘴深入其內(nèi),噴嘴下端點(diǎn)之上部位開(kāi)有氣口的技術(shù)方案,較好地解決了該問(wèn)題,可廣泛用于苯胺類(lèi)產(chǎn)品的烷基化反應(yīng)中。
文檔編號(hào)B01J19/26GK2508851SQ01254679
公開(kāi)日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2001年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月14日
發(fā)明者胡力智, 孫翟宗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院