[发明专利]一种分段进料烷基化反应方法

权利要求书

1.一种分段进料烷基化反应方法，包括如下步骤：

（1）浓硫酸和异丁烷进入胶体磨，充分混合形成乳化液；

（2）步骤（1）得到的乳化液与异丁烷和包含C3～C5烯烃的混合烃进入烷基化反应器进行反应；

其中，步骤（2）所述烷基化反应器包括反应器筒体，封头，旋转床，进料管，进料分布管，出料口，循环冷却气入口，循环冷却气出口，循环气制冷系统；反应器筒体和封头构成封闭反应器壳体，旋转床垂直设置在壳体内中部，旋转床通过旋转轴与驱动装置连接，旋转床中心为空筒结构，进料分布管设置在旋转床中心的空筒结构内，进料分布管与进料管连通，出料口设置在反应器壳体下部；旋转床上部与反应器壳体之间设置密封构件，旋转床上部与密封构件之间为可转动连接，循环冷却气入口和循环冷却气出口分别设置在密封构件上侧和下侧的反应器壳体上，循环气制冷系统设置在循环冷却气入口和循环冷却气出口之间；所述循环气制冷系统包括热管换热器，冷媒储罐和冷媒压缩机。

2.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：烷基化反应器中，进料管一端与进料分布管连通，进料管另一端与喷射式混合器的出口连通。

3.根据权利要求2所述的烷基化反应方法，其特征在于：喷射式混合器包括对撞室和进料喷射口，对撞室内设置位置相对的两个进料喷射口，两个进料喷射口之间形成喷射混合区，利用输送泵的剩余动力实现物料的预混合。

4.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：烷基化反应器中，反应器筒体为圆柱形筒体，封头包括上封头和下封头，圆柱形反应器垂直设置。

5.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：烷基化反应器中，旋转床采用耐腐蚀框架和床层构成，床层采用耐腐蚀金属丝网或填料构成；旋转床外形优圆柱筒形，旋转床与反应器壳体之间设置适宜空隙，形成环状空间；旋转床中心为圆柱形空筒，进料分布管设置在该圆柱形空筒中，进料分布管与旋转床之间具有适宜空隙，形成环状空间；进料分布管上设置适宜的物料分布孔，物料分布管的长度与旋转床的轴向长度对应；旋转轴与旋转床一端固定板固定连接，旋转轴垂直设置；旋转轴通过封头与反应器外上部或下部设置的驱动装置连接。

6.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：循环冷却气入口和循环冷却气出口设置位置为以下两种之一：（1）以旋转床上部与反应器壳体之间设置的密封构件为界，循环冷却气入口设置在密封构件上部的壳体上，循环冷却气出口设置在密封构件下部的壳体上；（2）以旋转床上部与反应器壳体之间设置的密封构件为界，循环冷却气入口设置在密封构件下部的壳体上，循环冷却气出口设置在密封构件上部的壳体上。

7.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：热管换热器包括壳体，热管元件，隔板，冷媒入口，冷媒出口，气体入口和气体出口，热管元件和热管换热器轴线方向平行，隔板和热管换热器轴线方向垂直，隔板将热管换热器分为彼此密封的上下两部分。

8.根据权利要求7所述的烷基化反应方法，其特征在于：冷媒入口设置在热管换热器顶端，冷媒出口设置在隔板上部的换热器壳体上。

9.根据权利要求7所述的烷基化反应方法，其特征在于：气体入口和气体出口分别设置在隔板下部的换热器壳体上，其中气体入口与循环冷却气出口连接，气体出口与循环冷却气入口连接。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中的异丁烷构成总异丁烷进料，其中，步骤（1）中异丁烷进料占总异丁烷进料的30%～80%，优选40%～60%。

11.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：总异丁烷与C3～C5烯烃的摩尔比为摩尔比为1：1～300：1，优选为3：1～50：1。

12.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：浓硫酸与总异丁烷和C3～C5烯烃的混合烃的酸烃体积比为0.1:1~5:1，优选为0.5:1~1.5:1；浓硫酸的质量浓度为90%～97%，优选为93%～96%。

13.根据权利要求1所述的烷基化反应方法，其特征在于：烷基化反应中，反应温度为-20～15℃，优选为-10～10℃，最优选为-5～5℃；反应压力以维持在反应温度下混合烃为液相的压力，优选为0.2~1.5MPa，最优选为0.3~0.8MPa。