[发明专利]一种用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器、反应装置及生产工艺

权利要求书

1.一种用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：包括柱形外筒、分别设在柱形外筒上开口、下开口上的上封头和下封头，所述柱形外筒内设有多根内置导流筒，各根内置导流筒的轴心线与柱形外筒的轴心线平行，所述柱形外筒的内底部设有气体分布器和液体分布器，所述气体分布器和液体分布器上分别设有伸进柱形外筒外的进气管和进液管，所述气体分布器和液体分布器上还分别设有多根出气支管和出液支管，各根出气支管和出液支管分别连接内置导流筒的内底部，各内置导流筒的上端口低于柱形外筒的上开口，以使气液两相体系从各内置导流筒的上端口溢出后下沉至柱形外筒底部，所述柱形外筒底部设有反应产物排出管。

2.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：所述柱形外筒内具有换热系统，其中柱形外筒采用外壁夹套式冷却，在内置导流筒中设有冷却管，所述冷却管伸出柱形外筒外以与外置的冷却系统进行连接。

3.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：所述上封头设有顶部测量口，用于监测反应釜内温度和压力；所述上封头为平板形，所述上封头与柱形外筒的上开口采用平面法兰连接，所述上封头和柱形外筒相接触的密封面采用O型密封圈。

4.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：所述下封头为椭圆形，所述下封头与外壳采用焊接连接，椭圆型设计光滑，无死角，以解决聚合物极易挂壁的问题。

5.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：所述内置导流筒具有2-8个，且每个导流筒下方均设置气相进料口和液相进料口，所述出气支管和出液支管分别连接气相进料口和液相进料口。

6.根据权利要求1所述的用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器，其特征在于：所述气体分布器和液体分布器均为封闭的容器，气体分布器设在液体分布器的下方，气体分布器与液体分布器之间通过出气支管连通，所述气体分布器和液体分布器上分别设有所述进气管和进液管，仅仅各根出液支管分别连接内置导流筒的内底部。

7.一种使用权利要求1-6任一所述用于乙烯齐聚生产α-烯烃的环流反应器的反应装置，其特征在于：

包括原料预处理单元、反应单元和分离单元；

所述原料预处理单元包括原料精制系统，所述原料精制系统包括乙烯、氢气和环乙烷的精制系统或溶剂纯化装置；所述气体精制系统、溶剂纯化装置用于脱水和脱氧，使水氧含量小于5ppm；

所述反应单元包括所述环流反应器和溢流罐；所述环流反应器的进气管和进液管分别与各原料精制系统的出端连接；

所述分离单元包括闪蒸罐和若干个精馏塔，所述闪蒸罐的进料端与溢流罐的液相出料端相连，闪蒸罐的出料端与精馏塔的进料端相连。

8.根据权利要求7所述的反应装置，其特征在于：所述催化剂配制单元包括催化剂预混罐和催化剂储罐；所述催化剂预混罐为带有搅拌桨的釜式储罐，且催化剂预混罐内用高纯氮气密封保护。

9.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于：所述分离单元的精馏塔包括依次串联的脱轻塔（C2塔）、癸烯回收塔（C10塔）和溶剂回收塔（C6塔），溶剂回收塔（C6塔）还另连接有1-己烯纯化塔（C4）。

10.一种利用权利要求7-9任一所述反应装置进行乙烯选择性齐聚生产线性α-烯烃的生产工艺，其特征在于：

包括如下步骤：

来自界区的乙烯，经过脱氧、脱水处理，使水氧含量小于5ppm，并同循环乙烯混合，经过乙烯压缩机压缩至5MPa后进入反应装置，采用的溶剂为环己烷，新鲜的环己烷水含量较高，需经过溶剂纯化装置干燥脱水，经脱水处理合格后进入反应装置，催化剂各组分在高纯氮气的保护下使环己烷稀释到一定浓度，然后一次性打入环流反应器内；将溶剂、催化剂从底部液体进样口注入环流反应器内，通过液体分布器的喷射孔进入内置导流筒；将乙烯和氢气从底部通过气体进样口注入反应器，通过气体分布器进入内置导流筒，由底部布气造成液相的密度差从而推动气液相体系由高密度区向低密度区自下而上流动，可实现原料的充分混合，原料在流动过程中在催化剂的作用下，乙烯发生聚合反应，到达内置导流筒顶部后外溢至内置导流筒外，再利用重力作用向下流动，反应产物和部分溶剂从环流反应器底部流出进入溢流罐；将反应产物在溢流罐内进行淬灭后，进入分离单元；反应物料进入闪蒸罐，经过闪蒸后，在闪蒸罐顶部闪蒸出循环乙烯，循环乙烯并入新鲜乙烯重新参与反应，闪蒸罐的液相进入精馏塔，经过多次精馏得到1-辛烯产品、环己烷、少量烯烃混合物以及残液。