[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

说明书

本发明涉及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，用于乙烯齐聚生产α‑烯烃的环流反应器包括柱形外筒、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，该环流反应器、反应装置及生产工艺有利于解决反应器容易挂壁、传热效率低等缺点。

技术领域：

本发明涉及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。

背景技术：

α-烯烃是高附加值化工原料，可用作高端聚乙烯共聚单体、高档合成润滑油基础油生产原料，也是生产添加剂、粘合剂、密封剂、高档增塑剂和洗涤剂等精细化工品的基本原料；在α-烯烃产品中，尤其是1-己烯与1-辛烯作为聚乙烯共聚单体，能够显著增加聚乙烯的机械性能、光学性能、抗撕强度和抗冲击强度。

对于目前使用较多的乙烯选择性齐聚技术的开发来说，一方面是提高催化体系的催化活性和目的产物的选择性，以期降低生产成本；另一方面是乙烯选择性齐聚技术的工程放大和过程开发，目前乙烯三聚工艺反应器使用最广泛的有釜式反应器和管式反应器；国际上，Phillips使用的是环管反应器，国内主要的1-己烯技术拥有者为中石化和中石油，中石化燕山石化使用环管反应器，中石油大庆石化和独山子石化后采用釜式反应釜；釜式反应器传热面积少，传热能力差，反应温度不易控制，需在外部加夹套、内部装冷凝盘管进行撤热，长期运行聚合物容易在盘管结垢，影响传热效率，且难以清洗；与釜式反应器相比使用连续管式反应器时，虽然环管工艺不需要使用搅拌桨，减少了聚合物附着的面积，且提高了传热效率，但长时间运行同样存在问题，随着管式反应器的管道的位置远离乙烯引入口，乙烯浓度急剧减少，难以有效地调节转化率和选择性。

可以说乙烯齐聚反应装置的工程和工艺技术开发是保证该技术大规模工业化应用的前提，因此研究人员和工程技术人员需在反应装置方面做大量的研究和技术开发工作。

CN 105085132A公布了一种优化乙烯齐聚工艺的方法及装置，该方法对乙烯齐聚反应结束闪蒸后得到的富含乙烯单体的烯烃类产物分离除去C6~C8烯烃产物，得到气体物流，再将所述气体物流与新鲜乙烯一起引入反应器中发生聚合反应，该方法有效降低了分离单元的设备投资，大大降低了分离过程的能耗。

CN105693448A公开了一种乙烯齐聚的多釜串联工艺。将反应介质、催化剂以及聚乙烯蜡抑制剂引入第一反应器，在较低温度下进行预反应，待活性开始下降引入第2反应器；升高反应温度，使反应能在长时间内维持在较高的活性；依此将反应物料引入第n个反应器。采用多釜串联反应工艺可以避免在反应前期高反应活性引起的飞温造成催化剂失活，有效地提高了催化剂的催化效率，显著提高液相α-烯烃的产量。但该技术存在工艺流程复杂、反应单元设备投资大，且后续反应器因乙烯浓度降低而存在催化活性和产物选择性降低的问题等问题。

CN 107151195A公开了一种乙烯齐聚生产α-烯烃工艺中去除催化剂和聚乙烯的方法，将闪蒸得到的液相物流通入含碱液的碱洗装置进行碱洗操作，得到混合物，将混合物分层，方可析出聚乙烯，去除催化剂。该方法可有效去除催化剂和聚合物，防止聚乙烯堵塞管线和影响装置长期稳定运行。但该技术存在工艺流程复杂，引入碱液的过程中很大程度上增加了后续分离过程的成本和能耗。

CN 108026200A 公开了一种用于乙烯的选择性低聚反应的工业化反应工艺，通过循环反应器中的液体混合物、借助用于从循环流中分离未反应的乙烯的装置来从循环流中分离未反应的乙烯、然后冷却剩余混合物并将其重新引入反应器，由此，有效地移除反应中产生的反应热并灵活调节反应器温度。但该技术将一部分反应液循环至反应器中，大大降低了乙烯的转化率，很大程度上影响了催化剂的活性和选择性。