一种用于特种胺的烷基化反应器

1.一种用于特种胺的烷基化反应器，包括：外壳，外壳内安装有盘管，其特征在于，所述外壳包括：上筒体、连接在该上筒体的下端的下筒体，所述上筒体与所述下筒体均竖直设置并且所述下筒体的直径小于所述上筒体的直径，所述盘管包括：上盘管、下盘管、底部盘管，所述上盘管、下盘管均安装到所述上筒体内，所述底部盘管安装到所述下筒体内，所述上盘管、下盘管、底部盘管的两端均贯穿所述外壳的侧壁并且连接到循环管路上，所述外壳内安装有搅拌装置，还包括：氮气管，所述氮气管的第一端贯穿所述外壳的侧壁，所述氮气管的第二端伸入到所述下筒体的底部，所述外壳上开设有辅助开口。
2.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述辅助开口包括：视镜、安全阀接口、排气口、压力表接口、进料口，所述视镜、安全阀接口、排气口、压力表接口、加料口均开设到所述上筒体的顶部，所述上筒体内设有导料管，所述导料管的顶部与所述进料口连通，所述导料管的底部贴向所述上筒体的内侧壁。
3.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述辅助开口还包括：酚加料口、液体催化剂进料口，所述酚加料口、液体催化剂进料口均开设到所述下筒体的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述辅助开口还包括：温度计接口，所述上筒体与所述下筒体的侧壁上分别设有一个温度计接口。
5.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述辅助开口还包括：液相取样口，所述上筒体与所述下筒体的侧壁上分别设有一个一个液相取样口。
6.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述辅助开口还包括：采样气相口，所述采样气相口开设在所述上筒体的侧壁上侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述搅拌装置包括：转动机构、搅拌轴、搅拌桨，所述搅拌轴竖直贯穿所述上筒体的顶部并插入到所述下筒体内，所述搅拌桨安装到所述搅拌轴上，所述转动机构安装到所述外壳的外部并且与所述搅拌轴的顶部连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于特种胺的烷基化反应器，其特征在于，所述氮气管的第一端贯穿所述上筒体的侧壁，所述外壳内的氮气管沿着上筒体与下筒体的侧壁向下伸入到下筒体底部中心位置。

一种用于特种胺的烷基化反应器\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及特种胺生产设备领域，尤其涉及一种用于特种胺的烷基化反应器。\n背景技术\n[0002] 一种特种胺加入车用汽油中既能抑制燃油系统内部沉积物的生成，又能将已生成的氧化沉积物迅速分散、清除，进而确保汽车发动机动力性正常发挥，使燃油的燃烧性能得到改善；同时，该特种胺本身是一种多功能复合燃料添加剂，燃烧不会产生任何灰分，对汽车零部件无任何腐蚀、溶胀等不良影响。\n[0003] 特种胺的制备工艺简单，且清净性良好，使用特种胺可以有效减少汽车尾气的排放量，同时该特种胺不仅可以很好地控制汽油机低温部件沉积物的生成，还能有效清除和抑制进气阀等高温部件沉积物的生成。因此，工业化生产此类特种胺，是非常有必要的。\n[0004] 特种胺可以通过两步法制备得到，第一步以聚烯烃、酚、液体催化剂和溶剂油为原料混合搅拌进行烷基化反应，再将烷基化产物与胺类、醛类反应得到特种胺。在第一步的烷基化反应过程中，通氮气进行置换后，通常先将酚烘融，加入反应釜中，再加入溶剂油，并开启搅拌，使用专用小型罐进行液体催化剂加料，再将聚烯烃和溶剂油的混合物使用高位罐滴加至烷基化反应釜内，进行烷基化反应。由于酚、液体催化剂及直接注入烷基化反应釜的溶剂油的量相对较少，使用常规单一直径的反应器，会带来搅拌及温度控制不理想的问题，而且由于酚易凝固的特性，直接从反应釜上端加入，容易在釜内冷却盘管附近挂壁凝固，导致反应不理想。另外，特种胺的烷基化反应温度比较温和，反应器内仅设置一段盘管，传热温差小，导致换热效率低。\n发明内容\n[0005] 针对现有技术的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于特种胺的烷基化反应器，以解决以下问题：1.酚、液体催化剂及直接注入烷基化反应釜的溶剂油的量相对较少，使用常规单一直径的反应器，会带来搅拌及温度控制不理想的问题；2.酚易凝固，直接从反应釜上端加入，容易在釜内冷却盘管附近挂壁凝固，导致反应不理想；3.反应器内仅设置一段盘管，传热温差小，换热效率低。\n[0006] 本实用新型提供了如下的技术方案：\n[0007] 本实用新型提供一种用于特种胺的烷基化反应器，包括：外壳，外壳内安装有盘管，其特征在于，所述外壳包括：上筒体、连接在该上筒体的下端的下筒体，所述上筒体与所述下筒体均竖直设置并且所述下筒体的直径小于所述上筒体的直径，所述盘管包括：上盘管、下盘管、底部盘管，所述上盘管、下盘管均安装到所述上筒体内，所述底部盘管安装到所述下筒体内，所述上盘管、下盘管、底部盘管的两端均贯穿所述外壳的侧壁并且连接到循环管路上，所述外壳内安装有搅拌装置，还包括：氮气管，所述氮气管的第一端贯穿所述外壳的侧壁，所述氮气管的第二端伸入到所述下筒体的底部，所述外壳上开设有辅助开口。\n[0008] 作为本实用新型的一种优选方案，所述辅助开口包括：视镜、安全阀接口、排气口、压力表接口、进料口，所述视镜、安全阀接口、排气口、压力表接口、加料口均开设到所述上筒体的顶部，所述上筒体内设有导料管，所述导料管的顶部与所述进料口连通，所述导料管的底部贴向所述上筒体的内侧壁。\n[0009] 作为本实用新型的一种优选方案，所述辅助开口还包括：酚加料口、液体催化剂进料口，所述酚加料口、液体催化剂进料口均开设到所述下筒体的侧壁上。\n[0010] 作为本实用新型的一种优选方案，所述辅助开口还包括：温度计接口，所述上筒体与所述下筒体的侧壁上分别设有一个温度计接口。\n[0011] 作为本实用新型的一种优选方案，所述辅助开口还包括：液相取样口，所述上筒体与所述下筒体的侧壁上分别设有一个一个液相取样口。\n[0012] 作为本实用新型的一种优选方案，所述辅助开口还包括：采样气相口，所述采用采样气相口开设在所述上筒体的侧壁上侧。\n[0013] 作为本实用新型的一种优选方案，所述搅拌装置包括：转动机构、搅拌轴、搅拌桨，所述搅拌轴竖直贯穿所述上筒体的顶部并插入到所述下筒体内，所述搅拌桨安装到所述搅拌轴上，所述转动机构安装到所述外壳的外部并且与所述搅拌轴的顶部连接。\n[0014] 作为本实用新型的一种优选方案，所述氮气管的第一端贯穿所述上筒体的侧壁，所述外壳内的氮气管沿着上筒体与下筒体的侧壁向下伸入到下筒体底部中心位置。\n[0015] 与现有技术相比，本实用新型提供一种用于特种胺的烷基化反应器，具有以下有益效果：\n[0016] 1.本实用新型设置上筒体、下筒体，下筒体直径小于上筒体直径，反应器外壳整体实现了差异化直径设计，避免了初始加料量少而导致搅拌及温度控制不理想的问题。\n[0017] 2.本实用新型在下筒体上开设酚进料口，通过酚进料口能够直接向反应器下筒体内投入液态酚，避免从反应器顶部加料时酚在盘管附近遇冷挂壁凝固导致反应不理想。\n[0018] 3.本实用新型在反应器内设置多段盘管，传热温差大、换热效率高，能够适应不同生产负荷对于取热量的需求。\n[0019] 4.本实用新型设置氮气管，氮气管贯穿上筒体的侧壁并沿上筒体与下筒体的内壁伸入到该下筒体底部中心位置，通过该氮气管通入氮气将反应器内的空气完全置换，保障了生产过程的安全性。\n[0020] 附图说明：\n[0021] 图1为一种用于特种胺的烷基化反应机的透视图。\n[0022] 图2为一种用于特种胺的烷基化反应机的立体结构图。\n[0023] 图3为一种用于特种胺的烷基化反应机的剖面图。\n[0024] 其中：1‑外壳；10‑上筒体；11‑下筒体；12‑第三接口；13‑第四接口；14‑取样气相口；15‑第一接口；16‑氮气管；17‑第二接口；18‑酚加料口；19‑放料口；20‑进料口；21‑压力表接口；22‑安全阀接口；23‑放空口；24‑视镜；25‑搅拌轴；26‑传动装置；27‑上盘管上水管；\n28‑上盘管回水管；29‑下盘管上水管；30‑下盘管回水管；31‑底部盘管上水管；32‑底部盘管回水管；33‑搅拌桨；34‑液体催化剂进料口；35‑上盘管；36‑下盘管；37‑底部盘管。\n具体实施方式\n[0025] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。\n[0026] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。\n[0027] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。\n[0028] 如图1所示，一种用于特种胺的烷基化反应器，具有一外壳1，该外壳包括一上筒体\n10、连接在该上筒体的下端的下筒体11。\n[0029] 上筒体10内安装有两层盘管，下筒体11内安装有一层底部盘管37，多段盘管的设置有利于增加传热温差，提高换热效率，能适应不同生产负荷对于取热量的需求；上盘管35的上端口贯穿上筒体侧壁与上盘管回水管28连通，上盘管35的下端口贯穿上筒体侧壁与上盘管上水管27连通；下盘管36的上端口贯穿上筒体侧壁与下盘管回水管30连通，下盘管36的下端口贯穿上筒体侧壁与下盘管上水管29连通；底部盘管37的上端口贯穿下筒体11侧壁与底部盘管回水管32连通，底部盘管37的下端口贯穿下筒体11侧壁与底部盘管上水管31连通；具体在本实施例中，上盘管35、下盘管36和底部盘管37内通入冷冻水，提高传热温差，将反应器内的温度维持在反应要求的温和的温度范围内。\n[0030] 搅拌轴25由上筒体10顶部向下伸入到下筒体11内，在搅拌轴的两侧连接有搅拌桨\n33，搅拌轴25在上筒体10顶部与传动装置26连接，具体在本实施例中，搅拌桨33为涡轮桨，使得反应物料在设备内部能够沿水平方向和垂直方向流动，混合均匀。\n[0031] 在反应器的上筒体10和下筒体11侧壁各设一个连接液相温度计的第一接口15、第二接口17，温度计示数实时远传至控制系统，及时自动调节上盘管35、下盘管36和底部盘管\n37内冷冻水流速，从而维持最佳反应温度；在反应器的上筒体10和下筒体11侧壁各设有一个用于液相取样的第三接口12、第四接口13，并在上筒体10侧壁设有一个取样气相口14，方便在生产过程中取样分析中间产品质量；下筒体11的侧壁设有酚加料口18和液体催化剂进料口34，避免酚由反应器顶部加料时在盘管附近遇冷挂壁凝固导致反应不理想。\n[0032] 下筒体11直径小于上筒体10直径，避免使用常规单一直径的反应器时，搅拌桨难以接触物料而无法充分混合；具体在本实施例中，下筒体11直径为上筒体10直径的45%。\n[0033] 在上筒体10顶部外壳上安装有视镜24，便于观察反应器内的物料混合流动及反应情况；上筒体10的侧壁有一氮气管16从上向下沿上筒体与下筒体的内壁伸入到下筒体11底部中心位置，在上筒体10顶部外壳上安装有放空口23，可向反应器底部通入氮气将空气全部从放空口排出，保障生产操作的安全性；在上筒体10顶部外壳上安装安全阀接口22、压力表接口21，用于实时监测反应器内的操作压力，安全阀能够在超压时起跳泄放，防止设备内压力过大带来安全隐患；上筒体10顶部外壳上的进料口20伸入上筒体内部并贴向上筒体侧壁，通过进料口20向反应器内滴加聚烯烃和溶剂油的混合器，进行烷基化反应；在下筒体11的底部安装有放料口19，用于将生成的烷基化产物和过量的酚、溶剂油排至下一工序。\n[0034] 本实用新型的工作方式：\n[0035] （1）同时打开氮气管16、放空口23，向反应器底部鼓入氮气，将空气置换并通过放空口排出，关闭氮气管16后分别将液体催化剂、融化后的酚通过液体催化剂进料口34、酚加料口18加入下筒体11内，再由上筒体10顶部进料口20通入溶剂油，而后开启搅拌传动装置\n26使搅拌轴25带动搅拌桨33在反应器内旋转，对物料进行充分混合；\n[0036] （2）通过进料口20向反应器内缓慢注入聚烯烃和溶剂油的混合物，开始烷基化反应；\n[0037] （3）第一接口15、第二接口17连接的温度计实时测量反应器内物料的液相温度，并将温度数据远传至控制系统，系统自动调节上盘管上水管27、下盘管上水管29以及底部盘管上水管31的阀门开度，使液相温度维持在最佳反应温度范围内；\n[0038] （4）将第三接口12、第四接口13和采样气相口14连接至取样器，在反应过程中取样化验分析，监测反应的进行程度；\n[0039] （5）当反应完成后，通过放料口19将生成的烷基化产物和过量的酚、溶剂油排出，进入下一工序，至此完成全部操作过程。\n[0040] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。