一種可調式噴霧磺化反應器的製造方法
2023-08-11 04:59:01
一種可調式噴霧磺化反應器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可調式噴霧磺化反應器；氣液混合霧化器（1）設置在反應罐體（2）的內頂部，石油組分進口管（9）、含三氧化硫的混合氣體進口管（10）與氣液混合霧化器（1）相連，罐體隔離板（12）位於罐體（1）內，在氣液混合霧化器（1）上方，罐頂的下方，進口管固定裝置（11）位於罐體頂部，分別與石油組分進口管（9）和含三氧化硫的混合氣體進口管（10）相連；取熱或加熱夾套（3）設置在反應罐體（2）的罐體周圍，測溫裝置（4），測壓裝置（5），廢氣排放口（6）和酸性油出口（7）分別排布在反應罐體（2）的側面，廢渣排放口（8）設置在反應罐體（2）的底部；本裝置結構簡單，實現了各類原料的磺化，酸渣產率低。
【專利說明】一種可調式噴霧磺化反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石油組分磺化反應器，尤其是一種以氣相SO3為磺化劑對石油中的芳烴進行磺化處理工藝中使用的可調式噴霧磺化反應器。
【背景技術】
[0002]石油組分性質複雜，在與氣相SO3的磺化反應過程中，容易過度磺化生成固體廢棄物酸渣，不但降低磺酸鹽的收率，同時對環境產生汙染。為降低酸渣的產生，目前已有石油組分噴霧霧膜磺化技術，通過噴霧器將液態的石油組分顆粒分散，增加氣液反應接觸面積，減少氣液接觸時間，可大幅度降低酸渣的生產量，但用於磺化的石油組分從原油、常壓餾程到減壓餾程性質差異較大，需要不同的氣液接觸時間，以最大限度提高石油磺酸鹽的收率，降低酸渣得率，現有的固定式噴霧霧膜磺化裝置不能滿足性質差異較大的不同石油組分的磺化要求。
[0003]CN2818480Y公開了一種用於石油磺酸鹽生產過程中的噴射霧膜磺化反應器，包括噴嘴霧化風6，噴嘴油進口 7，噴嘴10等，在反應罐體11的底側部設有尾氣出口 3，噴嘴油進口 7內有噴嘴霧化風6，在反應罐體11的底部設有排渣口 9，反應罐體11內裝有取熱和加熱盤管12，在取熱和加熱盤管12兩端對應的位置上分別裝有升溫、降溫介質出口 5和升溫、降溫介質入口 8，反應器解決了反應中物料返混的現象、縮短了反應停留時間。
[0004]CN100584443C公開了一種三氧化硫氣體噴射式磺化反應器，由噴嘴、反應器釜體
(7)組成，噴嘴包括氣體噴嘴(3)、液體分布腔《4)、霧化嘴《5)、液相原料入口(I)和混合氣體入口(2),氣體噴嘴(3)與混合氣體入口(2)相通並固定於液體分布腔《4)頂端,液相原料入口(I)位於液體分布腔(4)側面的下部，霧化嘴(5)固定於液體分布腔(4)內，氣體噴嘴(3)下部進入霧化嘴(5)內，霧化嘴(5)頂端是開口的，霧化嘴(5)頂端在液體分布腔
[4]內的位置高於液相原料入口(I)在液體分布腔(4)內的位置，噴嘴固定於反應器釜體
(7)頂端，霧化嘴(5)下部進入反應器釜體(7)內，反應器釜體(7)下端有產物出口(8)。
[0005]上述技術雖然解決了反應中物料返混的現象、縮短了反應停留時間，但因噴嘴位置固定，無法調整，從而無法實現性質差異較大的不同石油組分的磺化或工藝優化。
[0006]CN2780770Y公開了一種以SO3為處理劑對芳烴基礎油中的芳烴和其它雜質磺化精製工藝中使用的液流噴射磺化反應器，包括箱體、反應管和熱交換裝置，箱體內安裝有反應管，反應管四周布有熱交換裝置，反應管一端靠近箱體底部，另一端於箱體外連接液流噴射頭，箱體底部為錐形，錐形底口為噴射液排出口，箱體頂部與液流噴射頭間置有抽氣循環管，抽氣循環管另與進氣管相連，主要解決的是全封閉狀態下利用液流噴射與SO3氣液接觸完成磺化反應，SO3循環使用，避免磺化過程中SO3對環境的汙染問題，不涉及性質差異較大的不同石油組分的磺化工藝優化。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是提供一種用於不同性質石油磺酸鹽的可調式噴霧磺化反應器，操作靈活，磺化反應效率高，使不同性質的石油組分的磺化效率得到提高。
[0008]本實用新型所述的一種可調式噴射磺化反應器，包括反應罐體，取熱或加熱夾套，測溫裝置，測壓裝置，廢氣排放口，酸性油出口，廢渣排放口，石油組分進口管，含三氧化硫的混合氣體進口管，進口固定裝置，罐體隔離板和氣液混合霧化器；氣液混合霧化器設置在反應罐體的內頂部，石油組分進口管、含三氧化硫的混合氣體進口管與氣液混合霧化器相連，罐體隔離板位於罐體內，在氣液混合霧化器上方，罐頂的下方，進口管固定裝置位於罐體頂部，分別與石油組分進口管和含三氧化硫的混合氣體進口管相連；取熱或加熱夾套設置在反應罐體的罐體周圍，測溫裝置，測壓裝置，廢氣排放口和酸性油出口分別排布在反應罐體的側面，廢渣排放口設置在反應罐體的底部。
[0009]所述的反應罐體為圓柱形罐體，上部有封頭密封，底部為錐形尖底。
[0010]所述的進口固定裝置位於罐體頂部，固定焊接在罐體封頭上，該固定裝置為軸套或螺旋狀緊固件，孔徑比進口管外徑大l_2mm。
[0011]所述的氣液混合霧化器為氣液混合分散噴嘴，噴嘴兩端分別為氣相進口管和液相
進口管。
[0012]所述的氣液混合霧化器位於反應罐體的頂部，與反應罐體同軸心。
[0013]所述的罐體隔離板為圓形薄板，位於反應罐體內的上部，直徑與反應罐體內徑一致，石油組分進口管和含三氧化硫的混合氣體進口管穿過罐體隔離板，與罐體隔離板焊接固定。
[0014]所述的含三氧化硫的混合氣體進口管和石油組分進口管位於反應罐體的頂部，長度是裝置總長度的1/2?3/4。
[0015]所述的含三氧化硫的混合氣體進口管和石油組分進口管下部採用卡箍或螺紋方式分別與氣液混合霧化器的氣液兩相進口管相連。
[0016]所述的測溫裝置和測壓裝置分布在反應罐體的側面，氣液混合霧化器的下方，位置高度在廢氣排放口之上，反應器高度二分之一之下，以不阻擋氣液混合霧化器以及隔板為宜。
[0017]所述的酸性油出口位於罐體圓柱型筒體的下部靠近錐形罐底處，廢氣排放口位於罐體圓柱型筒體的下部，酸性油液面之上，測溫裝置和測壓裝置之下。
[0018]首先，根據所要磺化的石油餾分的性質確定磺化反應的氣液接觸時間，並據此調整石油組分進口管和含三氧化硫的混合氣體進口管伸進磺化反應罐體的深度，用進口固定裝置進行固定，此時，與進口管相連的氣液混合霧化器在反應罐體的位置也得到了調整並被固定，與氣液混合霧化器固定連接的罐體隔離板將隔離板之上的空間與磺化反應空間隔離，使反應在罐體隔離板以下的磺化反應罐體內進行。石油餾分通過石油組分進口管，含有三氧化硫的混合氣體通過混合氣體進口管在氣液混合霧化器中被快速混合霧化，三氧化硫與石油餾分充分接觸同時開始磺化反應，霧化氣體沿反應罐體向下運移，在此過程中，霧化顆粒聚並成酸性油，酸性油在罐體底部沉降，一些過磺化的石油組份變成酸渣,沉降在罐底，從廢渣排放口排出，沉降好的酸性油從酸性油出口排出，與石油餾分反應完的廢氣從廢氣排放口，反應可連續進行，直至磺化反應結束。隨石油組分精製深度的不同，石組分中膠質浙青質與多環芳烴也有不同，可根據原料精製情況，調整氣液混合霧化器的反應高度，即氣液接觸時間，當石油組分芳烴含量較多時，可延長磺化時間，當石油組分膠質浙青質與多環芳烴含量較多時，可減少磺化時間，降低酸渣等副反應的發生，從而實現不同石油組分的磺化。
[0019]本實用新型的有益效果是，裝置結構簡單，較好地解決了石油組份磺化過程中氣液混合不均勻的問題，同時用調整氣液接觸時間的辦法解決了不同性質石油組分的操作條件不易轉化的問題，用該實用新型，順利地實現了各類原料，如常減壓餾分、糠醛抽餘油、糠醛抽出油以及焦化蠟油的磺化，酸渣的產率降低到50%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為可調式霧膜磺化反應器的結構示意圖。
[0021]1.氣液混合霧化器，2.反應罐體，3.取熱或加熱夾套，4.測溫裝置，5.測壓裝置，
6.廢氣排放口，7.酸性油出口，8.廢渣排放口，9.石油組分進口管，10.含三氧化硫的混合氣體進口管，11.進口固定裝置，12.罐體隔離板。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型所述的一種可調式噴射磺化反應器，包括反應罐體2，取熱或加熱夾套3，測溫裝置4，測壓裝置5，廢氣排放口 6，酸性油出口 7，廢渣排放口 8，石油組分進口管9，含三氧化硫的混合氣體進口管10，進口固定裝置11，罐體隔離板12和氣液混合霧化器I，其特徵在於:氣液混合霧化器I設置在反應罐體2的內頂部，石油組分進口管9、含三氧化硫的混合氣體進口管10與氣液混合霧化器I相連，罐體隔離板12位於罐體I內，在氣液混合霧化器I上方，罐頂的下方，進口管固定裝置11位於罐體頂部，分別與石油組分進口管9和含三氧化硫的混合氣體進口管10相連；取熱或加熱夾套3設置在反應罐體2的罐體周圍，測溫裝置4，測壓裝置5，廢氣排放口 6和酸性油出口 7分別排布在反應罐體2的側面，廢渣排放口 8設置在反應罐體2的底部。
[0023]所述的反應罐體為圓柱形罐體，上部有封頭密封，底部為錐形尖底。
[0024]所述的進口固定裝置11位於罐體頂部，固定焊接在罐體封頭上，該固定裝置為軸套或螺旋狀緊固件，孔徑比進口管外徑大l_2mm。
[0025]所述的氣液混合霧化器I為氣液混合分散噴嘴，噴嘴兩端分別為氣相進口管和液相進口管。
[0026]所述的氣液混合霧化器位於反應罐體的頂部，與反應罐體同軸心。
[0027]所述的罐體隔離板12為圓形薄板，位於反應罐體內的上部，直徑與反應罐體內徑一致，石油組分進口管9和含三氧化硫的混合氣體進口管10穿過罐體隔離板12，與罐體隔尚板12焊接固定。
[0028]所述的含三氧化硫的混合氣體進口管10和石油組分進口管9位於反應罐體2的頂部，長度是裝置總長度的1/2?3/4。
[0029]所述的含三氧化硫的混合氣體進口管10和石油組分進口管9下部採用卡箍或螺紋方式分別與氣液混合霧化器的氣液兩相進口管相連。
[0030]所述的測溫裝置4和測壓裝置5分布在反應罐體的側面，氣液混合霧化器的下方，位置高度在廢氣排放口之上，反應器高度二分之一之下，以不阻擋氣液混合霧化器I以及隔板為宜。[0031]所述的酸性油出口 7位於罐體2圓柱型筒體的下部靠近錐形罐底處，廢氣排放口6位於罐體2圓柱型筒體的下部，酸性油液面之上，測溫裝置4和測壓裝置5之下。
【權利要求】
1.一種可調式噴射磺化反應器，包括反應罐體(2)，取熱或加熱夾套(3)，測溫裝置(4)，測壓裝置(5)，廢氣排放口(6)，酸性油出口(7)，廢渣排放口(8)，石油組分進口管(9)，含三氧化硫的混合氣體進口管(10)，進口管固定裝置(11)，罐體隔離板(12)和氣液混合霧化器(I )，其特徵在於:氣液混合霧化器(I)設置在反應罐體(2)的內頂部，石油組分進口管(9)、含三氧化硫的混合氣體進口管(10)與氣液混合霧化器(I)相連，罐體隔離板(12)位於罐體(I)內，在氣液混合霧化器(I)上方，罐頂的下方，進口管固定裝置(11)位於罐體頂部，分別與石油組分進口管(9)和含三氧化硫的混合氣體進口管(10)相連；取熱或加熱夾套(3)設置在反應罐體(2)的罐體周圍，測溫裝置(4)，測壓裝置(5)，廢氣排放口(6)和酸性油出口(7)分別排布在反應罐體(2)的側面，廢渣排放口(8)設置在反應罐體(2)的底部。
2.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:反應罐體為圓柱形罐體，上部有封頭密封，底部為錐形尖底。
3.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:進口固定裝置(11)位於罐體頂部，固定焊接在罐體封頭上，該固定裝置為軸套或螺旋狀緊固件，孔徑比進口管外徑大1-2mm。
4.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:氣液混合霧化器(I)為氣液混合分散噴嘴，噴嘴兩端分別為氣相進口管和液相進口管。
5.根據權利要求4所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:氣液混合霧化器位於反應罐體的頂部，與反應罐體同軸心。
6.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:罐體隔離板(12)為圓形薄板，位於反應罐體內的上部，直徑與反應罐體內徑一致，石油組分進口管(9)和含三氧化硫的混合氣體進口管(10)穿過罐體隔離板(12)，與罐體隔離板(12)焊接固定。
7.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:含三氧化硫的混合氣體進口管(10)和石油組分進口管(9)位於反應罐體(2)的頂部，長度是裝置總長度的1/2?3/4。
8.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:含三氧化硫的混合氣體進口管(10)和石油組分進口管(9)下部採用卡箍或螺紋方式分別與氣液混合霧化器的氣液兩相進口管相連。
9.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:測溫裝置(4)和測壓裝置(5)分布在反應罐體的側面，氣液混合霧化器的下方，位置高度在廢氣排放口之上，反應器高度二分之一之下，以不阻擋氣液混合霧化器(I)以及隔板為宜。
10.根據權利要求1所述的可調式噴射磺化反應器，其特徵在於:酸性油出口(7)位於罐體(2)圓柱型筒體的下部靠近錐形罐底處，廢氣排放口(6)位於罐體(2)圓柱型筒體的下部，酸性油液面之上，測溫裝置(4 )和測壓裝置(5 )之下。
【文檔編號】C10G17/08GK203417670SQ201320499595
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】牛春革, 方新湘, 白雲, 朱海霞, 周華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司