本發(fā)明涉及一種石油煉制設(shè)備，特別是涉及一種應(yīng)用于混合碳四選擇性共加氫裝置。
背景技術(shù)：
：混合碳四是重要的石油化工資源，源于石油煉制過程產(chǎn)生的煉廠氣和石油烴類裂解制乙烯過程的副產(chǎn)品?；旌咸妓闹饕姓⊥?、異丁烷、1‐丁烯、反‐2‐丁烯、順‐2‐丁烯、異丁烯、1,2‐丁二烯、1,3‐丁二烯、甲基乙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔等飽合烴和不飽和烴，工業(yè)上主要用來生產(chǎn)異丁烯和1‐丁烯。1‐丁烯為重要的基礎(chǔ)化工原料之一，是合成仲丁醇、脫氫制丁二烯的原料。與甲醛反應(yīng)生成異戊二烯，可制成不同分子量的聚異丁烯聚合物以用作潤滑油添加劑、樹脂等，水合制叔丁醇，氧化制有機(jī)玻璃的單體甲基丙烯酸甲酯。異丁烯是一種重要的石油化工原料，工業(yè)上高濃度異丁烯主要用于生產(chǎn)聚異丁烯以及與異戊二烯共聚生產(chǎn)丁基橡膠。異丁烯與異丁烷進(jìn)行烷基化反應(yīng)，可生產(chǎn)高辛烷值烷基化汽油，與甲醇反應(yīng)所得甲基叔丁基醚是優(yōu)良的汽油添加劑。也適用于作芳烴的烷基化原料，或經(jīng)氧化、氨化等操作生產(chǎn)的精細(xì)化學(xué)品。異丁烯的衍生物2‐特丁基對甲酚與2‐硝基‐5‐氯苯胺重氮化物偶合，然后還原可得2,3'特丁基‐2'羥基‐5'‐甲基苯基‐5‐氯苯并三唑，是良好的紫外線吸收劑。還有鄰‐特丁基苯酚經(jīng)硝化可得2‐特丁基‐4,6‐二硝基苯酚，它是農(nóng)用除草劑，廣泛用于輕工、煉油、醫(yī)藥、香料、建材及其他精細(xì)化工等部門。因此，對混合碳四進(jìn)行選擇性加氫，將其中的1,2‐丁二烯、1,3‐丁二烯、甲基乙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔等雙烯烴和炔烴加氫生成異丁烯和1‐丁烯，可有效提高混合碳四的利用價(jià)值。傳統(tǒng)的混合碳四選擇性共加氫裝置存在著選擇性加氫的轉(zhuǎn)化率低，設(shè)備體積大，反應(yīng)器因急劇飛溫而產(chǎn)生結(jié)焦的等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種用于高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四選擇性共加氫列管式固定床反應(yīng)器，以解決傳統(tǒng)的裝置存在的選擇性加氫的轉(zhuǎn)化率低，設(shè)備體積大，反應(yīng)器因急劇飛溫而產(chǎn)生結(jié)焦的等技術(shù)問題。為了解決上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)問題如下：一種用于高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四選擇性共加氫列管式固定床反應(yīng)器，該反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器，包括殼體、列管、功能性管口及內(nèi)件；列管中裝填用于對混合碳四進(jìn)行選擇性共加氫的固體共加氫催化劑；所述反應(yīng)器功能性管口及內(nèi)件包括：多規(guī)格瓷球、入口分配器、出口集合器、卸料口、進(jìn)料口、循環(huán)口、進(jìn)水口、出水口、安全閥口、出料口、排氣口和放凈口；用于支撐列管中的固體共加氫催化劑，以及起到分布作用的所述多規(guī)格瓷球以多層布置于反應(yīng)器下部；用于進(jìn)入反應(yīng)器物料的均勻分布的入口分配器位于反應(yīng)器的最下部，并與外部的進(jìn)料口相連接；用于反應(yīng)器出口物料的匯集及攔截固體催化劑顆粒，避免流失的出口集合器位于反應(yīng)器的最上端，并與外部的出料口相連接；用于卸出反應(yīng)器中的多規(guī)格瓷球及固體共加氫催化劑的卸料口位于反應(yīng)器下封頭的下部；待加氫混合碳四原料的進(jìn)料口位于反應(yīng)器的下部，并與內(nèi)部的入口分配器相連接；反應(yīng)器出口共加氫后物料，其中的一部分進(jìn)行循環(huán)，由循環(huán)口進(jìn)入，并與外部的進(jìn)料口相連接；通過列管間的冷卻水，用于移除反應(yīng)器加氫時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱的冷卻水的進(jìn)水口位于殼體下部；反應(yīng)器所用冷卻水的出水口位于殼體上部；安全閥口位于反應(yīng)器上部；加氫后混合碳四產(chǎn)品的出料口位于反應(yīng)器上部；用于排放不凝氣，使冷卻水充滿殼體與列管間隙，保證列管的完全冷卻的排氣口位于殼體的最上端；用于排凈殼體與列管間隙中的冷卻水的放凈口位于殼體的最上端。固體催化劑為氧化鋁或分子篩上負(fù)載的金屬催化劑。固體催化劑包括鈀基、鉑基貴金屬催化劑。列管的排列方式包括正三角形、正方形、轉(zhuǎn)角正三角形或轉(zhuǎn)角正方形方式中的一種。所述多規(guī)格瓷球，按直徑由小到大，由上到下的順序多層布置于加氫反應(yīng)器底部，所述瓷球?qū)訑?shù)為N層，1≤N≤10；瓷球直徑為Φ2～Φ100。所述瓷球?qū)訑?shù)優(yōu)選2≤N≤5，所述瓷球直徑優(yōu)選Φ3～Φ20。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果如下：1、結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間及投資，便于操作和管理；2、在反應(yīng)器筒體內(nèi)設(shè)置了入口分配器和出口集合器，既可以實(shí)現(xiàn)了進(jìn)料物流的均勻分布，又可以攔截固體催化劑顆粒，避免流失；3、反應(yīng)器加氫時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱，可以通過列管間的冷卻水進(jìn)行移除；4、提高了空速，節(jié)省了催化劑，減少了循環(huán)量。操作更加靈活、安全、可靠，選擇性共加氫轉(zhuǎn)化率高，有效避免反應(yīng)器急劇飛溫、結(jié)焦等狀況。附圖說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1以列管正三角形的排列方式為例的沿A‐A方向的剖視圖。圖3是本發(fā)明的出口集合器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的B向結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的入口分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的C向結(jié)構(gòu)示意圖。圖中編號：1、反應(yīng)器殼體；2、列管；3、多規(guī)格瓷球；4、入口分配器；4‐1、入口分配器的條形孔；4‐2、入口分配器的圓形孔；5、出口集合器；5‐1、出口集合器的條形孔；5‐2、出口集合器的圓孔；6、卸料口；7、進(jìn)料口；8、循環(huán)口；9、進(jìn)水口；10、出水口；11、安全閥口；12、出料口；13、排氣口；14、放凈口。具體實(shí)施方式本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)參見圖1、2所示。一種用于高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四選擇性共加氫列管式固定床反應(yīng)器，該反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器，包括殼體1、列管2、功能性管口及內(nèi)件；列管2中裝填用于對混合碳四進(jìn)行選擇性共加氫的固體共加氫催化劑；所述反應(yīng)器功能性管口及內(nèi)件包括：多規(guī)格瓷球3、入口分配器4、出口集合器5、卸料口6、進(jìn)料口7、循環(huán)口8、進(jìn)水口9、出水口10、安全閥口11、出料口12、排氣口13和放凈口14；用于支撐列管中的固體共加氫催化劑，以及起到分布作用的所述多規(guī)格瓷球3以多層布置于反應(yīng)器下部；用于進(jìn)入反應(yīng)器物料的均勻分布的入口分配器4位于反應(yīng)器的最下部，并與外部的進(jìn)料口7相連接；用于反應(yīng)器出口物料的匯集及攔截固體催化劑顆粒，避免流失的出口集合器5位于反應(yīng)器的最上端，并與外部的出料口12相連接；用于卸出反應(yīng)器中的多規(guī)格瓷球及固體共加氫催化劑的卸料口5位于反應(yīng)器下封頭的下部；待加氫混合碳四原料的進(jìn)料口7位于反應(yīng)器的下部，并與內(nèi)部的入口分配器4相連接；反應(yīng)器出口共加氫后物料，其中的一部分進(jìn)行循環(huán)，由循環(huán)口8進(jìn)入，并與外部的進(jìn)料口7相連接；通過列管2間的冷卻水，用于移除反應(yīng)器加氫時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)熱的冷卻水的進(jìn)水口9位于殼體1下部；反應(yīng)器所用冷卻水的出水口10位于殼體1上部；安全閥口11位于反應(yīng)器上部；加氫后混合碳四產(chǎn)品的出料口12位于反應(yīng)器上部；用于排放不凝氣，使冷卻水充滿殼體1與列管2間隙，保證列管2的完全冷卻的排氣口13位于殼體1的最上端；用于排凈殼體與列管間隙中的冷卻水的放凈口14位于殼體1的最上端。固體催化劑為氧化鋁或分子篩上負(fù)載的金屬催化劑，包括鈀基、鉑基等貴金屬催化劑。列管2的排列方式主要包括正三角形、正方形、轉(zhuǎn)角正三角形、轉(zhuǎn)角正方形等方式。所述多規(guī)格瓷球3，按直徑由小到大，由上到下的順序多層布置于加氫反應(yīng)器底部，所述瓷球?qū)訑?shù)為N層，1≤N≤10，優(yōu)選2≤N≤5；瓷球直徑為Φ2～Φ100,優(yōu)選Φ3～Φ20。工作過程：(1)含高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四原料自進(jìn)料口7進(jìn)入反應(yīng)器，經(jīng)入口分配器4和多規(guī)格瓷球3，進(jìn)入反應(yīng)器中的列管2，在催化劑作用下進(jìn)行共加氫反應(yīng)。(2)根據(jù)反應(yīng)器溫度情況調(diào)節(jié)反應(yīng)器冷卻水進(jìn)水口9和出水口10調(diào)節(jié)閥，保證反應(yīng)器的溫度正常。(3)經(jīng)過反應(yīng)器加氫后的物料經(jīng)出口集合器5，自出料口12排出，其中一部分進(jìn)入下一個(gè)工序，另一部分自循環(huán)口8返回反應(yīng)器，與自進(jìn)料口7進(jìn)入的含高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四原料混合后，繼續(xù)在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。(4)當(dāng)催化劑失活或達(dá)到使用壽命時(shí)，自卸料口6卸出。通過本發(fā)明的反應(yīng)器，對如下組成的混合碳四原料(表1)，經(jīng)一種固體共加氫催化劑作用，進(jìn)行高濃度炔烴和二烯烴的混合碳四選擇性共加氫，可將混合碳四中的雙烯烴、炔烴，通過共加氫裝置轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗N，最終加氫后產(chǎn)品指標(biāo)為：混合碳四除單烯烴之外的不飽和炔烴和不飽和烯烴總含量≤100ppm。表1混合碳四原料組成序號名稱含量(w％)1乙烯基乙炔0～0.321‐丁炔0～0.043甲基乙炔0～0.094乙基乙炔0～0.151,3‐丁二烯0～0.461,2‐丁二烯0～0.17單烯烴和C4烷烴余量當(dāng)前第1頁1 2 3