[發明專利]用于氧化反應器或氨氧化反應器的冷卻盤管設計

有效

• 申請號: 201410125032.4
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN104941531B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: T.R.麥克唐奈;J.R.庫奇;D.R.瓦納;P.T.瓦赫滕多夫;T.G.特拉弗斯
• 申請（專利權）人: 英尼奧斯歐洲股份公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C07C255/08;C07C253/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;胡斌

本發明涉及用于氧化反應器或氨氧化反應器的冷卻盤管設計。用于商業氧化反應器或氨氧化反應器中的冷卻盤管可通過提供以橫向布置而不是線性排列來限定冷卻盤管的獨立線路來進行更緊密地封裝。

背景技術

用于制造丙烯腈和甲基丙烯腈的各種工藝和系統是已知的。常規工藝通常涉及通過選自由丙烷、丙烯或異丁烯、氨和氧構成的集合的碳氫化合物在催化劑存在的情況下直接反應產生的丙烯腈/甲基丙烯腈的回收和凈化。例如，在丙烯腈的商業制造中，丙烯、氨和氧根據以下反應方案一起反應：

CH₂=CH-CH₃ + NH₃ + 3/2 O₂ → CH₂=CH-CN + 3 H₂O

通常稱為氨氧化的該過程在存在適合的流化床氨氧化催化劑的情況下在升高的溫度(例如，350℃至480℃)下以氣相執行。

圖1示出了用于執行該過程的典型的丙烯腈反應器。如這里所示，反應器10包括反應器外殼12、空氣格柵14、供給噴灑器16、冷卻盤管18和旋風分離器20。在正常運行期間，過程空氣經過空氣入口22充入反應器10中，同時丙烯和氨的混合物經過供給噴灑器16充入反應器10中。兩者的流速高到足以使反應器內部中的氨氧化催化劑床24流化，在該處發生丙烯和氨向丙烯腈的催化氨氧化。

由反應產生的產品氣體經過反應器流出物出口26離開反應器10。在這樣做之前，它們穿過旋風分離器20，旋風分離器20移除這些氣體可能已攜帶的用于經過浸入管25回到催化劑床24的任何氨氧化催化劑。氨氧化通常是高度發熱的，且因此冷卻盤管組件18用于提取過量熱，且因此將反應溫度保持在適當的水平。

在此方面，圖2示意性地示出了用于此目的的常規冷卻盤管組件18的設計。圖2為反應器10的局部軸向橫截視圖，其示出了反應器10的冷卻盤管組件中的一組冷卻盤管，該組冷卻盤管由三個單獨的冷卻盤管(冷卻盤管42、冷卻盤管44和冷卻盤管46)構成。冷卻盤管42包括用于接收冷卻水的入口48以及用于在被加熱和部分地轉變成蒸汽之后排出該冷卻水的出口50。同樣，冷卻盤管44包括入口52和出口54，而冷卻盤管46包括入口56和出口58。如圖2中所示，冷卻盤管42,44和46中的各個均由一系列垂直地定向的冷卻盤管線路57限定，各個線路均由一對長形的互連冷卻導管60構成，該冷卻導管60在其底部處由下U形彎折配件62連接到彼此上。連續的冷卻盤管線路57還在其頂部處由上U形彎折配件63連接到彼此上，以便形成從各個相應冷卻盤管的入口到出口的連續流動通路。

圖3為圖2中所示的冷卻盤管組件18的頂視圖。如將從圖2和圖3中認識到的那樣，冷卻盤管42,44和46形成一組冷卻盤管，其為共面的，即，各個位于公共垂直平面中。如圖3中進一步所示，冷卻盤管組件18由多組這些冷卻盤管構成，其中這些冷卻盤管的各組均布置成大體上彼此平行且(可選地)與彼此等距間隔開。此外，如可在圖3中進一步看到的那樣，盡管該冷卻盤管組件中的許多冷卻盤管組包括三個不同的冷卻盤管，但其它冷卻盤管組包括兩個或四個冷卻盤管，而兩個冷卻盤管組包含僅一個冷卻盤管。

圖4為在圖2的線4-4上截取的放大頂部視圖，示出了圖2和圖3的冷卻盤管組件18的特定結構的更多細節。具體而言，圖4為僅示出冷卻盤管的上U形彎折配件63的示意圖。