[實用新型]用于丙烯氨氧化反應器的原料氣進料系統

有效

• 申請號: 201721521018.1
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN211800722U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙樂;吳糧華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C07C253/26;C07C255/08
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

本實用新型提供一種用于丙烯氨氧化反應器的進料系統，該進料系統包括原料氣混合系統和進料分布器，丙烯氨混合氣經原料氣混合系統混合后通過進料分布器在丙烯氨氧化反應器內得到均勻分布，其特征在于，丙烯氨混合氣進入進料分布器時的初始溫度T₀為10～220℃。本實用新型的用于丙烯氨氧化制丙烯腈的丙烯氨原料氣進料系統能夠避免丙烯氨進料分布器內任一位置處的混合氣溫度達到氨分解出活性氮原子的溫度，從而降低了丙烯氨分布器發生滲氮脆裂的風險。

技術領域

本實用新型涉及一種用于丙烯氨氧化反應器的原料氣進料系統和通過該進料系統控制丙烯氨氧化反應器的丙烯氨混合氣溫度的方法。

背景技術

丙烯腈是石油化工的重要化工原料，世界各國普遍采用丙烯氨氧化一步法生產丙烯腈。

由于目前商用丙烯氨氧化催化劑的活性溫度在400～450℃的范圍內，因此在丙烯腈生產過程中，丙烯氨進料分布器(以下有時也簡稱作“丙烯氨分布器”或“進料分布器”或“分布器”)長期處于高溫當中，進料分布器內的丙烯氨混合氣(以下簡稱混合氣)沿進料分布器的總管/主管/支管(以下統稱為導管)流動過程中不斷的被床層加熱。隨著混合氣在導管中行進的長度的增加，混合氣的溫度也在不斷上升。當混合氣的溫度高于氨分解出活性氮原子的溫度時(該溫度以下有時簡稱為氮化溫度)，由于混合氣中游離氨的持續存在，部分氨分解出活性氮原子，并與導管中的金屬原子結合，生成脆性的金屬氮化物。該氮化物在工況條件下很容易發生脆裂，會造成進料分布器的破裂，致使丙烯氨分布不均，導致反應性能下降，嚴重時使反應器被迫停車更換分布器。文獻《反應器分布器分布管斷裂分析》分析了丙烯氨分布器發生脆裂的原因，文獻《丙烯氨分布器材質選擇的探索》認為氨在350℃～450℃時就能分解出活性氮原子。目前，丙烯氨分布器所采用的材料主要為碳鋼，根據所使用的碳鋼的具體材質不同，丙烯氨分布器的氮化溫度(即構成丙烯氨分布器的碳鋼開始發生氮化的溫度)也有所區別，但現有的研究結果認為，各種碳鋼的氮化溫度均在上述的氨分解溫度范圍內。

CN1081482C公開了丙烯氨分布器排出孔孔徑與溫度有關，但是該專利并沒有考慮丙烯氨分布器的氮化問題。換句話說就是裝置存在分布器更換頻率增加的風險。也有專利，如US3704690A采用抗氮化合金來制造分布器，但由于氨氧化特有的某些問題及成本原因，也在丙烯腈生產企業使用過程中，被證實是不能解決氮化脆裂問題的。再如CN1089596A提出在每個導管外表面加設一層隔熱層，使得導管內含氨混合氣的溫度低于氮化反應溫度，但是，由于設計復雜、設備成本高，該解決方案也不令人滿意。

本實用新型提供了一種用于丙烯氨氧化制丙烯腈的丙烯氨原料氣進料系統，該進料系統可避免丙烯氨分布器任一位置處的混合氣溫度長期達到甚至高于丙烯氨進料分布器的氮化溫度，降低了丙烯氨分布器發生滲氮脆裂的風險。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是以往裝置中存在丙烯氨分布器局部溫度高于氮化溫度導致分布器滲氮脆裂造成原料氣分布不均、反應結果劣化的技術問題。本實用新型提供了一種用于丙烯氨氧化制丙烯腈的丙烯氨原料氣進料系統，該進料系統能夠避免丙烯氨進料分布器內任一位置處的混合氣溫度達到氨分解出活性氮原子的溫度，從而降低了丙烯氨分布器發生滲氮脆裂的風險。

本實用新型提供一種丙烯氨氧化反應器的進料系統，該進料系統包括原料氣混合系統和進料分布器，丙烯氨混合氣經原料氣混合系統混合后通過進料分布器在丙烯氨氧化反應器內得到均勻分布，其特征在于，

丙烯氨混合氣進入進料分布器時的初始溫度T₀為10～220℃。

根據本實用新型的進料系統，優選地，初始溫度T₀為20～200℃。

根據本實用新型的進料系統，優選地，初始溫度T₀為35～185℃。

根據本實用新型的進料系統，優選地，初始溫度T₀為20～200℃。