[發明專利]芳烴氨氧化流化床反應裝置及其應用和反應方法

在審

• 申請號: 202110704043.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN115518590A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 楊為民;徐俊;鐘思青;顧龍勤
• 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;B01J8/18;C07C253/28;C07C255/51;C07C255/50
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;劉依云

1.一種芳烴氨氧化流化床反應裝置，包括流化床反應器，其特征在于，所述流化床反應器(2)內設置有第一分布器(4)和第二分布器(7)，所述第一分布器(4)和第二分布器(7)之間形成雙分布器區域，所述雙分布器區域內設置有隔離單元，所述隔離單元包括多個隔離構件(10)，所述隔離構件(10)為筒體結構，使所述筒體結構內部形成流化單元區域(14)，所述雙分布器區域內與筒體外部形成的區域為晶格氧補充單元區域(15)；

所述流化單元區域(14)用于反應物料與催化劑顆粒的接觸與混合，并進行反應；

所述晶格氧補充單元區域(15)用于補充催化劑顆粒的晶格氧。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二分布器(7)上設置有流化噴嘴(20)和補充噴嘴(21)，所述流化噴嘴(20)上端與所述流化單元區域(14)相連通；所述補充噴嘴(21)上端與所述晶格氧補充單元區域(15)相連通；所述流化單元區域(14)與所述晶格氧補充單元區域(15)相連通；優選地，所述補充噴嘴(21)和所述第一分布器(4)之間的垂直距離與所述第一分布器(4)和所述第二分布器(7)之間的垂直距離之比為0.2～0.7。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述流化床反應器(2)設置一級撤熱水管(13)，所述隔離構件(10)環繞包裹著所述一級撤熱水管(13)，與所述一級撤熱水管(13)的垂直中心相互重合；所述一級撤熱水管(13)的橫截面面積與所述隔離構件(10)的橫截面面積之比為0.01～0.5。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的裝置，其中，所述隔離構件(10)的側面開孔率為0～15％。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的裝置，其中，所述第一分布器(4)和第二分布器(7)之間的垂直距離與所述流化床反應器(2)的垂直高度之比為0.03～0.1。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的裝置，其中，所述隔離構件(10)的上底面和下底面之間的垂直距離與所述第一分布器(4)和所述第二分布器(7)之間的垂直距離的比為0.4～0.9。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的裝置，其中，所述隔離單元包括多個沿水平均勻排布的所述隔離構件(10)，優選相鄰兩個所述隔離構件(10)之間的距離大于50mm，優選為200～500mm。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的裝置，其中，所述流化單元區域(14)內設置有擋板(30)，所述擋板(30)上設置有孔和/或縫的結構，優選所述擋板(30)與所述一級撤熱水管(13)的垂直夾角為5～45°。

9.權利要求1-8中任意一項所述的裝置在氧化反應中的應用，優選在氨氧化反應中的應用。

10.一種芳烴氨氧化流化床反應方法，其特征在于，該方法在權利要求1-8任意一項所述裝置中進行，包括以下步驟：

(a)參與反應的一股空氣由第二分布器(7)進入流化床反應器(2)雙分布器區域內的流化單元區域(14)內，與來自第一分布器(4)的原料與氨一起在流化單元區域(14)內催化劑的作用下發生反應，生成產品氣(12)；

(b)另外一股空氣從第二分布器(7)進入流化床反應器(2)的雙分布器區域內的晶格氧補充單元區域(15)內，與來自流化單元區域(14)參與反應后失去晶格氧的催化劑充分接觸，補充晶格氧，補充晶格氧后的催化劑返回流化單元區域(14)內繼續反應。