[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

本發明涉及一種芳烴氨氧化流化床反應裝置，包括流化床反應器，所述流化床反應器內設置有第一分布器和第二分布器，所述第一分布器和第二分布器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，所述隔離構件為筒體結構，使所述筒體結構內部形成流化單元區域，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。本發明的裝置應用于流化反應具有明顯優勢，用于芳烴氨氧化反應，配合對應反應方法在保證降低總氨比、空氣比的條件下，達到了節能、降耗、減排的目的。

技術領域

本發明涉及芳烴氨氧化流化床反應裝置及其應用和反應方法。

背景技術

芳烴氨氧化反應的反應主要包括固定床和流化床工藝，反應過程中會產生大量的反應熱，因此，反應溫度的控制是其中的難點，反應過程中容易發生局部過熱，從而導致反應溫度控制困難，進而易于發生深度氧化等副反應，從而導致目標產物收率的降低以及催化劑失活等。為此，采用流化床反應器是一種較好的解決方法，流化床反應器能夠使氣固相良好接觸，從而實現溫度分布均勻及有效的撤熱，在強放熱反應中能很好地控制反應溫度，進而可穩定地生產。

目前國際市場上對芳腈類的需求量日益增大，這一情況促使芳腈類生產企業希望進一步擴大產能。采用增加反應器設備數量、提高氨比、空氣比的情況下擴大產能，相對而言，也即減少設備制造方面的成本費用，因此也被視作擴大產能主要手段。如果能夠在不增加現有裝置尺寸、低總氨比、低空氣比的前提下，提供一種既能夠滿足更大收率又不會導致由溫度過高引起副反應或損壞裝置的流化床反應裝置，其產生的社會效益是顯著的。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術芳烴氨氧化流化床氨比大、空氣比大、原料利用率低的問題，提供一種在保證降低總氨比、空氣比的條件下，能夠提高換熱效率，靈活調節反應器內熱量，提高原料的利用率，從而達到節能、降耗、減排的目的的流化床反應裝置及其應用和反應方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種芳烴氨氧化流化床反應裝置，包括流化床反應器，所述流化床反應器內設置有第一分布器和第二分布器，所述第一分布器和第二分布器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，所述隔離構件為筒體結構，使所述筒體結構內部形成流化單元區域，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；

所述流化單元區域用于反應物料與催化劑顆粒的接觸與混合，并進行氨氧化反應；

所述晶格氧補充單元區域用于補充催化劑顆粒的晶格氧。

優選地，所述第二分布器上設置有流化噴嘴和補充噴嘴，所述流化噴嘴上端與所述流化單元區域相連通；所述補充噴嘴上端與所述晶格氧補充單元區域相連通；所述流化單元區域與所述晶格氧補充單元區域相連通。

優選地，所述補充噴嘴和所述第一分布器之間的垂直距離與所述第一分布器和所述第二分布器之間的垂直距離之比為0.2～0.7。

優選地，所述流化床反應器設置一級撤熱水管，所述隔離構件環繞包裹著所述一級撤熱水管，與所述一級撤熱水管的垂直中心相互重合；所述一級撤熱水管的橫截面面積與所述隔離構件的橫截面面積之比為0.01～0.5。

優選地，所述隔離構件的側面開孔率為0～15％。

優選地，所述第一分布器和第二分布器之間的垂直距離與所述流化床反應器的垂直高度之比為0.03～0.1。

優選地，所述隔離構件的上底面和下底面之間的垂直距離與所述第一分布器和所述第二分布器之間的垂直距離的比為0.4～0.9。

優選地，所述隔離單元包括多個沿水平均勻排布的所述隔離構件，優選相鄰兩個所述隔離構件之間的距離大于50mm，優選為200-500mm。