[发明专利]芳烃氨氧化流化床反应装置及其应用和反应方法

说明书

本发明涉及一种芳烃氨氧化流化床反应装置，包括流化床反应器，所述流化床反应器内设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间形成双分布器区域，所述双分布器区域内设置有隔离单元；所述隔离单元包括多个隔离构件，所述隔离构件为筒体结构，使所述筒体结构内部形成流化单元区域，所述双分布器区域内与筒体外部形成的区域为晶格氧补充单元区域。本发明的装置应用于流化反应具有明显优势，用于芳烃氨氧化反应，配合对应反应方法在保证降低总氨比、空气比的条件下，达到了节能、降耗、减排的目的。

技术领域

本发明涉及芳烃氨氧化流化床反应装置及其应用和反应方法。

背景技术

芳烃氨氧化反应的反应主要包括固定床和流化床工艺，反应过程中会产生大量的反应热，因此，反应温度的控制是其中的难点，反应过程中容易发生局部过热，从而导致反应温度控制困难，进而易于发生深度氧化等副反应，从而导致目标产物收率的降低以及催化剂失活等。为此，采用流化床反应器是一种较好的解决方法，流化床反应器能够使气固相良好接触，从而实现温度分布均匀及有效的撤热，在强放热反应中能很好地控制反应温度，进而可稳定地生产。

目前国际市场上对芳腈类的需求量日益增大，这一情况促使芳腈类生产企业希望进一步扩大产能。采用增加反应器设备数量、提高氨比、空气比的情况下扩大产能，相对而言，也即减少设备制造方面的成本费用，因此也被视作扩大产能主要手段。如果能够在不增加现有装置尺寸、低总氨比、低空气比的前提下，提供一种既能够满足更大收率又不会导致由温度过高引起副反应或损坏装置的流化床反应装置，其产生的社会效益是显著的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术芳烃氨氧化流化床氨比大、空气比大、原料利用率低的问题，提供一种在保证降低总氨比、空气比的条件下，能够提高换热效率，灵活调节反应器内热量，提高原料的利用率，从而达到节能、降耗、减排的目的的流化床反应装置及其应用和反应方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种芳烃氨氧化流化床反应装置，包括流化床反应器，所述流化床反应器内设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间形成双分布器区域，所述双分布器区域内设置有隔离单元，所述隔离单元包括多个隔离构件，所述隔离构件为筒体结构，使所述筒体结构内部形成流化单元区域，所述双分布器区域内与筒体外部形成的区域为晶格氧补充单元区域；

所述流化单元区域用于反应物料与催化剂颗粒的接触与混合，并进行氨氧化反应；

所述晶格氧补充单元区域用于补充催化剂颗粒的晶格氧。

优选地，所述第二分布器上设置有流化喷嘴和补充喷嘴，所述流化喷嘴上端与所述流化单元区域相连通；所述补充喷嘴上端与所述晶格氧补充单元区域相连通；所述流化单元区域与所述晶格氧补充单元区域相连通。

优选地，所述补充喷嘴和所述第一分布器之间的垂直距离与所述第一分布器和所述第二分布器之间的垂直距离之比为0.2～0.7。

优选地，所述流化床反应器设置一级撤热水管，所述隔离构件环绕包裹着所述一级撤热水管，与所述一级撤热水管的垂直中心相互重合；所述一级撤热水管的横截面面积与所述隔离构件的横截面面积之比为0.01～0.5。

优选地，所述隔离构件的侧面开孔率为0～15％。

优选地，所述第一分布器和第二分布器之间的垂直距离与所述流化床反应器的垂直高度之比为0.03～0.1。

优选地，所述隔离构件的上底面和下底面之间的垂直距离与所述第一分布器和所述第二分布器之间的垂直距离的比为0.4～0.9。

优选地，所述隔离单元包括多个沿水平均匀排布的所述隔离构件，优选相邻两个所述隔离构件之间的距离大于50mm，优选为200-500mm。