本发明专利技术公开了一种烯腈流化床反应装置，包括反应器，所述反应器含本体部和下锥体部，所述本体部上设有氨/丙烯分布器，所述氨/丙烯分布器的入口端连接有用于对氨、丙烯进行均质的均混器；所述下锥体部中设有空气分布器，所述空气分布器的入口与空气进气管相连；所述本体部与下锥体部之间设置有筛孔分布板。还提供了一种丙烯腈流化床反应工艺。本发明专利技术通过对流化床反应装置的工程和工艺条件进行创新设计，减少各类副反应的产生，提高丙烯腈收率，降低杂质噁唑的生成几率，同时也为丙烯腈反应装置的规模扩大创造条件。规模扩大创造条件。规模扩大创造条件。
【技术实现步骤摘要】
一种丙烯腈流化床反应装置和工艺
[0001]本专利技术属于化学工程工艺
，涉及一种丙烯腈流化床反应装置和工艺。
技术介绍
[0002]生产丙烯腈的丙烯氨氧化反应为流化床反应工艺，经过多年的技术进步，虽然丙烯的转化率已达到98％以上，但由于对副反应的抑制手段匮乏，导致大量副产物的产生，这不仅降低了丙烯腈的收率、增加生产能耗，而且部分副产物如噁唑等还严重影响丙烯腈的产品质量。目前最先进的工业化丙烯腈流化床反应装置的收率已经提高到80％左右，副产物噁唑含量降到20ppm左右。
[0003]中国专利文献CN102372650B提出了一种含有以下通式表示的活性组份：Mo
12
Bi
a
Fe
b
Ni
c
X
d
Y
e
Z
f
Q
g
K
h
O
x
的催化剂解决原有技术中存在的催化剂Mo元素四面体晶相结构含量低、丙烯腈选择性低，且随着反应时间的延长丙烯腈收率降低的问题。该催化剂在优化的工艺条件下，即：原料摩尔比丙烯/氨/空气＝1/1.05～1.30/9.2～9.8，反应温度为420～440℃,反应压力为0.06～0.14Mpa,WWH为0.06～0.10小时
‑1条件下，实现丙烯腈收率大于78％的技术目标。
[0004]中国专利文献CN201210412589.7提出了一种用于氨氧化制不饱和腈流化床催化剂及方法，主要解决现有技术中丙烯腈催化剂储氧和释放氧的能力低、比表面低，造成丙烯转化率低、丙烯腈选择性低，且快速下降，导致丙烯腈收率低的问题。通过采用以硅溶胶为载体，含有以下通式表示的活性组份:Mo
12
Bi
a
Fe
b
Ni
c
X
d
Y
e
Z
f
K
g
O
x
，其中Y为二种或以上稀土元素先形成固溶体后再制备成催化剂的技术方案较好地解决了该问题。该催化剂在优化的工艺条件下，实现丙烯腈收率大于78％的技术目标。
[0005]中国专利文献CN201310727958.6提供了一种丙烯腈生产工艺，即在设置多层多孔板分布板的流化床反应器内，采用市售C49MC型催化剂，在丙烯和氨的摩尔比为1:1.15，压力为0.06Mpa，温度为435℃条件下反应，实现将丙烯腈生产过程中产生的杂质噁唑的转化率显著地降低0.02％(重量)以下的目标。实现丙烯腈收率大于78％，杂质噁唑小于0.02％(重量)。
[0006]上述现有技术中均无法突破丙烯腈收率大于80％的工程极限。因此，本领域技术人员极有必要提供一种基于工程和工艺创新的高收率、低噁唑产出的丙烯腈流化床反应装置和工艺。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种高收率、低噁唑产出的丙烯腈流化床反应装置和工艺。通过对流化床反应装置的工程和工艺条件进行创新设计，减少各类副反应的产生，提高丙烯腈收率，降低杂质噁唑的生成几率，同时也为丙烯腈反应装置的规模扩大创造条件。
[0008]本专利技术目的之一是提供一种烯腈流化床反应装置，所采用的技术方案如下：
[0009]一种烯腈流化床反应装置，包括反应器，所述反应器含本体部和下锥体部，所述本
体部上设有氨/丙烯分布器，所述氨/丙烯分布器的入口端连接有用于对氨、丙烯进行均质的均混器；所述下锥体部中设有空气分布器，所述空气分布器的入口与空气进气管相连；所述氨/丙烯分布器与所述空气分布器之间还设置有筛孔分布板。
[0010]优选的，所述下锥体部的锥角范围为90～105
°
。
[0011]优选的，所述本体部与下锥体部的相接处形成流化床下切线，所述空气分布器与流化床下切线的距离为下锥体部锥高的1/3～1/2；
[0012]所述筛孔分布板在流化床下切线的上方，距流化床下切线200mm～300mm处。
[0013]优选的，所述氨/丙烯分布器处于筛孔分布板上方200mm～600mm处。
[0014]优选的，所述均混器包括壳体，壳体为圆柱体，所述壳体内设置有多根丙烯分布管和静态混合单元，所述丙烯分布管沿氨的流动方向布置，相邻丙烯分布管之间通过丙烯输气支管连接；
[0015]所述丙烯分布管的末端与所述静态混合单元的前端之间相距1～3倍的均混器直径；其中之一的丙烯分布管位于壳体的中心线上，其余的丙烯分布管以在中心线外侧呈圆周对称分布。
[0016]进一步的，所述丙烯分布管所在的圆周直径是均混器壳体直径的2/3；
[0017]任一所述丙烯分布管的侧壁上均按三角形排列均匀开喷射孔，且所述喷射孔直径为10～15mm。
[0018]优选的，所述空气分布器包含两条呈90
°
交叉连通的空气主管、与空气主管连通的空气支管，所述空气支管垂直于所述空气主管间隔分布，且空气主管与空气支管位于同一水平面内；
[0019]所述空气进气管与两条空气主管的交叉中心相连；
[0020]所述空气支管的下侧壁上开有分布孔，分布孔集中于以竖直轴线两侧夹角为
ɑ
的区域内，
ɑ
的值为20～45
°
。
[0021]进一步的，相邻空气支管之间的管中心间距为空气支管直径的2～3倍。
[0022]进一步的，所述空气分布器的直径是所处锥体截面直径的0.8～0.9倍；
[0023]进一步的，空气支管下侧壁上的分布孔尺寸一致，且分布孔在空气支管的下侧壁上均布，分布孔的孔径为5mm～15mm。
[0024]优选的，所述筛孔分布板为与反应器直径相当的开孔板，开孔率为15％～35％；开孔大小为30～50mm，且开孔在分布板上均布。
[0025]优选的，所述氨/丙烯分布器包括呈90
°
交叉设置的4根分布主管，分布主管与反应器内壁围成4个扇形区域，任一分布主管上均间隔且垂直连通多根分布支管，相邻扇形区域内的分布支管以垂直方向分别布设；且所述分布主管与分布支管位于同一水平面内；
[0026]任一所述分布支管均为变径结构，在与分布主管的连接处为直径最大，离主管越远管径越小。
[0027]进一步的，所述分布支管下侧壁上设置两排喷嘴，喷嘴在管壁开口形状为渐缩型，渐缩角度β为25～35
°
之间；
[0028]喷嘴在分布管外部分为圆柱型，两排喷嘴沿竖直方向对称分布，与竖直方向的夹角为25～35
°
。
[0029]本专利技术的目的之二在于提供一种丙烯腈流化床反应工艺，所采用的方案如下：
[0030]反应器的下锥体部中通过空气分布器引入均布的空气，扩散上升通过筛孔分布板进一步均布；同时，丙烯、氨通过均混器进入反应器本体部的氨/丙烯分布器中均布后喷出，与经过筛孔分布板均布后的空气充分混合，其中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烯腈流化床反应装置，其特征在于：包括反应器，所述反应器含本体部和下锥体部，所述本体部上设有氨/丙烯分布器，所述氨/丙烯分布器的入口端连接有用于对氨、丙烯进行均质的均混器；所述下锥体部中设有空气分布器，所述空气分布器的入口与空气进气管相连；所述氨/丙烯分布器与所述空气分布器之间还设置有筛孔分布板。2.根据权利要求1所述的丙烯腈流化床反应装置，其特征在于：所述下锥体部的锥角范围为90～105
°
；和/或，所述本体部与下锥体部的相接处形成流化床下切线，所述空气分布器与流化床下切线的距离为所述下锥体部锥高的1/3～1/2；所述筛孔分布板在流化床下切线的上方，距流化床下切线200mm～300mm处；和/或，所述氨/丙烯分布器处于筛孔分布板上方200mm～600mm处。3.根据权利要求1所述的丙烯腈流化床反应装置，其特征在于：所述均混器包括圆柱体的壳体，所述壳体内设置有多根丙烯分布管和静态混合单元，所述丙烯分布管沿氨的流动方向布置，相邻丙烯分布管之间通过丙烯输气支管连接；所述丙烯分布管的末端与所述静态混合单元的前端之间相距1～3倍的均混器直径；其中之一的丙烯分布管位于壳体的中心线上，其余的丙烯分布管以在中心线外侧呈圆周对称分布。4.根据权利要求3所述的丙烯腈流化床反应装置，其特征在于：所述丙烯分布管所在的圆周直径是均混器壳体直径的2/3；任一所述丙烯分布管的侧壁上按三角形排列均匀开喷射孔，通过喷射孔实现丙烯的出孔速度为20
‑
40m/s。5.根据权利要求1所述的丙烯腈流化床反应装置，其特征在于：所述空气分布器包含两条呈90
°
交叉连通的空气主管、与空气主管连通的空气支管，所述空气支管垂直于所述空气主管间隔分布，且空气主管与空气支管位于同一水平面内；所述空气进气管与两条空气主管的交叉中心相连；所述空气支管的下侧壁上开有分布孔，分布孔集中于以竖直轴线两侧夹角为b的区域内，b角度值为20～45
°
。6.根据权利要求1所述的丙烯腈流化床反应装置，其特征在于：所述氨/丙烯分布器包括呈90
°
交叉设置的4根分布主管，分布主管与反应器内壁围成4个扇形区域，任一分布主管上均间隔且垂...
【专利技术属性】
技术研发人员：马洪玺，张文军，孟祥立，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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