涉及流化床反应装置及使用其的气相放热反应方法。所述方法，在使用内部具有除热管的流化床反应器进行气相放热反应时，其通过使蒸气有效地在除热管内流通来进行反应器的温度控制而充分满足工艺稳定性和经济性。所述方法是将反应原料供给在内部具有多个除热管的流化床反应器进行气相放热反应的方法，包括下列工序：（ａ）使第一蒸气和／或构成所述第一蒸气的物质的液体在一个上述除热管的内部流通，而将所述流化床反应器除热，同时由所述第一蒸气和／或所述液体产生过热蒸气，（ｂ）将构成所述第一蒸气的物质的液体与所述过热蒸气接触而产生第二蒸气，（ｃ）使所述第二蒸气在其它所述除热管的内部流通。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有除热管的流化床反应装置以及使用其的气 相放热反应方法。
技术介绍
流化床技术自十九世纪后半段被开发以来，已经应用于各 种制造技术。作为流化床的主要工业应用，可以列举煤炭气化炉、FCC(催化裂化)装置、基于丙烯的氨氧化的丙烯腈制造 装置、聚乙烯气相聚合装置、马来酸酐制造装置等。由于流化 床反应器的反应热的除去或施加容易，因此作为特征，可以列 举能够将床内部维持在均一温度、能够处理爆炸范围的高浓度 气体、生产率高等，今后期待在各方面的应用和改良。进行气相放热反应的流化床反应器在其内部设有除热管， 通过使水或蒸气流通而除去反应热，控制反应温度。作为与设置在流化床反应器内部的除热管有关的专利技术，例 如，在专利文献l中公开了 一种以高收率稳定地制备马来酸酐的 方法，其中设置除热管，使得在将碳数4以上的脂族烃供给到流 化床反应器以通过气相氧化反应制备马来酸酐时，流化床反应 器的稀薄层温度相比于浓厚层温度降低。另夕卜，在专利文献2中公开了 一种在流化床反应器中除热和 /或供热的热交换管的配置。此外，专利文献3记载了 一种使用以恒定速度供给冷却介质 的除热管和以可变速度供给冷却介质的除热管来精密地控制反 应温度的方法。专利文献l:日本特开平2-19370号公报专利文献2:日本特开2002-213886号公报 专利文献3:国际公开第95/21692号小册子
技术实现思路
专利技术要解决的问题反应温度是流化床反应器运转时的重要控制因素之一。从 将目的产物的收率维持在高水平以及安全运转的观点考虑，反 应温度的稳定化是必需的事项。另外，由流化床反应器副产的 蒸气具有重要的作用，在工业规模的制造装置中，不用说，蒸 气的有效利用很大程度上决定经济性。然而，对于同时满足工 艺稳定性和经济性的流化床反应器的冷却方法迄今仍有待改 善。本专利技术的目的是提供气相放热反应方法和流化床反应装 置，其通过在使用内部具有除热管的流化床反应器进行气相放 热反应时，使蒸气有效地在除热管内流通来进行反应器的温度 控制，从而充分满足工艺稳定性和经济性。用于解决问题的方案在流化床反应器的除热管内流通的方法，结果发现可以解决该 问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术是如下所述的气相放热反应方法和流化床反应装置。 一种气相》文热反应方法，所述方法是将反应原料供给 到在内部具有多个除热管的流化床反应器而进行气相放热反应 的方法，包括下列工序(a)使第一蒸气和/或构成所述第一蒸 气的物质的液体在一个上述除热管的内部流通，而将所述流化 床反应器除热，同时由所述第一蒸气和/或所述液体产生过热蒸5气，(b)将构成所述第一蒸气的物质的液体与所述过热蒸气接触而产生第二蒸气，(c)使所述第二蒸气在其它所述除热管的内部流通。才艮据项所述的气相放热反应方法，其中所述反应原 料包括碳数2~ 4的烷烃和/或烯烃。所述的气相放热反应方法，其中所述烷烃是 丙烷和/或异丁烷。才艮据项所述的气相;故热反应方法，其中所述烯烃是 丙烯和/或异丁烯。根据项 ~ 的任一项所述的气相放热反应方法，其 中所述气相放热反应是氨氧化反应。 —种流化床反应装置，所述流化床反应装置是气相放 热反应用的流化床反应装置，包括流化床反应器、配置在其内 部的多个除热管、和连接在一个所述除热管和其它所述除热管 上的减温器(Desuperheater )，其中，(a)所述一个除热管通过 使第 一蒸气和/或构成所述第 一蒸气的物质的液体在其内部流 通，而将所述流化床反应器除热，同时由所述第一蒸气和/或所 述液体产生过热蒸气，(b)所述减温器使构成所述第一蒸气的 物质的液体与所述过热蒸气接触而产生第二蒸气，(c)所述其 它除热管使所述第二蒸气在其内部流通。根据项所述的流化床反应装置，其中多个所述除热 管被配置成满足下式(1 )表示的条件，0.70SmaxS Smin( 1 )在式(1)中，Smax表示用通过与所述流化床反应器的内 部的反应原料和反应产物的流通方向大致正交的断面中心并且 与所述断面正交的假想平面将所述流化床反应器等分为4个区 域时，在所述各区域的所述除热管外表面积合计值中的最大外表面积合计值，Smin表示在所述各区域的所述除热管的外表面 积合计值中的最小外表面积合计值。根据项或所述的流化床反应装置，其中在多个所 述除热管中，以具有最小外表面积的所述除热管的所述外表面 积为基准，除此以外的所述除热管的所述外表面积分别是l ~ 10倍。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供气相放热反应方法和流化床反应装 置，其中，在使用内部具有除热管的流化床反应器而进行气相 放热反应时，通过使蒸气有效地在除热管内流通来控制反应器 的温度，从而充分满足工艺稳定性和经济性。附图说明图l为示出本实施方式的流化床反应装置的 一 个实例的概要图。图2为使用块体示出本实施方式所涉及的各除热管在与S 方向正交方向上的配置以及各除热管的外表面积的示意图。图3是使用块体示出本实施方式所涉及的各除热管在与S 方向正交方向上的另 一 配置以及各除热管的外表面积的示意图。图4为示出比较例所涉及的流化床反应装置的概要图。图5是用于说明比较例所涉及的流化床反应器中的各除热 管的配置的横断面图。图6是用于说明另 一 个比较例所涉及的流化床反应器中的 各除热管的配置的横断面图。附图标记i兌明1气液分离容器2冷却螺管3过热螺管 4蒸气螺管 5蒸气螺管 6蒸气螺管 7减温器 8减温器 9流化床反应器 10 ~ 14管线具体实施例方式以下，根据需要参照附图来详细说明用于实施本专利技术的具 体实施方式(以下简称为"本实施方式")。另外，在附图中，同 一要素用同一附图标记表示，并省略重复说明。而且，上下左 右等位置关系只要无特别说明，均以附图中所示的位置关系为 基础。此外，装置和部件的尺寸比例不限于图示的比例。本实施方式的气相放热反应方法是将反应原料供给到在内 部具有多个除热管的流化床反应器而进行气相放热反应的方 法，包括下列工序(a)使水蒸汽和/或水在一个上述除热管的 内部流通，而将流化床反应器除热，同时由所述水蒸汽和/或水 产生过热水蒸气，(b)使所述过热水蒸汽与水接触而产生水蒸 汽，使该水蒸汽在其它所述除热管的内部流通。图l是示意性地示出本实施方式的具有多个除热管的流化 床反应装置的一个实例的概要图。该流化床反应装置在气相放 热反应中使用，其包括流化床反应器9和具有配置在其内部的多 个除热管的除热系统。除热系统具体地说具有分别作为除热管 的冷却螺管2、过热螺管3、蒸气螺管4、 5和6、气液分离容器l, 8分别连接于多个蒸气螺管的减温器7和8 。流化床反应器9只要与 公知的相同即可，例如，在其下部具有作为反应原料的气体的 分布管和/或分布板，在其上部具有捕集混入从反应器流出的反 应气体中的催化剂的旋风分离器。在该情况下，反应原料和反 应产物一^:^人下向上流通。反应原料经由从流化床反应器9的下侧连出的原料供给管 (图中未示出)供给到填充有必要量的流化床催化剂的流化床 反应器9。气相放热反应中产生的热通过用设置在流化床反应器 9内的作为除热管的螺管2、 3、 4、 5和6冷却来除热，从而反应 温度被控制。对气相;故热反应没有特定限制，例如可以列举氧化反应、 氨氧化反应、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气相放热反应方法，所述方法是将反应原料供给到在内部具有多个除热管的流化床反应器进行气相放热反应的方法，包括下列工序： （ａ）使第一蒸气和／或构成所述第一蒸气的物质的液体在一个所述除热管的内部流通，而将所述流化床反应器除热，同时由所 述第一蒸气和／或所述液体产生过热蒸气， （ｂ）将构成所述第一蒸气的物质的液体与所述过热蒸气接触而产生第二蒸气， （ｃ）使所述第二蒸气在其它所述除热管的内部流通。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐野和彦，福薗敏彦，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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