【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多相催化反应，尤其涉及一种生产腈类化合物的流化床反应装置及方法。
技术介绍
1、腈类化合物是重要的化工原料和合成中间体,它们通常具有独特的化学结构和物理性质，在合成材料、树脂、杀虫剂、胶黏剂和特种溶剂等化工领域中具有广泛应用。此外，它还是药物、染料、维生素和塑料化学合成的中间体。
2、羧酸(酯)氨化脱水和酰胺直接脱水是腈类化合物重要的制备方法之一。通常采用的脱水剂主要包括五氧化二磷、三氯氧磷、二氯亚砜等，或是光气、三光气等毒性较大的化学品。含磷脱水剂的使用会产生大量的含磷废水，环保处理较困难。而光气类化学品属于有毒有害危化品，且反应过程大量放热，工艺安全性差，同时还会产生大量的酸性废水。
3、cn112645840a将溶解于有机溶剂的水杨酰胺和氨气一起通入装填有催化剂的固定床反应器实现了连续制备水杨腈。cn115160182a则用水杨酸甲酯和氨气预热混合在固定床催化剂反应器上催化合成得到水杨腈。cn111848447a将己二酸气化后和氨气混合，经过固定床催化反应器或者流化床催化反应器合成己二腈。上述工艺都成功避免了传统脱水剂的使用，实现了腈类化合物的连续化生产，但是羧酸、羧酸酯及酰胺等沸点高的原料往往需要溶解在有机溶剂中或者高温气化后才能通入固定床反应器，因此必须增加有机溶剂的回收或者原料预热气化的诸多附属设备，随之也带来大量能耗。同时，脱水催化剂往往容易积碳失活，往往需要两套固定床交替进行反应和催化剂再生才能保证连续稳定生产，设备投资比较大。
4、因此开发具有直接固相或者液相进
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种制备腈类化合物的流化床反应装置及方法，所述装置分别设置进气口和进料口，原料进入反应器中与流化状态的催化剂快速换热、直接气化并催化转化，快速形成目标腈类化合物。该流化床装置进料简单、处理量大、转化率高且副产物少。
2、本专利技术的一个目的在于提供一种制备腈类化合物的流化床反应装置，
3、一种生产腈类化合物的流化床反应装置，包括依次连接的进料单元、流化床反应器、过滤单元；
4、其中，所述进料单元位于所述流化床反应器的一侧，与流化床反应器的进料口相连，用于反应原料的输入，原料为固体原料或液体原料；
5、所述流化床反应器为三段式结构，上部为圆筒形结构，中部为倒锥体结构，下部为圆筒形结构，上部圆筒形结构的直径大于下部圆筒形结构的直径，为扩大段。上下部直径比为1.1:1～4:1，通过中部倒锥体结构连接形成整体，所述中部倒锥体结构的锥面与垂直向夹角为15°-45°。其中所述下部圆筒形结构为主要反应区，在较小的空间内通过控制气体分布、风速、换热量等工艺条件使反应物与催化剂充分接触达到反应条件，进而快速反应；其中所述上部圆筒形结构主要目的为：其一，降低气速使得气固相分离；其二，提供足够的空间设置进料或排气装置等附属构件；其中所述中部倒锥体结构起到连接上下部结构，并促进物料或催化剂回流入流化床下部反应区的作用，具体通过锥角角度和流化气速，催化剂粒径等来控制；
6、其中所述流化床反应器具有至少一个进料口；作为主要反应区的所述下部圆筒形结构中设置单级或多级水平分布板，用于承载催化剂和分布气体，同时将反应进程划分为若干相应的反应区域，各级分布板上填装的催化剂可以相同，也可以不同；所述流化床反应器底部设有进气口，用于通入载气或者载气与nh3的混合气，载气通常为反应惰性气体，如：氮气，载气和nh3共同作为流化气对催化剂进行流化，其中部分nh3参与反应；
7、所述过滤单元位于所述流化床反应器的另一侧，与流化床反应器的出料口相连，用于过滤除去气相混合物中夹带的固体物料或催化剂颗粒；
8、优选地，所述流化床反应器的所述进料口设置在所述上部圆筒形结构的顶部、所述上部圆筒形结构的侧壁、所述下部圆筒形结构的侧壁的上部、或者所述下部圆筒形结构各级水平分布板之间反应区侧壁的一个或多个位置，具体根据反应原料的性质、相态、反应条件等选择从不同的进料口进料。
9、优选地，当反应原料为固相时，所述进料单元包括料仓和给料器；
10、更进一步地，当反应原料为固相时，所述给料器包括但不限于螺旋给料器、或星型给料器，所述给料器直接与所述流化床反应器的所述进料口连接；
11、优选地，对于含有单级分布板的所述流化床反应器，当反应原料为固相时，所述流化床反应器还包括垂直隔板，所述垂直隔板为三段式结构，上部为倒梯形结构，中部为矩形结构，下部为向一边倾斜的导流结构，所述倒梯形结构的形状与所述流化床反应器的中部倒锥体结构的截面保持一致，所述中部矩形结构与所述流化床反应器的下部圆筒形结构的截面保持一致，所述垂直隔板垂直布置在所述流化床反应器的中部倒锥体结构和下部圆筒形结构中，将其中的空间分割为体积不等的预热流化区和反应流化区两部分，两个区域体积比为1:4～1:2；所述垂直隔板的下部导流结构位于所述水平分布板之上，同时所述导流结构不与所述水平分布板接触，形成间隙；
12、优选地，对应预热流化区一侧的所述单级分布板的部分不设置孔隙，因此在所述预热流化区一侧没有底部向上的流化风，在对应所述反应流化区一侧的所述单级分布板的部分设置孔隙，因此流化风所述孔隙进入所述反应流化区。
13、优选地，所述预热流化区侧壁由上到下依次设置推送风口，松动风口，吹送风口；其中所述推送风口的作用是促进物料下行；其中所述松动风口是避免物料在拐角处堆积而进行松动；其中所述吹送风口的作用是经由所述垂直隔板下部倾斜导流结构将预热流化区物料吹送至反应区；
14、优选地，当反应原料为液相时，所述给料器包括储罐，给料泵；
15、更进一步地，当反应原料为液相时，所述流化床反应器的上部圆筒形结构中还设置液体分布器，所述液体分布器包括但不限于液体分布盘、雾化喷嘴；所述进料单元的给料泵通过管线与所述流化床反应器的进料口连接，并将反应原料输送至所述液体分布器；
16、优选地，所述出料口设置于流化床反应器上部，用于导出气相混合物，其中包括生成的气相产物、载气和nh3(当原料为酰胺时，可以不含nh3)；
17、优选地，所述水平分布板为包括但不限于筛板、烧结板、泡罩板；
18、优选地，所述水平分布板的数量为1至10块；
19、优选地，所述流化床反应器中各水平分布板上方附近反应器壁处设置催化剂卸放口，方便催化剂卸出，催化剂的装填可以通过流化床反应器人孔或手孔完成，也可以通过进料口加入；
20、优选地，当采用固相的氨化剂时，可以与所述反应原料预先混合好，通过进料单元加入流化床反应器中；或增加一套所述进料单元，并根据反应具体情况选择所述进料口；
21、优选地，所述流化床反应器的所述下部圆筒形结构的反应区外壁可以设置辅助换热器，所述辅助换热器包括但不限本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，包括依次连接的进料单元、流化床反应器、过滤单元；
2.根据权利要求1所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，所述流化床反应器的所述进料口设置在所述上部圆筒形结构的顶部、所述上部圆筒形结构的侧壁、所述下部圆筒形结构的侧壁的上部、或者所述下部圆筒形结构各级水平分布板之间反应区侧壁的一个或多个位置，具体根据反应原料的性质、相态、反应条件等选择从不同的进料口进料。
3.根据权利要求1所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，当反应原料为固相时，所述进料单元包括料仓和给料器；
4.根据权利要求3所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，对应预热流化区一侧的所述单级分布板的部分不设置孔隙，因此在所述预热流化区一侧没有底部向上的流化风，在对应所述反应流化区一侧的所述单级分布板的部分设置孔隙，因此流化风所述孔隙进入所述反应流化区；
5.根据权利要求1所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，当反应原料为液相时，所述给料器包括储罐，给料泵；
<...【技术特征摘要】
1.一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，包括依次连接的进料单元、流化床反应器、过滤单元；
2.根据权利要求1所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，所述流化床反应器的所述进料口设置在所述上部圆筒形结构的顶部、所述上部圆筒形结构的侧壁、所述下部圆筒形结构的侧壁的上部、或者所述下部圆筒形结构各级水平分布板之间反应区侧壁的一个或多个位置，具体根据反应原料的性质、相态、反应条件等选择从不同的进料口进料。
3.根据权利要求1所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，当反应原料为固相时，所述进料单元包括料仓和给料器；
4.根据权利要求3所述的一种生产腈类化合物的流化床反应装置，其特征在于，对应预热流化区一侧的所述单级分布板的部分不设置孔隙，因此在所述预热流化区一侧没有底部向上的流化风，在对应所述反应流化区一侧的所述单级分布板的部分设置孔隙，因此流化风所述孔隙进入所述反应流化区；
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：牟新东，孙志强，刘晓然，高鹍，王喜成，陈振强，孙浩，
申请(专利权)人：上海巽田科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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