【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及腈类原料制备，具体地涉及一种管式气体分布器和应用以及用于气相原料的反应装置和氨氧化反应的方法。
技术介绍
1、芳腈是一类由腈基与芳环直接相连的物质，其与芳环相连的腈基具有较高的反应活性，能够通过发生水解、加成、聚合、加氢、卤化等反应制得多种精细化工产品，广泛用于农药、医药、染料、食品添加剂及高分子单体等领域，是一类重要的精细化学中间体。
2、芳腈的生产主要有多种方法，但最简单有效、最经济的方法是采用相应的芳烃、氨和空气进行直接氨氧化反应得到芳腈产品。芳烃或带有取代基的芳烃在气相与氨和氧气的反应，我们称之为芳烃的气相氨氧化反应。气相氨氧化反应的反应主要包括固定床和流化床工艺。芳烃的气相氨氧化反应是强放热反应，反应过程中会产生大量的反应热，因此，采用流化床反应器是一种较好的解决方法。
3、jp10120641公开了一种生产芳腈的流化床工艺，采用v/mo为主要组分的多组分催化剂，氧气和原料分段进气，分段进气口分别装填不同组成的催化剂生产2，6-二氯苯甲腈及苯甲腈类产品；us6429330、jp2001348370公开了采用流化床生产间苯二甲腈及3-氰基吡啶的方法，采用流化床气相氨氧化工艺，v/mo/fe为主要组分的多组分催化剂，其中未反应的氨气通过吸收器再生器回收进行循环；us5747411也公开了一种采用流化床生产邻苯二甲腈的方法，采用载体浸渍负载v/sb为主要组分的多组分催化剂，cn204429253u公开了一种氨氧化流化床双级分布装置，在第一分布板上方 3.6m处设置第二分布板，可减少间苯二
4、上述技术均采用流化床反应形式通过氨氧化生产芳腈，采用含v的多组分催化剂得到较高的产品收率。但是，其工艺条件和设备结构仍可进一步优化，如原料氨气和氧气的排放量偏大，削减了生产工艺的经济性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的烃类氨氧化反应中氨比大，空气比大，原料利用率低的问题，提供一种管式气体分布器和应用以及用于气相原料的反应装置和氨氧化反应的方法，具有降低氨比和空比，提高原料利用率，节能、降耗、减排的优势。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种管式气体分布器，所述管式气体分布器包括支管和与所述支管相连通的多根分支管，所述支管上开设有支管进气口，所述分支管上沿轴向间隔设有多个喷嘴，沿远离所述支管的方向，所述分支管上的喷嘴依次命名为第一喷嘴、第二喷嘴……第x喷嘴，其中，相邻两个喷嘴的第x喷嘴的横截面积≤第x-1喷嘴的横截面积，x≥2。
3、优选地，所述管式气体分布器为树枝型管式气体分布器；多个所述分支管设置于所述支管的两侧；两侧的多个分支管以所述支管为轴对称设置，且长度由所述支管的中部朝向两端的方向上逐渐减小。
4、优选地，所述喷嘴为柱形喷嘴，所述喷嘴的出料口方向朝向反应器腔体的底部空间。
5、优选地，所述管式气体分布器还包括主管，所述支管设置有多根，且多根所述支管呈辐射状设置于所述主管的侧面并与所述主管相连通。
6、优选地，所述分支管的管长与管径之比大不于30。
7、优选地，所述分支管进口总面积与所述喷嘴的出口总面积之比不大于75。
8、优选地，每个所述喷嘴设置有用于将气体进一步分散的分散件；
9、更优选，所述分散件为设置在所述喷嘴内部的螺旋形薄片，所述螺旋形薄片使得气体能够以螺旋线型的方式排出所述喷嘴；或
10、更优选，所述分散件设置为连接在所述喷嘴的底端的球形壳体，所述球形壳体的周壁分布有多个布气孔，所述球形壳体的开孔率为0.05～0.3；
11、进一步优选，所述球形壳体的最大横截面积与所述喷嘴的横截面积之比为1.0～3.5。
12、本专利技术第二方面提供本专利技术所述的管式气体分布器在气相反应中的应用。
13、本专利技术第三方面提供一种用于气相原料的反应装置，所述反应装置包括多个串联的反应器，沿物流方向，多个串联的反应器依次命名为第一反应器、第二反应器、第三反应器……第n反应器，n≧2；每个所述反应器设置有第一气相进口、第二气相进口，每个所述反应器的腔体内设置有本专利技术所述的管式气体分布器，所述管式气体分布器的主管连通所述第一气相进口；
14、所述反应器的腔体内设置有气固分离结构和原料分布结构，所述原料分布结构的布料口与所述管式气体分布器的喷嘴出口相对设置，所述原料分布结构用于分布来自所述第二气相进口的物料。
15、优选地，所述原料分布结构设置在所述管式气体分布器的下方且设置为内凹朝向所述反应器腔体的顶部空间的气体分布板。
16、优选地，所述气固分离结构位于所述管式气体分布器的上方的腔体内设置为旋风分离器。
17、优选地，所述反应器顶端设置有连通旋风分离器气体出口的集气室，所述集气室的出口设置为反应器的出料口。
18、优选地，所述进料口位于所述气体分布板下方，所述第二气相进口连通第二气相进料管线或上一个反应器的出料口。
19、优选地，相邻两个反应器中，第n-1反应器与所述第n反应器的腔体横截面积的比为1～5，优选为1.01～2。
20、本专利技术第四方面提供一种氨氧化反应的方法，该方法在本专利技术所述的反应装置中进行，其中，第n反应器内的管式气体分布器、气固分离结构和原料分布结构命名为第n管式气体分布器、第n气固分离结构和第n原料分布结构；
21、包括以下步骤：
22、a)通过第一管式气体分布器的喷嘴向所述第一反应器进料一股含有烃类和/或烃类衍生物和氨气的混合气；
23、通过所述第一反应器的第二气相进口进料含氧气体，所述含氧气体通过第一原料分布结构分散后，与所述第一混合气在第一催化剂的催化作用下进行第一接触，经过第一气固分离结构分离第一催化剂后得到包含腈类、未反应的氨气和空气的第一粗产品气；
24、b)向所述第二反应器的第二气相进口进料所述第一粗产品气，并通过第二原料分布结构分散后；与通过第二管式气体分布器的喷嘴向所述第二反应器进料一股含有烃类和/或烃类衍生物的气体，在第二催化剂的催化作用下进行第二接触，经过第二气固分离结构分离第二催化剂后得到包含腈类、未反应的氨气和空气的第二粗产品气；
25、依此类推，最终在第n反应器收集腈类产品气，其中，第三反应器至第 n反应器中各自装填有第二催化剂。
26、优选地，每个所述反应器的腔体内包括稀相区和密相区；
27、更优选每个所述反应器中密相区内的颗粒固含率为0.2～0.8；
28、更优选地每个所述反应器中稀相区的颗粒固含率低于0.05。
29、优选地，第一原料气分布结构至第n原料气分布结构均为气体分布板，其中，相邻两个气体分布板，第n-1气体分布板与第n气体分布板的孔板压降之比为0.01～0.5，更优选0.02～0.1。
30、优选地，第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器包括支管(104)和与所述支管(104)相连通的多根分支管(102)，所述支管(104)上开设有支管进气口，所述分支管(102)上沿轴向间隔设有多个喷嘴(103)，沿远离所述支管(104)的方向，所述分支管(102)上的喷嘴依次命名为第一喷嘴、第二喷嘴……第X喷嘴，其中，相邻两个喷嘴的第X喷嘴的横截面积≤第X-1喷嘴的横截面积，X≥2。
2.根据权利要求1所述的管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器为树枝型管式气体分布器；
3.根据权利要求1或2所述的管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器还包括主管，所述支管(104)设置有多根，且多根所述支管(104)呈辐射状设置于所述主管的侧面并与所述主管相连通；
4.权利要求1-3中任一项所述的管式气体分布器在气相反应中的应用。
5.一种用于气相原料的反应装置，其特征在于，所述反应装置包括多个串联的反应器，沿物流方向，多个串联的反应器依次命名为第一反应器(6)、第二反应器(17)……第N反应器，N≧2；每个所述反应器设置有第
6.根据权利要求5所述的反应装置，其特征在于，
7.一种氨氧化反应的方法，其特征在于，该方法在权利要求5或6所述的反应装置中进行，其中，第N反应器内的管式气体分布器、气固分离结构和原料分布结构命名为第N管式气体分布器、第N气固分离结构和第N原料分布结构；
8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个所述反应器的腔体包括稀相区和密相区；
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器包括支管(104)和与所述支管(104)相连通的多根分支管(102)，所述支管(104)上开设有支管进气口，所述分支管(102)上沿轴向间隔设有多个喷嘴(103)，沿远离所述支管(104)的方向，所述分支管(102)上的喷嘴依次命名为第一喷嘴、第二喷嘴……第x喷嘴，其中，相邻两个喷嘴的第x喷嘴的横截面积≤第x-1喷嘴的横截面积，x≥2。
2.根据权利要求1所述的管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器为树枝型管式气体分布器；
3.根据权利要求1或2所述的管式气体分布器，其特征在于，所述管式气体分布器还包括主管，所述支管(104)设置有多根，且多根所述支管(104)呈辐射状设置于所述主管的侧面并与所述主管相连通；
4.权利要求1-3中任一项所述的管式气体分布器在气相反应中的应用。
5.一种用于气相原料...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，李勇征，冯冰，叶俊翔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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