本发明专利技术涉及一种气相放热反应方法，该方法在流化床反应器内设置原料气体的分散装置和多个除热管，通过所述分散装置将所述原料气体供给到所述流化床反应器中，一边通过一部分所述除热管除热，一边使所述原料气体发生气相放热反应，根据相对于所述气相放热反应的反应温度变化的、必要除热量的变化率和/或所述除热管的除热量的变化率，使所述原料气体的流量发生变化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用流化床反应器来实施气相放热反应的方法以及用于该方法的装置。
技术介绍
流化床技术自19世纪后半叶被开发以来已应用于各种制造技术。作为流化床的主要工业应用，可列举出煤炭气化炉、FCC装置、利用丙烯的氨氧化反应的丙烯腈制造装置、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很容易，因此作为特长，可列举出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，今后还预期有各方面的应用、改良。进行气相放热反应的流化床反应器在其内部具有除热管，通过使水或蒸气流通来除去反应热，从而控制反应温度。作为与流化床反应器的温度调节有关的专利技术，例如，在专利文献I中记载了一种方法，其中，设置除热管，使得在将碳原子数4以上的脂族烃供给流化床反应器、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低于浓厚层温度。此外，专利文献2公开了一种方法，其使用具备以恒定速度供给致冷剂的除热管和以可变速度供给致冷剂的除热管的流化床反应器，进行气相放热反应，控制反应温度。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平2-19370号公报专利文献2: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要素之一。从将目的产物的反应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。在放热反应中，反应温度的控制是让致冷剂在反应器内部设置的除热管中通过来进行的。为了进行精致的温度控制，迄今为止，主要着眼点是改善由除热管构成的除热系统及其使用方法。然而，根据本专利技术人的研究，可以发现，仅仅通过除热管控制温度时，在放热量大的反应的情况下或需要精致地控制反应器内的温度的反应的情况下，反应器内外附带的设备的负担趋向于变得过重。因此，期望进一步开发能够精致地控制反应温度的温度控制方法。_3] 用于解决问题的方案在放热量大的反应的情况下或需要精致地控制反应器内的温度的反应的情况下，理想的是，并用原料供给量的调整进行除热，因此有必要准确把握反应的放热量、必要的除热量。本专利技术人对于流化床反应器的温度控制方法进行了深入研究，结果发现，由于反应的放热量、除热管的除热量存在温度依赖性，因此在反应器内的温度偏离目标的状态下，想要根据目标温度下的放热量、除热量控制温度时，估计有得不到必要的放热量和/或除热量的情况。对于放热反应，在没有给予必要的除热量的情况下，关系到发生进一步的放热，如果过大估计放热量而过度除热，则催化活性降低，任一情况均有可能使反应失控。因此，考虑到放热量、除热量的温度依赖性，通过调整放热量、除热量，发现能够防止反应器内的温度明显偏离目标温度，使反应以接近目标反应条件的形式进行，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气相放热反应装置。[I] 一种气相放热反应方法，该方法在流化床反应器内设置原料气体的分散装置和多个除热管，通过所述分散装置将所述原料气体供给到所述流化床反应器中，一边通过一部分所述除热管除热，一边使所述原料气体发生气相放热反应，根据相对于所述气相放热反应的反应温度变化的、必要除热量的变化率和/或所述除热管的除热量的变化率，使所述原料气体的流量发生变化。[2]根据上述第[I]项所述的气相放热反应方法，其中，根据所述除热管的除热量的变化率/所述必要除热量的变化率之比使所述原料气体的流量变化。[3]根据上述第[2]项所述的气相放热反应方法，其中，将所述原料气体的流量设定为所述反应温度变化前的原料气体的流量乘以所述除热管的除热量的变化率/所述必要除热量的变化率之比而得到的量。[4]根据上述第[I] [3]项的任一项所述的气相放热反应方法，其中，设定所述气相放热反应的目标温度TC、原料气体流量F、使所述原料气体流量的调整阀动作的温度(Τ+α ) ) V,所述目标温度T C下的必要除热量为Qc、所述除热管的除热量为Qu，所述设定温度(Τ+α )°C下的所述必要除热量为aQc、所述除热管的除热量为bQu，所述设定温度(Τ-β ) 1:下的所述必要除热量为mQc、所述除热管的除热量为nQu时，在所述反应温度升高至所述设定温度(Τ+α ) 1:的情况下，关闭所述调整阀，使所述原料气体的流量成为(Va)F以下，在所述反应温度下降到所述设定温度(T-β ) 1:的情况下，打开所述调整阀，使所述原料气体的流量成为(n/m)F以上。[5]根据上述第[I]项所述的气相放热反应方法，其具有以下工序:在所述气相放热反应之前和/或在所述气相放热反应的途中，在供给到所述多个除热管的致冷剂的量与所述原料气体的流量为固定的状态下，使所述反应温度变化，求出相对于反应温度的变化量的、所述必要除热量的变化率以及所述除热管的除热量的变化率。[6]根据上述第[I] [5]项的任一项所述的气相放热反应方法，其中，在所述流化床反应器中设置所述原料气体的导入管和从所述导入管分支并设有调整阀的调整流路，通过所述导入管和所述调整流路，将所述原料气体供给到所述流化床反应器中。[7]根据上述第[6]项所述的气相放热反应方法，其中，在所述调整流路上设置第二调整阀，设定所述气相放热反应的目标温度TC、原料气体流量F、使所述第二调整阀动作的温度(τ+α ) τ^Ρ(Τ-β ) °c,调整来自原料气体导入管的原料气体使其流量恒定在(1- Y ) F，将来自所述调整流路的原料气体流量设定为Y F，所述目标温度TC下的所述必要除热量为Qc、所述除热管的除热量为Qu，所述设定温度(Τ+α )°C下的所述必要除热量为aQc、所述除热管的除热量为bQu，所述设定温度(Τ-β ) 1:下的所述必要除热量为mQc、所述除热管的除热量为nQu时，在所述反应温度升高至所述设定温度(Τ+α ) 1:的情况下，关闭所述第二调整阀，使所述原料气体的流量成为(b/a)F以下，在所述反应温度下降到所述设定温度(T-β ) 1:的情况下，打开所述第二调整阀，使所述原料气体的流量成为(n/m)F以上。[8]根据上述第[1] [7]项的任一项所述的气相放热反应方法，其中，所述反应温度超过所述设定温度(Τ+α ) 1:时，通过剩余部分的除热管除热，所述反应温度低于所述设定温度(Τ-β) 1:时，减少所述部分除热管的除热量。[9]根据上述第[7]或[8]项所述的方法，其中，0〈0〈20，0〈0〈20，0〈^〈0.05。[10]根据上述第[4] [9]项的任一项所述的方法，其中，α = β。[11]根据上述第[1] [9]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，所述原料气体是丙烷和/或异丁烷，目的产物是丙烯腈和/或甲基丙烯腈。[12]根据上述第[I] [9]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，所述原料气体是丙烯和/或异丁烯，目的产物是丙烯腈和/或甲基丙烯腈。[13] 一种气相放热反应装置，其具有:流化床反应器、多个除热管、设置在所述流化床反应器内的温度计、与所述流化床反应器连接的原料气体导入管、以及安装于所述原料气体导入管的、用于调整所述原料气体流量的调整阀，所述温度计经由温度调节计与所述调整阀连接，设置有设定了目标温度TC、使所述原本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.14 JP 2010-2058111.一种气相放热反应方法，该方法在流化床反应器内设置原料气体的分散装置和多个除热管，通过所述分散装置将所述原料气体供给到所述流化床反应器中，一边通过一部分所述除热管除热，一边使所述原料气体发生气相放热反应， 根据相对于所述气相放热反应的反应温度变化的、必要除热量变化率和/或所述除热管的除热量的变化率，使所述原料气体的流量变化。2.根据权利要求1所述的气相放热反应方法，其中，根据所述除热管的除热量的变化率/所述必要除热量的变化率之比使所述原料气体的流量变化。3.根据权利要求2所述的气相放热反应方法，其中，将所述原料气体的流量设定为所述反应温度变化前的原料气体的流量乘以所述除热管的除热量的变化率/所述必要除热量的变化率之比而得到的量。4.根据权利要求1 3的任一项所述的气相放热反应方法，其中，设定所述气相放热反应的目标温度TC、原料气体流量F、使所述原料气体流量的调整阀动作的温度(T+ a ) °C和(Τ-β ) °C, 所述目标温度TC下的必要除热量为Qc、所述除热管的除热量为Qu， 所述设定温度(Τ+α ) 1:下的所述必要除热量为aQc、所述除热管的除热量为bQu，所述设定温度(Τ-β ) 1:下的所述必要除热量为mQc、所述除热管的除热量为nQu时，在所述反应温度升高至所述设定温度(Τ+α ) 1:的情况下，关闭所述调整阀，使所述原料气体的流量成为(b/a)F以下， 在所述反应温度下降到所述设定温度(Τ-β ) 1:的情况下，打开所述调整阀，使所述原料气体的流量成为(n/m)F以上。5.根据权利要求1所述的气相放热反应方法，其包括以下工序:在所述气相放热反应之前和/或在所述气相放热反应的途中，在供给到所述多个除热管的致冷剂的量与所述原料气体的流量为固定的状态下，使所述反应温度变化，求出相对于反应温度的变化量的、所述必要除热量的变化率以及所述除热管的除热量的变化率。6.根据权利要求1 5的任一项所述的气相放热反应方法，其中，在所述流化床反应器中设置所述原料气体的导入管和从所述导入管分支并设有调整阀的调整流路，通过所述导入管和所述调整流路，将所述原料气体供给到所述流化床反应器中。7.根据权利要求6所述的气相放热反应方法，其中，在所述调整流路上设置第二调整阀， 设定所述气相放热反应的目标温度TC、原料气体流量F、使所述第二调整阀动作的温度(τ+α )) °c, 调整来自原料气体导入管的原料气体流量使其恒定在(1- Y ) F，将来自所述调整流路的原料气体流量设定为Y F， 所述目标温度TC下的所述必要除热量为Qc、所述除热管的除热量为Qu， 所述设定温度(Τ+α ) 1...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐野和彦，福薗敏彦，福岛聪史，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：
国别省市：
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