[发明专利]用于流化床反应的方法与装置

说明书

本发明一般地涉及流化床多相气-相反应，还涉及用于这些反应的装置。

例如，由EP-A-0546677、EP-A-0685449和EP-A-0847982知道，流化床反应器及它们在涉及含分子氧的气体与多相气相反应固体催化剂的处理中的应用。

EP-A-0546677描述了在流化床反应区域将乙烷氧化成乙酸的方法。在EP-A-0546677描述的实施例中，乙烷与含有水、CO、CO₂、O₂乙烯和乙烷的循环气流合并，而这种合并的气流加到流化床反应器。含分子氧的气流与蒸汽分开加入流化床反应器。热的氧化产物从反应器顶部排出。

EP-A-0685449公开了一种在流化床反应器中生产乙酸乙烯酯的方法，该方法包括乙烯和乙酸通过一个或多个入口加入流化床反应器、含氧气体通过至少另外一个入口加入流化床反应器，在流化床反应器中合并含氧气体、乙烯和乙酸，同时与流化床催化剂材料接触，能够使乙烯、乙酸和氧反应生成乙酸乙烯酯，再从流化床反应器回收乙酸乙烯酯。根据EP-A-0685449，可以加入纯氧或它与氮或二氧化碳之类的惰性气体的混合物。由于氧和烃直到其在反应器内两者才混合，有催化剂时，它们相遇就立刻进行反应，这样导致氧分压降低。因此，除了乙烯和乙酸反应物外，含氧气体通过至少另外一个入口加入反应器的优点是，可允许安全地使用非常高含量的氧气，而不用高投料量可燃性气体混合物。

EP-A-0847982公开了一种生产乙酸乙烯酯的方法，该方法是在流化床反应器中，在高温与在流化床催化剂材料存在下，让乙烯、乙酸和含氧气体进行反应，其特征在于将液体引入流化床反应器，其目的是通过液体蒸发除去反应产生的热量。根据EP-A-0847982，适合加入流化床反应器的液体可以是反应物、惰性液体或反应产物，或它们中两种或多种混合物。因此，至少部分乙酸反应物可以液体形式加入流化床反应器。据说一种适合的产品是水，它是以乙烯、乙酸和氧的反应副产物生成的，因为它具有相对高的蒸发潜热。该申请还指出乙酸乙烯酯产物和/或乙醛副产物也可以循环，以液体形式加入流化床反应器。

根据EP-A-0847982，该液体可以通过适当排列的注入设备加入流化床反应器中。已指出在流化床反应器中可以使用单个注入设备，或可以排列多个注入设备。根据EP-A-0847982，将液体加入流化催化剂床时，使用的注入设备的数量是使用每台注入设备都提供充分穿透和分散的液体以达到使液体良好分散通过流化催化剂床。据说优选的注入设备是一个喷嘴或多个喷嘴，它们包括以气体引发的雾化喷嘴，其中使用气体有助于注入液体，还包括只是喷液体类型的喷嘴。根据EP-A-0847982，可以采用乙烯和/或含氧气体和/或循环气体在加入反应器之前鼓泡通过液体的方法，让液体与乙烯和/或含氧气体和/或循环气体加入流化床反应器。在另外实施方案中，指出液体可以泵入构成流化床反应器基本组件的格栅板区域，在这里与进入的乙烯和/或含氧气体和/或循环气体接触会推动液体向上流入流化催化剂床。在另一种实施方案中，指出液体可以通过一个或多个喷射棒，还可与一种或多种气体原料一起泵入反应器中。

根据EP-A-0847982，一个或多个喷嘴可以位于反应器格栅中或位于格栅上的反应器壁中。

EP-A-0985655公开了一种生产乙酸乙烯酯的流化床方法，该方法包括将乙烯、液体乙酸和含氧气体加入流化床反应器，反应器中共-助催化剂的量高到6％(重量)催化剂。该申请指出，乙酸以液体形式加入反应器，还可与某些呈蒸汽形式的酸一起加入反应器，还指出，可以采用任何合适的注入设备将液体乙酸加入流化床反应器，例如其设备可以是以气体引发的雾化喷嘴或只是液体喷射类喷嘴。该申请还指出，可以使用一个或多个喷嘴，另外，循环的乙酸可以通过与粗制乙酸预混合或使用分开的注入设备加入反应器。

在EP-A-0985655描述的实施例中，来自储存器(1)的新乙酸和循环的乙酸，与某些循环气体(3)一起泵入到流化床(2)内的双流体喷嘴。余下的循环气体原料(3)、新乙烯(4)和氧(5)进入增压室，通过烧结板进入反应器。新氧(6)可以直接加入流化床。提供稀相区以分离催化剂(7)。气体产物通过烧结过滤器元件(未绘出)由出口(8)离开反应器。

还需要一种用于流化床多相气体-相反应的改进方法和装置，其中至少一种气体和至少一种液体被加入催化剂流化床。

因此，根据本发明一个实施方案，提供一种在催化剂流化床存在下，让(a)至少一种气体反应剂和(b)至少一种选自反应剂、冷却剂及其它们的混合物的液体接触的方法，该方法包括：