[发明专利]流化床反应装置及使用其的气相放热反应方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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发明，例 如，在专利文献1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。

另外，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1：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

发明内容

发明要解决的问题

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。

本发明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

本发明人深入研究了使作为冷却介质的蒸气稳定且经济地 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，从而完成了本发明。

即，本发明是如下所述的气相放热反应方法和流化床反应 装置。

[1]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 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。

[2]根据项[1]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。

[3]根据项[2]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。

[4]根据项[2]所述的气相放热反应方法，其中所述烯烃是 丙烯和/或异丁烯。

[5]根据项[1]～[4]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。

[6]一种流化床反应装置，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。

[7]根据项[6]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，