[发明专利]一种氨氧化反应器及腈类化合物制备方法

说明书

本发明提供了一种氨氧化反应器及腈类化合物制备方法，该氨氧化反应器包括：流化床反应器、设置于所述流化床反应器内的二段分布板以及两个气体分布器，其中，二段分布板，用于将所述流化床反应器切分成上、下两段反应空间；每段反应空间，包括：一个催化剂密相区以及催化剂密相区对应的催化剂稀相区；分别通过第一气体分布器和第二气体分布器将原料气与氨气的混合气体以及空气注入到流化床反应器内，在每一段反应空间中的催化剂密相区，进行催化氨氧化反应；下每一段反应空间中的催化剂稀相区用于抑制反应后的产物气体返混到对应的催化剂密相区。本发明提供的方案可有效地降低反应产物的返混。

技术领域

本发明涉及化工设备和工艺技术领域，特别涉及一种氨氧化反应器及腈类化合物制备方法。

背景技术

腈类化合物如丙烯腈、间苯二腈、氯苯甲腈等，是重要的医药、农药、染料中间体。其合成方法主要包括：亚硝酰氯氰化法和氨氧化法。其中，亚硝酰氯氰化法由于原料与溶剂价格较贵，不具有经济优势。大多数化工企业均采用氨氧化法制备腈，其基本原理是将烃类或卤代烃原料气、氨气和空气为反应原料通入反应器，并利用反应器中的催化剂(以过渡金属元素为主要活性成分)催化反应原料进行氨氧化反应。

目前，在反应器中进行催化氨氧化反应过程中，催化剂基本均匀分布在反应器的反应腔内形成流化床。由于腈类产物需要经过较长的流化床，同时反应腔内催化剂固体的强烈混合，常常使部分腈类产物被催化剂固体吸附，而被催化剂固体吸附的部分腈类产物会跟随催化剂固体沉降。

因此，现有的这种反应器在进行催化氨氧化反应过程中，产物返混比较严重。

发明内容

本发明实施例提供了一种氨氧化反应器及腈类化合物制备方法，能够有效地降低产物返混。

一种氨氧化反应器，包括：流化床反应器、设置于所述流化床反应器内的二段分布板以及两个气体分布器，其中，

所述二段分布板，用于将所述流化床反应器切分成上、下两段反应空间；

每一段所述反应空间，包括：一个催化剂密相区以及所述催化剂密相区对应的催化剂稀相区；

第一气体分布器，设置于所述流化床反应器底部；

第二气体分布器，设置于下段反应空间中的所述催化剂密相区内，其中，所述第二气体分布器出气孔向下；

分别通过所述第一气体分布器和所述第二气体分布器将第一温度范围的原料气与氨气的混合气体以及第二温度范围的空气注入到所述流化床反应器，在每一段所述反应空间中的所述催化剂密相区，进行催化氨氧化反应；

每一段所述反应空间中的催化剂稀相区，用于抑制反应后的产物气体返混到对应的所述催化剂密相区。

可选地，下段反应空间中的所述催化剂密相区与对应的所述催化剂稀相区高度比为0.5～10；

上段反应空间中的所述催化剂密相区与对应的所述催化剂稀相区高度比为0.01～1。

可选地，所述氨氧化反应器，进一步包括：设置于所述流化床反应器顶部的扩大段和气固分离器，其中，

所述扩大段，用于当携带有催化剂颗粒的产物气体进入时，沉降部分所述催化剂颗粒到所述流化床反应器；

所述气固分离器，优选旋风分离器，用于对所述扩大段沉降后的产物气体进一步通过气固分离方式沉降所述产物气体携带的催化剂颗粒，并将沉降后的所述催化剂颗粒返回到所述催化剂密相区。

可选地，所述气固分离器，包括：旋风筒体、设置于所述旋风筒体侧壁上的气体入口、设置于所述旋风筒体顶部的升气管以及设置于所述旋风筒体底部的料腿和料腿底部的翼阀，其中，

经过所述扩大段沉降后的产物气体通过所述气体入口进入所述旋风筒体；