[发明专利]芳烃氨氧化组合流化床反应装置及其反应方法

权利要求书

1.一种芳烃氨氧化组合流化床反应装置，装置包括流化床反应器（1）、布气室（4）、循环进料管（9）、供氧换热器（10）与循环返料管（13）；流化床反应器（1）包括反应器密相区（3）与反应器稀相区（2）；供氧换热器（10）内部至少一组设置强混构件（11）；

其中，所述流化床反应器（1）的反应器密相区（3）的上端与供氧换热器（10）通过循环进料管（9）相连通；流化床反应器（1）的反应器密相区（3）的下端与供氧换热器（10）通过循环返料管（13）相连通；流化床反应器（1）与布气室（4）相连通；旋风分离器（7）的上端侧面与反应器稀相区（2）相连通；底部通过旋风料腿（6）与反应器密相区（3）相连通；

其中，所述强混构件（11）由构件上挡板（21）与构件下挡板（22）组合而成；所述构件上挡板（21）与构件下挡板（22）分别由两个叶片呈V与倒V组合而成；所述构件上挡板两个叶片的夹角α不小于构件下挡板两个叶片的夹角β；

其中，所述强混构件（11）的构件上挡板（21）的两个叶片上有开孔和/或缝，且开孔和/或缝的总面积与叶片的面积之比的开孔率为3%~15%；

其中，所述强混构件（11）的构件下挡板（22）的两个叶片上有开孔和/或缝，且开孔和/或缝的总面积与叶片的面积之比的开孔率为1%~10%；

其中，所述强混构件（11）交错均匀分布于供氧换热器（10）内，且竖直方向上相邻的强混构件（11）之间两两交叉的锐角/直角角度为30~90°；

其中，所述强混构件（11）在同一截面上平行，且水平方向上相邻的强混构件（11）之间的距离不小于100 mm。

2.根据权利要求1所述芳烃氨氧化组合流化床反应装置，其特征在于，所述供氧换热器（10）的横截面与流化床反应器（1）的横截面面积之比不大于0.5。

3.一种芳烃氨氧化组合流化床反应方法，采用权利要求1～2中任一种芳烃氨氧化组合流化床反应装置，芳烃/氨经上述反应装置反应得到芳腈。

4.根据权利要求3所述的芳烃氨氧化组合流化床反应方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）、芳烃/氨经汽化后与空气由布气室（4）进入流化床反应器（1）的反应器密相区（3）后，在催化剂的作用下进行芳烃氨氧化反应；

（b）、反应生成相应的芳腈流出物（8）与小部分催化剂离开反应器密相区（3）后进入反应器稀相区（2），经过旋风分离器（7）的分离后，芳腈流出物（8）流出流化床反应器（1）后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿（6）流入反应器密相区（3）；

（c）、反应器密相区（3）内一部分催化剂离开流化床反应器（1）后，经过循环进料管（9）流入供氧换热器（10）中在强混构件作用下与空气充分混合、接触，进行高效换热，同时进行催化剂晶格氧补充处理，随后催化剂再由循环返料管（13）返回流化床反应器（1）中继续参与芳烃氨氧化反应。

5.根据权利要求4所述的芳烃氨氧化组合流化床反应方法，其特征在于，所述反应器密相区（3）内，反应原料为C7~C8的芳烃及其衍生物、氨气和空气，摩尔比为1：（1～10）：(10～40)，反应温度350～480℃，压力0.01～0.11MPa，气体表观线速为0.2~0.8m/s；所述供氧换热器（10）内气体表观线速为0.05~0.4m/s。