[发明专利]氨氧化生产芳腈的反应装置及其反应方法

权利要求书

1.一种氨氧化生产芳腈的反应装置，装置包括流化床反应器、芳烃/氨分布器与空气分布板；流化床反应器包括反应器密相区、反应器稀相区和混合空间；芳烃/氨分布器上设有异径短管喷嘴，空气分布板上设有缩口异径短管喷嘴，其中，

芳烃/氨分布器位于空气分布板上方，芳烃/氨分布器与空气分布板中间的空间为混合空间；

所述空气分布板上设有1~50排缩口异径短管喷嘴，所述缩口异径短管喷嘴等间距排列且垂直向上；

所述缩口异径短管喷嘴由缩口异径短管喷嘴进口小孔、缩口异径短管喷嘴过渡段、缩口异径短管喷嘴直管段、缩口异径短管喷嘴缩径以及缩口异径短管喷嘴穿孔直管组成；

所述缩口异径短管喷嘴进口小孔的横截面面积与缩口异径短管喷嘴穿孔直管的横截面面积均小于缩口异径短管喷嘴直管段的横截面面积；

所述混合空间的高度小于1500mm，所述反应器密相区的高度与混合空间的高度之比不小于4。

2.根据权利要求1所述的氨氧化生产芳腈的反应装置，其特征在于所述流化床反应器内混合空间的上端与反应器密相区的下端相连通，反应器密相区的上端与反应器稀相区的下端相连通。

3.根据权利要求1所述氨氧化生产芳腈的反应装置，其特征在于芳烃/氨分布器上的异径短管喷嘴和空气分布板上的缩口异径短管喷嘴数量相同，且一一对应、相对布置。

4.一种氨氧化生产芳腈的反应方法，采用权利要求1～3中任一种所述的氨氧化生产芳腈的反应装置，芳烃/氨经上述反应装置反应得到芳腈。

5.根据权利要求4所述的氨氧化生产芳腈的反应方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）、C7~C8的芳烃及其衍生物、氨气和空气分别通过设置在下部反应器密相区的芳烃/氨分布器的异径短管喷嘴和空气分布板的缩口异径短管喷嘴喷出后，进入混合空间中混合反应，并进入反应器密相区中与催化剂接触生成芳腈产品；

（b）、来自反应器密相区夹带催化剂的产品气通过稀相区的旋风分离器进行气固分离后离开流化床反应器进入后续分离系统，回收的催化剂返回反应器密相区继续参与反应。

6.根据权利要求5所述的氨氧化生产芳腈的反应方法，其特征在于所述反应器密相区内，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0.05～0.11MPa，气体表观线速为0.2~0.8m/s。

7.根据权利要求5所述的氨氧化生产芳腈的反应方法，其特征在于所述缩口异径短管喷嘴的进口小孔的穿孔速度80～160m/s，直管段速度5～30m/s，缩径后出口直管速度10～100m/s。

8.根据权利要求5所述的氨氧化生产芳腈的反应方法，其特征在于所述异径短管喷嘴进口小孔的穿孔速度80～200m/s，直管段速度5～30m/s。

9.根据权利要求5所述的氨氧化生产芳腈的反应方法，其特征在于含钒和铬的催化剂选用以二氧化硅为载体和以原子比计化学式如下的组合物：V1.0CraAbBcCdOx，式中A 为选自锂、钠、钾、铷或铯中的至少一种；B为选自镁、钙、钡、钨、钛、钼、锰、铁、钴、镍或锡中的至少一种；C为选自硼或磷中的至少一种；其中a为0.3～2.0；b为0.01～0.5；c为0.05～1.0；d为0～2.0；x为满足其它元素化合价所需氧原子数的总和；催化剂中载体二氧化硅的含量以重量百分比计为30～90％，平均粒径70～100μm。