[发明专利]芳烃氨氧化流化床反应装置及其应用和反应方法

权利要求书

1.一种芳烃氨氧化流化床反应装置，包括流化床反应器，其特征在于，所述流化床反应器(2)内设置有第一分布器(4)和第二分布器(7)，所述第一分布器(4)和第二分布器(7)之间形成双分布器区域，所述双分布器区域内设置有隔离单元，所述隔离单元包括多个隔离构件(10)，所述隔离构件(10)为筒体结构，使所述筒体结构内部形成流化单元区域(14)，所述双分布器区域内与筒体外部形成的区域为晶格氧补充单元区域(15)；

所述流化单元区域(14)用于反应物料与催化剂颗粒的接触与混合，并进行反应；

所述晶格氧补充单元区域(15)用于补充催化剂颗粒的晶格氧。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二分布器(7)上设置有流化喷嘴(20)和补充喷嘴(21)，所述流化喷嘴(20)上端与所述流化单元区域(14)相连通；所述补充喷嘴(21)上端与所述晶格氧补充单元区域(15)相连通；所述流化单元区域(14)与所述晶格氧补充单元区域(15)相连通；优选地，所述补充喷嘴(21)和所述第一分布器(4)之间的垂直距离与所述第一分布器(4)和所述第二分布器(7)之间的垂直距离之比为0.2～0.7。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述流化床反应器(2)设置一级撤热水管(13)，所述隔离构件(10)环绕包裹着所述一级撤热水管(13)，与所述一级撤热水管(13)的垂直中心相互重合；所述一级撤热水管(13)的横截面面积与所述隔离构件(10)的横截面面积之比为0.01～0.5。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其中，所述隔离构件(10)的侧面开孔率为0～15％。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其中，所述第一分布器(4)和第二分布器(7)之间的垂直距离与所述流化床反应器(2)的垂直高度之比为0.03～0.1。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其中，所述隔离构件(10)的上底面和下底面之间的垂直距离与所述第一分布器(4)和所述第二分布器(7)之间的垂直距离的比为0.4～0.9。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的装置，其中，所述隔离单元包括多个沿水平均匀排布的所述隔离构件(10)，优选相邻两个所述隔离构件(10)之间的距离大于50mm，优选为200～500mm。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的装置，其中，所述流化单元区域(14)内设置有挡板(30)，所述挡板(30)上设置有孔和/或缝的结构，优选所述挡板(30)与所述一级撤热水管(13)的垂直夹角为5～45°。

9.权利要求1-8中任意一项所述的装置在氧化反应中的应用，优选在氨氧化反应中的应用。

10.一种芳烃氨氧化流化床反应方法，其特征在于，该方法在权利要求1-8任意一项所述装置中进行，包括以下步骤：

(a)参与反应的一股空气由第二分布器(7)进入流化床反应器(2)双分布器区域内的流化单元区域(14)内，与来自第一分布器(4)的原料与氨一起在流化单元区域(14)内催化剂的作用下发生反应，生成产品气(12)；

(b)另外一股空气从第二分布器(7)进入流化床反应器(2)的双分布器区域内的晶格氧补充单元区域(15)内，与来自流化单元区域(14)参与反应后失去晶格氧的催化剂充分接触，补充晶格氧，补充晶格氧后的催化剂返回流化单元区域(14)内继续反应。