[发明专利]在丙烯腈反应器中加入氧以降低惰性物

说明书

本发明涉及一种提高氨氧化反应产物收率的方法，更进一步地，本发明涉及在不增加空气流量的条件下在丙烯腈反应器中加入氧以降低惰性物，从而提高氨氧化反应产物的收率。

在存在适当催化剂条件下，通过氨氧化适当烯烃生产腈的方法是公知的。由丙烯、氨和空气的气相进料生产丙烯腈的方法描述在BruceE．等人的《催化过程化学》(Chemistry of Catalytic Processes，McGraw-Hill(1979)，pp．380-384)中。

在存在适当催化剂条件下，将进料送入氨氧化反应器，生成丙烯腈和其它含氮化合物。先骤冷氨氧化反应的流出物，再在吸收塔中与水逆流接触。在水相中从吸收器回收所需产物。将吸收剩余气与天然气合并，然后送入锅炉中燃烧，所述吸收气体主要是氧气、二氧化碳、一氧化碳、氮气和未反应的烃；参见美国专利3，591，620和4，335，056。

未反应的进料物质可被回收，例如美国专利4，849，537、8，487，201和5，015，756公开了在生产丙烯腈过程中使用调压吸附型分离器(pressure swing type separators)回收未反应的丙烯。在压力摆动吸附型分离器中一般使用富氧空气。

美国专利5，466，857涉及在氨氧化过程中通过向流化床下部加入附加量的氧气而降低未反应的氨量，使得氧气能够与未反应的氨反应。美国专利5，457，223涉及在氨氧化过程中通过在流化床的上部加入能够与未反应氨反应的附加量的氧气而降低氨的排出。

日本专利申请55[1980]-83，452涉及一单独氧气源，该氧气源被分成两股气流，其中一股气流与氨和烃类反应物预混。

现有技术中没有提及氨氧化过程中不希望发生而又十分重要的一方面，即存在惰性物，也没有提出补救方法。“惰性物”在本发明中一般被定义为在发生氨氧化反应条件下基本上不反应的化学物质。在基于空气的氨氧化反应中，主要惰性物是氮气。由于在氨氧化过程中存在的惰性物对应于丙烯腈收率的降低，所以分离或降低惰性物被认为可提高氨氧化反应最终丙烯腈产物的收率。

本发明的目的在于提供能够导致惰性物量降低的氨氧化方法。

本发明进一步的目的在于降低催化剂在氨氧化反应过程中从反应器中损失的量。

本发明的另一目的在于提高在氨氧化反应过程中反应的氨量，从而降低反应器中未反应氨流出液的量。

本发明的再一目的在于降低氨氧化反应过程中的能量需求。

本发明提供了一种提高氨氧化反应产物收率的方法，该方法包括如下步骤：将氨和烃物流送入催化流化床反应器；将含有至少一部分惰性物的含氧气流送入反应器，将基本上纯的氧气气流送入反应器，以及在增加基本上纯的氧气气流流量的同时降低含氧气流的流量，其中含氧气流和基本上纯的氧气气流中的总的氧气流速维持在生成氨氧化反应产物的有效量范围内，从而使得送入反应器的所述惰性物流量显著降低。

在一优选的实施方案中，送入反应器的氨和烃物流在送入反应器之前合并为一股物流。含氧气体的含氧量约为空气的氧含量，即21％，或者在除去至少一部分惰性物后的含氧量大于约21％。基本上纯的氧气具有氧纯度大于约95％。另外，基本上纯的氧气气流在送入反应器之前与氨和烃物流预混。

尽管本发明将在下文流化床丙烯腈生产过程中描述，但本领域技术人员将会认识到本发明也可相同地应用于其它过程，所述其它过程包括送入流化床反应器的含反应物物流的含氧气体。

本发明提供了一种氨氧化方法，该方法能够得到与常规方法相比量降低的惰性物。催化剂的损失量也同时降低。该方法能够使更大量的氨参与反应，从而使得反应器中氨流出物量降低。总之，与现有技术中的方法相比，本发明能够使得氨氧化反应过程在较低能量需求下进行。

本发明提供了一种提高氨氧化反应产物收率的方法，该方法包括步骤：将氨和烃物流送入催化流化床反应器；将含有至少一部分惰性物的含氧气流送入反应器，将基本上纯的氧气气流送入反应器，以及在增加基本上纯的氧气气流流量的同时降低含氧气流的流量，其中含氧气流和基本上纯的氧气气流中的总的氧气流速维持在生成氨氧化反应产物的有效量范围内，从而使得送入反应器的所述惰性物流量明显降低。