CN1033749C - 生产环酐的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种为生产环酐和腈的改进方法，该方法是在适合的催化剂存在下，烃与氧和任选的氨通过汽相反应而进行的。在该改进方法中，分离出环酐或腈产物，也分离出作为副产物的而存在于反应器流出物中的二氧化碳和过量的一氧化碳，含有以含一氧化碳为主和未反应的烃的剩余部分的气体流出物被循环至反应器。在整个系统中的一氧化碳的浓度保持足够的高，以便防止在反应器或相连的装置中形成可燃混合物。

Description

生产环酐的方法
本发明涉及一种在有适合的催化剂存在下，由烃和含氧气体生产环酐或腈，特别是环酐的方法，尤其特别涉及一种在由烃和氧生产酐或腈的汽相反应器系统中降低或消除爆炸或燃烧的危险性的方法。
在工业上，环酐和α，β—烯属不饱和腈是在适合的催化剂上的汽相中，通过适合的烃的氧化得到的。例如，在工业上，马来酐是通过苯或直链C4烃(含4个碳原子的烃)，如正丁烷、丁烯或丁二烯与含氧气体在钒—磷氧化物催化剂上进行汽相氧化得到的；并且丙烯腈在工业上是通过丙烷或丙烯与含氧气体和氨在铋—钼氧化物催化剂上汽相接触得到的。一般空气用于作为含氧气体，因为它的成本低，且易于得到。该反应可在任何适合的反应器，如固定床或流化床反应器中进行，并且该反应产生丙烯腈，一般还有一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、水和较少量的其它部分氧化副产物。一般该反应装置系统由反应器(在该反应器中产生环酐或腈)、洗涤器(在该洗涤器中，通过用于酐或腈的水或其他溶剂将酐或腈从反应器流出物的气体中洗涤出来)和用于进一步处理洗涤的流出物气体的装置所组成。
在过去，通常实施具有使烃的转化率达到最大的在单一通道基础上的上述方法。这将导致较低的总效率，因为酐或腈的选择性在该最大值以下。因此，洗涤器流出物气体中除含有未反应烃外，还含有大量CO和CO2。这些产物通常被焚烧，因此从它们中回收获得的仅仅是热值。在新的方法中，洗涤器流出物气体的一部分被循环，烃原料的转化率是低的，并且烃转化成酐或腈的选择性是最大的。从系统中除去流出物的剩余部分，以防止CO、CO2和氮气(当空气用作氧源时被引入系统的)积累。这种改进使得＂每一通道＂转化率降低，但该方法的总效率增加了。
与通过烃与含氧气体的氧化气相生产酐和腈相联系的一个主要问题是由于反应在升温下进行，由于未反应烃的分解的结果，在反应器中或与反应器连接的装置或管线总是存在燃烧或爆炸的危险性。烃分解的倾向在催化剂的存在下增加，特别在流化床反应器或传递床反应器的出口分解趋向更大。因此，保持系统中反应物达到这样的浓度，以致使混合物保持在可燃范围以外。虽然当空气用作反应的氧源时，氮气可用来降低可燃混合物的范围，但烃一空气混合物的可燃混合物的范围仍然很宽。因此，通常是，在低烃的含量下操作气相酐和腈反应器，以致使反应混合物将保持在可燃范围以外。
众所周知，在给定的温度和压力条件下，气态的烃一氧混合物的可燃性取决于混合物中气体组分的比例。在非常低的烃浓度下，该气体混合物是不可燃的，但在一定的烃浓度的临界含量[通常称为下爆炸极限(LEL)]下，该混合物变得可燃，并且随着增加烃的浓度直到烃的含量达到某一含量[通常称为该气体混合物的上爆炸极限(UEL)]下，该混合物保持在可燃状态。随着系统温度的增加气体燃料——氧混合物的爆炸范围迅速增大。另外，虽然在爆炸范围内的烃浓度下操作气体环酐或腈的生产方法是理想的，但这样做仍然是有危险的，因为在反应器或相连的装置中仍有燃烧或爆炸的危险性。本发明使之该方法的选择性和收率达到最佳值，即使操作该方法在烃浓度通常落在可燃混合物范围之内也是如此。这在以往是不可能考虑的。
本发明提供一种改进的用于生产环酐和腈的循环方法和装置。该方法包括在适合的催化剂存在下，通过烃与氧(和氨，对于生产腈来说)的汽相部分氧化反应来生产酐或腈，从气体反应器流出物中分离酐或腈，并将未反应的烃循环至反应区。本发明包括保持在系统的所有部分的一氧化碳的浓度足够高，以致使混合物中燃料组分的含量总是高于可燃混合物存在的含量。这能很方便完成，即从贫酐或贫腈的流出物中分离出二氧化碳，并将获得的富集一氧化碳物流循环至烃氧化反应器的物料入口或物料出口。未反应的烃与富集一氧化碳循环物流一道循环至烃反应器的物料入口。另一种方法是，未反应的烃可从流出物中分离出来，并循环至烃反应器的入口，而富集的一氧化碳物流可循环至该反应器的下游处。
按照本发明方法的一个实施方案，在合适的部分氧化反应器中，并且在作为主要气体组分的一氧化碳存在下，一种或多种烃酐或腈的前体，例如苯、邻二甲苯、萘、丁烷或丁烯(在生产酐的情况下)和丙烯或丙烷(在生产腈的情况下)，与含氧气体和氨(若合适的话)接触，以便产生气体产物物流。该物流含有环酐，例如马来酐或邻苯二甲酸酐，或腈例如丙烯腈或甲基丙烯腈。具体产物的生产取决于哪种烃或烃类的反应。烃氧化反应器产物物流也含有一氧化碳和二氧化碳，一般未反应的烃、氧，以及可能少量的其他反应的副产物。离开部分氧化反应器的气体产物物流在环酐或腈的分离装置中处理，上述的分离装置例如洗涤器，在其中，酐或腈与液体溶剂接触，该溶剂从气体物流中分离出基本全部的产物。含酐或含腈的液体从产物分离装置中排出并处理，以便分离该产物。然后，全部或部分排出酐或排出腈的气体产物物流在二氧化碳分离器中处理，该分离器分离出相当量的或全部量的二氧化碳，也分离出希望保持在该系统中的过量的一氧化碳。由一氧化碳为主和未反应的烃组成的气体流出物的剩余部分循环至烃部分氧化反应器的入口。
在本发明的方法的另一种可采用的实施方案中，来自洗涤器的气体流出物在烃分离器中处理，以从洗涤气体物流中分离出基本全部的未反应的烃，并将分离的未反应烃循环至烃氧化反应器的入口。然后，来自烃分离器的全部或部分的贫烃的流出物在二氧化碳分离器中处理，以分离出二氧化碳和来自该物流的过量的一氧化碳，并且该物流的剩余部分(此刻富含一氧化碳)或循环至烃部分氧化反应器的入口或出口，或如果需要的话，可循环至上述的两个位置。
在本发明的方法的优选的实施方案中，含氧气体是基本纯氧。在另一优选的实施方案中，二氧化碳通过吸附、吸收或隔膜分离从洗涤器流出物中分离出来。当使用该方法生产马来酐时，优选的进料烃是4个碳原子的直链烃，并且最优选的直链烃是正丁烷。邻二甲苯是通过本发明的方法用于生产邻苯二甲酸酐的优选的烃进料。当使用该方法生产丙烯腈时，优选的进料烃是3个碳原子的直链烃，并且最优选的直链烃是正丙烷，异丁烷是通过本发明的方法用于生产甲基丙烯腈的优选进料。
本发明的另一个新颖的方面是实施本发明方法的一种实施方案的系统。该系统包括烃反应器、环酐或腈分离装置、未反应烃分离器、二氧化碳分离器和连接管线。烃反应器出口与酐或腈分离装置相连。而来自酐或腈分离装置的气体流出物出口或与未反应烃分离器的入口相连，或与二氧化碳分离器的入口相连。无论哪台装置，重要的是按装置的序列排列。未反应烃分离器和二氧化碳分离器按其序列串联排列，并且两者中的任何一台装置可放在另一台装置前面。按序列的最后一台分离器的废气物流出口与排气管相连。在本发明的新颖的系统中，来自未反应的烃分离器的循环物流管线与烃反应器的入口相连。并且来自二氧化碳分离器的一氧化碳循环物流管线与烃反应器的入口相连。
图1是说明根据本发明用于生产环酐或腈的系统的一种实施方案的方块图。
图2是说明图1中的系统的另一种可采用的实施方案的方块图。
根据本发明的方法，在含有合适催化剂且在有作为主要气体组分的一氧化碳存在下的反应区中，气态烃与氧和任选的氨反应，以产生气体产物物流，该产物物流含有作为目的产物的环酐或α、β—烯属不饱和腈的石油化学产品，作为副产物的一氧化碳和二氧化碳以及通常未反应的烃和氧；将该石油化学产品从气体产物物流中分离出来；未反应的烃循环至反应区，且将一氧化碳循环至该烃反应区的入口或出口。
当然，反应中所用的烃取决于将要生产的是何种石油化学产品。如果需要生产环酐，那么该烃将是芳烃或直链烃。例如，如果需要生产邻苯二甲酸酐；则烃进料最好是邻二甲苯或萘，并且如果需要生产马来酐，则该烃进料一般是苯或含有4个碳原子(C4烃)的直链烃。对于生产马来酐来说直链C4烃通常要比苯好，因为苯的费用高。用于本发明的直链C4烃是正丁烷、丁烯和丁二烯。正丁烷是用于生产马来酐的最优选的烃，这是由于正丁烷要比不饱和C4烃便宜，后者由于其作为单体是有效的，则是更重要的。商业级正丁烷通常含有其他烃，如异丁烷，而这些杂质并非是有害的，因为它们并不妨碍由正丁烷生产马来酐。
另一方面，如果需要生产不饱和腈，所说的烃最好是直链饱和的或烯属不饱和的烃。例如，如果需要生产甲基丙烯腈，则该烃进料最好是异丁烷或异丁烯，如果需要生产丙烯腈，则烃进料一般是丙烷或丙烯。
本发明将特别描述由正丁烷生产马来酐和由丙烷生产丙烯腈的方法，但本发明不限于此。
含氧气体可以是空气，富氧空气，其他氧一惰性气体混合物或基本纯氧。所谓富氧空气是指其中所含的氧要比自然存在于空气中的氧多的空气。氧—惰性气体混合物包括氧—氮混合物，氧—氩混合物，氧—二氧化碳混合物，等等。纯氧是最好的，因为使用纯氧避免了将惰性气体(如氮和氩)引入到系统中，并避免了为防止这些惰性气体在该系统中累积而后续工序需要从产物气体物流中分离出多余的这些惰性气体。
由附图可更好地理解本发明，在附图中，在不同的图中所使用的相同的参考数字是表示相同或相似种类的装置。对于理解本发明不必要的辅助装置(包括压缩机、热交换器和阀门)已在图中省略，以便简化本发明的论述。
首先考虑图1，这一实施方案的装置包括具有物料入口装置4和产物出口管线6的烃部分氧化反应器2。产物出口管线6连接至石油化学产品分离装置8上，该分离装置可以是冷凝器或洗涤器，它接收通过入口管线10的洗涤液体，并通过出口管线12将液体产物排出。石油化学产品分离装置8也装有排出石油化学产品的气体出口管线14，该出口管线与二氧化碳分离器16相连。分离器16装有废气排出管线18，它也可通过循环管线20与物料入口装置4相连。图1的系统也可装有旁路管线22，其可由阀24控制。
反应器2可以是任何适合的反应器，但它通常具有固定的，移动的，流化的，或传递的催化剂床的结构。由于反应是放热的，反应器2可以装有热交换装置(未表示)，以除去反应中产生的热量。适合的反应器的具体详细结构是众所周知的，它们不构成本发明的部分。当产物分离装置8是气体洗涤器，即吸收器时，它一般具有填充床结构，并且在这里要说明的是，它装有用于将水或含水或非水的液体喷淋到来自反应器2的进入到该装置的产物气体上的装置。二氧化碳分离器16用于从来自产物分离装置的气体流出物中分离二氧化碳和其他惰性气体，且这个装置可以是任何能完成此目的装置。分离器16通常是吸附器、吸收器或隔膜分离装置。在本发明的优选的实施方案中，分离器16是变压吸附(PSA)装置或变温吸附(TSA)装置。
图2是用来说明图1系统的变化情况。在图2的实施方案中，其装置序列包括管系排列已经改变的烃分离器26。烃分离器26可以是能够从气体混合物中选择地分离气体烃的任何适合的装置。合适的分离器包括吸附器和吸收器。在优选的实施方案中，分离器26是PSA装置或TSA装置。关于分离器16和26的进一步描述在下面提供。
在图2的管系排列中，管线14将来自洗涤器8的出口连接到未反应的烃分离器26上，管线28将来自烃分离器26的出口连接到二氧化碳分离器16的入口上，且循环管线30连接烃分离器26至物料入口装置4上。另外，由阀24控制的旁路管线22连接管线28至循环管线20上；由阀36控制的旁路管线34连接循环管线20到管线6上；并且阀32控制通过管线20至入口装置4的液体的流量。
如上所述，分离器16和26可以是用于分离来自洗涤气体物流的所希望的组分(未反应烃或一氧化碳或其两种)的任何装置，但是在最优选的实施方案中，这些装置是变压吸附装置。变压吸附是众所周知的方法，它是由于保持在固定床中颗粒吸附剂上的气体混合物间的吸附程度的不同来分离气体混合物组分的。一般来说，在包括在较高压力下的吸附和在较低压力或真空下的解吸或床再生的循环方法中，可用两个或多个这样的床来操作。所希望的组分或多个组分可以在这些阶段的两者中的任一过程中都能得到。所说的循环除吸附和再生的基本步骤外还可包括其他步骤，通常具有两个或多个位相相差180°的循环的吸附床，以保证目的产物的假连续流。尽管一般PSA的循环吸附步骤在压力下进行，但对于在真空下的解吸来说，它可以在环境压力下进行。
在图1系统所实施的本发明方法中，含有适合的烃的进料、含氧气体和循环气体物流通过入口装置4进入反应器2。入口装置4可包括一个单独的入口管线，通过该管线可将气体反应物和稀释剂的混合物引入到反应器2中，或者它也可以含有几个单独的入口管线，以分别将反应物引入到该反应器中。特有的入口管线的排列通常取决于用于实施本发明的反应器的类型。在固定床反应器系统中，进料组分通常在其进入反应器之前被混合，然后通过一个单独的管线加到反应器中。而在流化床反应器系统中，各种组分通常被分别加入到反应器中。
进入到反应器2中的进料气体与催化剂接触，并反应形成产物气体。在特定条件下，将烃氧化成所希望的石油化学产品的任何已知的催化剂都可在本发明方法中使用。为了将烃氧化成环酐，适合的催化剂包括钒基催化剂，如氧化钒、钒/钼氧化物、钒/磷氧化物和钒/钛氧化物。为了将烃氨化成腈，适合的催化剂包括铁—锑氧化物和铋—锑氧化物。这些催化剂和它们的使用在所希望的石油化学产品的生产中都是常规的，并是本领域技术人员所熟知的。在本发明方法中使用的特定的烃部分氧化催化剂并不构成本发明的关键。
烃部分氧化的条件是已知的，并不构成本发明的部分。一般来说，部分氧化反应在温度约250℃到600℃，通常在约300℃至500℃，及低压下，一般在约2至50psig范围内，通常在3至30psig范围内进行。反应物一般以约0.5—5.0英尺/秒的速度通过反应器。在进料中，氧与烃和氨与烃(在生产乙腈情况下)的比率分别为约0.3∶1至10∶1和0.8∶1至1.3∶1(体积)。
离开反应器2的产物气体物流包括作为主要产物的所需的石油化学产品，和作为付产物的二氧化碳和一氧化碳。如上所述，该产物物流一般也含有未反应的烃和氧，并可含有少量其他副产物、杂质气体和不反应烃。产物气体物流通过管线6离开反应器2，并通过热交换器(未表示)被冷却到约30至约200℃温度范围内。冷却后的产物气体物流进入石油化学产品分离装置8，在其中，该产物从气体物流中分离出来。溶剂使在产物气体物流中的基本所有石油化学产品溶解，并且含有石油化学产品的溶液通过管线12离开洗涤器8，通常它被进一步处理以回收石油化学产品。洗涤过的气体物流通过管线14离开产物分离装置8，并进入分离器16。
分离器16的主要目的是防止二氧化碳和其他惰性气体在系统中累积。优选的是，仅循环一氧化碳和未反应烃，以致使该方法可达到最佳状态。因此，如果二氧化碳不除去，其在系统中的浓度将增加，并直到最后将一氧化碳浓度稀释到易燃混合物存在的那一点上。为避免这个问题，仅须要使除去的二氧化碳量等于在每一通道中的反应器2中产生的二氧化碳量。
分离器16也用于除去过量的为循环所希望的一氧化碳的量的目的，及除去系统中其他的惰性气体。由于一氧化碳也是部分氧化反应中的副产物，所以它连续地产生。在平衡达到后，大约等于在每一通道的部分氧化步骤中产生的量的一氧化碳的量通过分离器16除去，以防止一氧化碳在系统中累积。其他惰性气体，例如氮和氩(当空气作为氧源使用时，被引入系统的)也通过分离器16的装置从系统中除去。在后一情况下，分离器16可以是单独的分离器，也可以是串联的几个分离器。为防止当空气作为氧源使用时系统中氮和氩的累积，一般当新鲜物料进入反应器2时，最好从系统中除去基本全部的氮和氩。
当图1的系统用关闭的旁路管线22操作时，将要循环的一氧化碳和全部未反应的烃通过循环管线20离开分离器16，并返回到反应器2的入口处。在某些情况下，最好是使部分气体物流离开石油化学产品分离装置8 ，这是通过给分离器16设旁路采进行的。这可通过部分打开阀24来实现。当希望使全部一氧化碳指定为循环目的通过管线22时，上述可采用的方法是有利的。这是在许可分离器16进行操作时，仅除去进入分离器的物流中的未反应烃。当进入反应器2的氧化剂是基本纯氧时，部分地让分离器16走旁路是最方便的，因为那时通过管线22的物流将基本上不含惰性气体而只含有二氧化碳。
在反应系统中所有点的气体混合物通过维持系统中一氧化碳足够高的浓度达到不易燃烧的目的，以防止气体混合物形成可燃混合物。换句话说，系统中一氧化碳的浓度以足够高的含量存在，燃料(由烃反应物和一氧化碳组成)的总浓度总是高于系统的VEL值。在本发明的反应系统中，一氧化碳是作为主要气体组分存在的，即一氧化碳在大于任何其他气体组成的浓度下存在于该反应系统中。在系统中的一氧化碳的浓度最好保持足够的高，以便仅仅防止系统的任何部分的气体形成可燃混合物。必须提供这种效果的一氧化碳的浓度将因系统而变化，但一般来说，当该系统的一氧化碳含量至少为系统中总气体含量的30％(体积)时，可达到这个结果。在本发明的最优选的实施方案中，一氧化碳至少含有系统中总气体的40％(体积)。同样最优选的是，保持除一氧化碳以外的气体和反应物气体的浓度在系统中尽可能低。
系统中任何一点的气体混合物的可燃性取决于在那一点气体混合物的温度，其关系是这样的，以致于温度升高将导致气体混合物的可燃范围增加。如上所述，氧化反应发生的温度一般在约250至600℃的范围内。因此，通常在烃部分氧化反应器中将有极大的燃烧或爆炸的危险性。然而也已发现，由于反应器中催化剂的存在，在烃反应器中的气体混合物的可燃性将明显地降低，以致使在反应器中燃烧或爆炸的危险实际很小。
然而，离开反应器2的产物气体物流含有极小或不含催化剂，但由于部分氧化反应，该物流仍是很热的。因此仍有很大的危险，以致在产物气体物流中的可燃组分在其离开反应器2时或离开反应，器2之后及在其冷却之前都会燃烧，这是由于反应器流出物的一氧化碳含量不高。在整个系统中保持高浓度的一氧化碳可使整个系统避免燃烧或爆炸的危险。
有时，可能希望在正是烃部分氧化反应区的下游区给予最大限度的保护，而同时又使通过反应器2的反应物的流量最大。图2所示的实施方案特别适合达到这种结果。在图2系统所实施的方法中，部分或全部一氧化碳循环物流可被引入到反应器2的反应区的下游处。如上所述，这种可采用的方法是可行的，因为氧化催化剂本身起反应器中火焰制止器的作用。这种实施方案表示出可在最需要的地方提供一氧化碳的优点，而同时又允许使反应物的较大流量通过反应器，因此，增加了系统的生产能力。将一氧化碳引入到反应器产物物流中不仅避免了产物气体混合进入可燃混合物的范围，而且由于一氧化碳本身是冷的，也可用于冷却气体混合物。
在实施图2系统中的本发明方法中，来自石油化学产品分离装置8的气体流出物在烃分离器26中处理，以便从排出石油化学产品的气体物流中除去基本上全部的未反应的烃，并将分离的未反应的烃循环至烃部分氧化反应器2的入口末端。然后将来自烃分离器的部分或全部的排出烃的流出物在分离器16中处理，以除去该物流中的二氧化碳和过量的一氧化碳。并且这时富含一氧化碳的该物流的剩余部分通过线20离开分离器16，或循环至烃部分氧化反应器入口(打开阀32和关闭阀36)，或循环至反应器2的下游处(打开阀36，关闭阀32)，或循环至这两个位置(打开阀32和阀36)。当图1的实施方案处于这种情况时，离开分离器26的部分洗涤的气体经管线22可以走靠近分离器16的旁路(打开阀24)。
在本发明方法的启动操作中，开始时可将补充的一氧化碳与进料一道被引入到系统中，或在开始时在系统中保持较高的二氧化碳的浓度，以保证气体混合物处于和保持在可燃范围以外。然后，随着一氧化碳浓度的增加，补充的一氧化碳或过量的二氧化碳将逐步减少，并且当系统达到所希望的平衡状态时，它们将全部被除去。此刻通过控制一氧化碳的循环量可容易地将一氧化碳保持在所希望的范围内。
应该知道，利用常规的装置在本发明的范围内控制和自动调节该系统范围内的气体的流量，以致用有效的方法使之可完全自动地连续运转。
本发明的显著的优点在于允许将要进行的烃部分氧化反应所使用的烃进料浓度可在很宽的范围内变化，而使烃部分氧化反应器或相连装置的燃烧或爆炸的危险性降到最小。另一个优点是部分氧化反应可安全地在没有使用惰性气体稀释剂如氮的情况下进行。本发明的方法同样有利的是在于操作简单、容易，低成本和低操作费用，并且基本上减少了燃烧的可能性。该方法可在比较低的每个通道的进料烃对目的产物的转化率下操作，以达到实际上改进的选择性。应该知道的是，能达到提高选择性的目的，因此而提高了目的产物的总收率的系统是非常有利的。
本发明可通过下面的实施例来进一步说明，除非另外指出，所说的份数、百分比和比率都以体积计。
实施例I
一种汽相马来酐生产试验在基于使用与如图1的系统相似的反应器系统的流化床反应器中模拟进行。该烃反应器的模拟进料由新鲜进料组分和循环物流组分所组成。该反应的模拟试验是基于使用装有钒磷氧化物的流化催化剂床的汽相烃反应器和装有分子筛吸附床的变压吸附器来进行的。试验的各种流量和得出的结果列于表I中。
表I
      新鲜进料          反应器进料(1)    洗涤器进料    PSA进料       循环          损耗组分
     摩尔    体积％     摩尔·体积％     摩尔  体积％  摩尔 体积％   摩尔  体积％  摩尔  体积％正-丁烷   206.9  19.2       284.4   8.6       85.3   2.4   85.3   3.4    77.5   3.5    7.8   2.5异-丁烷     9.6   0.9        13.2   0.4        4.0   0.1    4.0   0.2     3.6   0.2    0.4   0.1O2      859.5  79.9       991.9  30.1      145.7   4.1  145.7   5.7   132.4   6.0   13.4   4.2N2        0.0   0.0         0.0   0.0        0.0   0.0    0.0   0.0     0.0   0.0    0.0   0.0马来酐      0.0   0.0         0.0   0.0      127.5   3.6    0.0   0.0     0.0   0.0    0.0   0.0CO         0.0   0.0       1599.5  48.5     1760.8  49.7 1760.8  69.4  1599.5  72.1  161.3  50.8CO2       0.0   0.0       324.4   9.6      458.8  13.0  458.8  18.1   324.4  14.6  134.4  42.4H2O       0.0   0.0        81.1   5.3      960.8  27.1   81.1   3.2    81.1   3.7    0.0   0.0合计     1076.1  100.0      3294.6 100.0     3543.0 100.0 2535.8 100.0  2218.5  100.0 317.3 100.0(1)新鲜进料加上循环进料
实施例II
一种汽相丙烯腈生产试验在基于使用与图1系统相似的反应器系统的流化床反应器中模拟进行。该烃反应器的模拟进料由新鲜进料组分和循环物流组分所组成。该反应的模拟试验是基于使用装有流化催化剂床的汽相烃反应器和装有分子筛吸附床的变压吸附器来进行的。该反应的各种流量和得出的结果列于表II中。
表II
         新鲜进料       反应器进料     洗涤器进料        PSA进料         循环           损耗组分
        摩尔   体积％   摩尔  体积％   摩尔  体积％      摩尔  体积％    摩尔   体积％  摩尔  体积％丙烷        170.8  11.4     248.8  7.9     82.1    3.1       82.1   4.7      78.0   4.8     4.1   3.1氨          147.9  9.9      147.9  4.7     26.4    1.0       0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0O2         1180.0 78.7     1207.8 38.6    29.4    1.1       29.4   1.7      27.9   1.7     1.5   1.1丙烯腈      0.0    0.0      0.0    0.0     100.0   3.8       0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0氰化氢      0.0    0.0      0.0    0.0     20.0    0.8       0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0丙烯酫      0.0    0.0      0.0    0.0     1.2     0.0       0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0乙腈        0.0    0.0      0.0    0.0     1.5     0.1       0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0CO          0.0    0.0      1397.9 44.7    1471.4  55.7      1471.4 83.4     1397.8 85.7    73.6  55.0CO2        0.0    0.0      127.3  4.1     227.3   8.6       181.8  10.3     127.3  7.8     54.5  40.8水          0.0    0.0      0.0    0.0     684.3   25.9      0.0    0.0      0.0    0.0     0.0   0.0合计        1498.7 100.0    3129.7 100.0   2643.6  100.0     1764.7 100.0    1631.0 100.0   133.7 100.0
尽管本发明已描述了特殊的有关具体试验，但这些试验仅仅是本发明的示范，各种变化都是预料到的。例如，该反应可在将有效生产其他环酐和腈的条件下进行。同样地，如果需要的话，其他的催化剂和吸附剂及其他气体吸附方法也可用于本发明中。当然，本发明的方法也可不
用图中所示的那些装置排列来实施。本发明的范围仅用所附的权利要求的范围来限制。

Claims (12)

1.一种生产选自环酐的石油化学产品的方法，该方法包括：
(a)在反应区的汽相中，在产生含有所说的石油化学产品、一氧化碳和二氧碳的气体产物的条件下，在部分氧化催化剂和作为主要气体组分的一氧化碳存在下，将烃和含氧气体相接触；
(b)从所说的气体产物中分离所说的石油化学产品；
(c)从气体产物中分离出二氧化碳；和
(d)将排出二氧化碳的气体产物循环至所说的反应区，或循环至该反应区系统的下游处的一个位置，或者循环至上述两处，在该方法进行系统的所有部分中存在的一氧化碳的浓度以体积计至少为30％。
2.权利要求1的方法，其中所说的烃选自苯、萘、邻二甲苯和含有4个碳原子的直链烃，并且所说的石油化学产品是环酐。
3.权利要求2的方法，其中所说的环酐是马来酐，且所说的烃是含4个碳原子的直链烃。
4.权利要求3的方法，其中所说的烃是正丁烷。
5.权利要求2的方法，其中所说的环酐是邻苯二甲酸酐，而所说的烃是邻二甲苯。
6.权利要求1的方法，其中所说的含氧气体是基本上纯的氧。
7.权利要求1的方法，其中所说的反应区是选自由固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器和传递床反应器组成的一组反应器中选出的一种反应器。
8.权利要求7的方法，其中所说的反应器是流化床反应器或传递床反应器。
9.权利要求1的方法，其中的二氧化碳是通过吸附、吸附或隔膜分离从所说的气体产物中分离出来的。
10.权利要求1的方法，其中二氧化碳是通过变压吸附从所说的气体产物中分离出来的。
11.权利要求10的方法，其中进行变压吸附的装置包括选自硅胶、分子筛和其混合物的吸附剂。
12.权利要求1的方法，其中所说的石油化学产品是从邻苯二甲酸酐和马来酸酐中选出的一种环酐；所说的烃是选自苯，邻二甲苯和含有4个碳原子的直链烃，而所说的含氧气体是基本上纯的氧；步骤(c)包括将未反应的烃和来自气体产物流的一氧化碳部分进行分离；以及步骤(d)包括将分离出的未反应的烃循环该反应区，并将分离出的一氧化碳循环至所说的反应区或循环至在所说的反应区的系统下游的一个位置或者循环至上述两处。
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