CN103752231A - 一种反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种反应器，其中，沿垂直于反应器中的流体通道的延伸方向布置有多层多孔板，多层多孔板沿着平行于延伸方向彼此间隔开。通过使用本发明提供的其中设置有多孔板的反应器，可以有效的提高丙烯腈产品的收率，同时显著降低副产物丙烯醛和丙烯酸的转化率，从而降低了丙烯腈产品中这两种杂质的含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应器，更具体地，涉及一种具有多孔板的反应器。
背景技术
丙烯腈是基本的有机化工产品，是三大合成材料-合成纤维、合成橡胶、塑料的基本原料，在日常生活的方方面面都可以见到以其为单体合成的各种化工材料。近年来石化工业的迅猛发展，提供了大量生产丙烯腈的原料。丙烯腈在传统应用的基础上，在精细化工和深加工领域也取得飞快发展，不断开发出新的应用领域。
丙烯腈是生产高性能聚丙烯酰胺及丙烯腈基碳纤维的主要原料。聚丙烯酰胺及丙烯腈基碳纤维性能优劣的关键之一是丙烯腈原料品质的好坏，制备高性能聚丙烯酰胺及丙烯腈基碳纤维对原料丙烯腈的纯度要求极高。目前国内丙烯腈采用丙烯、氨氧化流化床生产工艺生产丙烯腈产品，同时发生多种副反应生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸等物质，还有少量未反应的丙烯和氨。而丙烯腈中杂质含量是影响丙烯腈产品品质重要因素。
现有丙烯腈生产工艺中，丙烯腈生产工艺中杂质丙烯醛与丙烯酸转化率较高，副反应产生的丙烯醛与丙烯酸不仅易在设备内结垢，还会最终影响到丙烯腈产品品质。故有必要降低丙烯腈生产工艺中丙烯醛与丙烯酸的转化率，从而降低丙烯腈产品中这两种杂质的含量。
发明内容
针对现有技术中丙烯腈生产工艺中杂质丙烯醛与丙烯酸转化率较高的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够降低丙烯腈生产工艺中杂质丙烯醛与丙烯酸转化率的反应器。
在本发明提供的反应器中，沿垂直于反应器中的流体通道的延伸方向布置有多层多孔板，并且多层多孔板沿着平行于延伸方向彼此间隔开。
在上述反应器中，多孔板的数目为1～15层。
在上述反应器中，每相邻两层多孔板之间的间距为15cm～120cm。
在上述反应器中，多孔板的每个开孔的形状为圆形、菱形、椭圆形、正方形、长方形、三角形中的任一种。
在上述反应器中，每层多孔板的开孔率为30%～80%。
在上述反应器中，多孔板的开孔形状进一步优选为圆形，且孔直径为0.8cm～2.5cm。
根据本发明提供的反应器，在丙烯腈的生产工艺，通过使用其中设置有多孔板的反应器，可以强迫氨、丙烯、氧气及催化剂颗粒在通过多孔板的小孔时发生接触，提高反应器进料丙烯、氨与催化剂的充分接触，使反应更加完全，从而可提高丙烯腈产品收率同时降低不良副产品丙烯酸、丙烯醛等的转化率，进而降低丙烯腈成品中副产品丙烯酸、丙烯醛等的含量。
附图说明
图1是根据本发明的实施例1的反应器的示意图。
1 含有丙烯、氨和空气的流体；
2 反应器；
3 多孔板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，图1是根据本发明的实施例1的反应器的示意图。将含有丙烯、氨和空气的流体1以水平方向通入流化床反应器2内，其中氨/丙烯摩尔比为1.20，在催化剂C49MC作用下，在压力控制为0.06MPa左右和温度控制为435℃的条件下，氧化生成丙烯腈，同时发生多种副反应生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸等物质。反应器直径为7.47米，其中含有5层沿着垂直于反应器中的流体通道的延伸方向设置的多孔板3，多孔板的开孔率为50%，开孔形状为圆形，多孔板的孔直径为0.8cm，每相邻两层多孔板在反应器中水平方向的间距为50cm，多孔板放置前与放置后丙烯腈产品及其副产品收率见下表：
表1
| 名称 | 无多孔板组 | 设置多孔板组 |
| 丙烯腈单程收率（重量%） | 78.0 | 78.5 |
| 丙烯醛（重量%） | 1.0 | 0.6 |
| 丙烯酸（重量%） | 1.2 | 1.0 |
| 乙腈（重量%） | 3.0 | 3.0 |
| 氢氰酸（重量%） | 6.0 | 6.0 |
| 一氧化碳（重量%） | 3.5 | 3.8 |
| 二氧化碳（重量%） | 5.5 | 6.0 |
| 总转化率（重量%） | 98.2 | 98.9 |
实施例2
将含有丙烯、氨和空气的流体以水平方向通入流化床反应器内，其中氨/丙烯摩尔比为1.20，在催化剂C49MC作用下，在压力控制为0.06MPa左右和温度控制为435℃的条件下，氧化生成丙烯腈，同时发生多种副反应生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸、噁唑等物质。反应器直径为7.47米，以上条件均与实施例1相同，其不同之处仅在于，其中含有1层沿着垂直于反应器中的流体通道的延伸方向设置的多孔板，多孔板的开孔率为80%，开孔形状为圆形，多孔板的孔直径为
1.5cm，多孔板放置前与放置后丙烯腈产品及其副产品收率见下表：
表2
| 名称 | 无多孔板组 | 设置多孔板组 |
| 丙烯腈单程收率（重量%） | 78.0 | 78.2 |
| 丙烯醛（重量%） | 1.0 | 0.5 |
| 丙烯酸（重量%） | 1.2 | 0.9 |
| 乙腈（重量%） | 3.0 | 3.2 |
| 氢氰酸（重量%） | 6.0 | 6.2 |
| 一氧化碳（重量%） | 3.5 | 3.6 |
| 二氧化碳（重量%） | 5.5 | 5.9 |
| 总转化率（重量%） | 98.2 | 98.5 |
实施例3
将含有丙烯、氨和空气的流体以水平方向通入流化床反应器内，其中氨/丙烯摩尔比为1.20，在催化剂XA5-1（购自辽宁营口向阳科化集团）作用下，在压力控制为0.06MPa左右和温度控制为435℃的条件下，氧化生成丙烯腈，同时发生多种副反应生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸、噁唑等物质。反应器直径为7.47米，以上条件均与实施例1相同，其不同之处仅在于，其中含有15层沿着垂直于反应器中的流体通道的延伸方向设置的多孔板，多孔板的开孔率为30%，开孔形状为圆形，多孔板的孔直径为2.5cm，每相邻两层多孔板在反应器中水平方向的间距为120cm，多孔板放置前与放置后丙烯腈产品及其副产品收率见下表：
表3
| 名称 | 无多孔板组 | 设置多孔板组 |
| 丙烯腈单程收率（重量%） | 78.0 | 78.1 |
| 丙烯醛（重量%） | 1.0 | 0.9 |
| 丙烯酸（重量%） | 1.2 | 1.1 |
| 乙腈（重量%） | 3.0 | 2.8 |
| 氢氰酸（重量%） | 6.0 | 5.8 |
| 一氧化碳（重量%） | 3.5 | 3.9 |
| 二氧化碳（重量%） | 5.5 | 6.1 |
| 总转化率（重量%） | 98.2 | 98.7 |
由表1至表3中数据得出：
反应器中未设置多孔板组与设置多孔板组相比：在反应器操作温度、操作压力、催化剂装填量及氨/丙烯摩尔比（1.20）相同情况下，设置多孔板后提高了丙烯腈产品收率，同时降低了丙烯醛及丙烯酸的转化率，对丙烯腈产品品质的提高有显著影响。
综上所述，与现有技术中丙烯腈的生产工艺相比，根据本发明提供的反应器，通过在反应器内设置多孔板，可以有效的提高丙烯腈产品的收率，同时显著降低副产物丙烯醛和丙烯酸的转化率，进而降低丙烯腈成品中副产品丙烯酸、丙烯醛等的含量。同时，还可降低反应器中结垢量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种反应器，其特征在于，沿垂直于所述反应器中的流体通道的延伸方向布置有多层多孔板，所述多层多孔板沿着平行于所述延伸方向彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述多孔板的数目为1～15层。
3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，每相邻两层多孔板之间的间距为15cm～120cm。
4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述多孔板的每个开孔的形状为圆形、菱形、椭圆形、正方形、长方形、三角形中的任一种。
5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，每层所述多孔板的开孔率为30%～80%。
6.根据权利要求1或4所述的反应器，其特征在于，所述多孔板的开孔形状为圆形，孔直径为0.8cm～2.5cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310727949.7A CN103752231A (zh) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | 一种反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310727949.7A CN103752231A (zh) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | 一种反应器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103752231A true CN103752231A (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50519639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201310727949.7A Pending CN103752231A (zh) | 2013-12-25 | 2013-12-25 | 一种反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103752231A (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1201785A (zh) * | 1997-06-06 | 1998-12-16 | 中国石油化工总公司 | 丙烯腈生产工艺 |
-
2013
- 2013-12-25 CN CN201310727949.7A patent/CN103752231A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1201785A (zh) * | 1997-06-06 | 1998-12-16 | 中国石油化工总公司 | 丙烯腈生产工艺 |
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