CN111111570B - 芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法 - Google Patents

芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法，主要解决现有装置氨比大，空气比大，原料利用率低的问题。本发明通过一种芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法，芳烃/氨经汽化后与空气分别由反应区气体分布器的环管式喷嘴的环管式喷嘴中心直管段与环管式喷嘴环隙段中喷出混合后，在催化剂的作用下进行芳烃氨氧化反应，参与反应的催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应的技术方案，较好地解决了该技术问题。本发明有效降低氨比和空气比，达到节能、降耗、减排的目的，同时提高产品收率，可用于芳烃氨氧化生产芳腈的生产中。

Description

芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法
技术领域
本发明涉及一种芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法。
背景技术
芳腈是一类由氰基与芳环直接相连的物质，其与芳环相连的氰基具有较高的反应活性，能够通过发生水解、加成、聚合、加氢、卤化等反应制得多种精细化工产品，广泛用于农药、医药、染料、食品添加剂及高分子单体等领域，是一类重要的精细化学中间体。
芳腈的生产主要有多种方法，但最简单有效、最经济的方法是采用相应的芳烃、氨和空气进行直接氨氧化反应得到芳腈产品。芳烃或带有取代基的芳烃在气相与氨和氧气的反应，我们称之为芳烃的气相氨氧化反应。气相氨氧化反应的反应主要包括固定床和流化床工艺。芳烃的气相氨氧化反应是强放热反应，反应过程中会产生大量的反应热，因此，采用流化床反应器是一种较好的解决方法。
JP10120641公开了一种生产芳腈的流化床工艺，采用V/Mo为主要组分的多组分催化剂，氧气和原料分段进气，分段进气口分别装填不同组成的催化剂生产2，6-二氯苯甲腈及苯甲腈类产品；US6429330、JP2001348370公开了采用流化床生产间苯二甲腈及3-氰基吡啶的方法，采用流化床气相氨氧化工艺，V/Mo/Fe为主要组分的多组分催化剂，其中未反应的氨气通过吸收器再生器回收进行循环；US5747411也公开了一种采用流化床生产邻苯二甲腈的方法，采用载体浸渍负载V/Sb为主要组分的多组分催化剂，CN204429253U公开了一种氨氧化流化床双级分布装置，在第一分布板上方3.6m处设置第二分布板，可减少间苯二甲腈单独精制过程，优化生产工艺，降低生产成本。
上述专利均采用流化床反应形式通过氨氧化生产芳腈，采用含V的多组分催化剂得到较高的产品收率，但较多过量的氨和空气，削减了生产工艺的经济性，也增加了氨回收及其三废处理的压力，增加了生产能耗，并且影响催化剂的稳定性。本发明通过反应器设备结构的优化和反应工艺条件的改进可降低反应的氨比和空气比，有效降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在氨比大，空气比大，原料未充分利用，废水中氨含量高，且反应过程中产生大量氮气，削减了生产工艺的经济性的问题，提供一种新的芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，该方法提出采用两个反应区来实现工艺条件优化，在保证降低总氨比、空气比的条件下来，获得较高的产品收率，提高了原料的利用率，达到节能、降耗、减排的目的。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的反应方法。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，装置包括流化床耦合反应器1、供氧区气体分布器7和反应区气体分布器13；流化床耦合反应器1包括隔离挡板20、旋风分离器15、循环返料区3、供氧区4、反应区5、循环进料区6与反应器稀相区2。所述供氧区4底部与气室8通过供氧区气体分布器7相连通，反应区5与反应区气体分布器13相连通，旋风分离器15的上端侧面与反应器稀相区2相连通、底部通过旋风料腿14与供氧区4相连通。
上述技术方案中，所述流化床耦合反应器1的反应区5的横截面为矩形或圆形中的一种；和/或所述反应区5的横截面面积与供氧区4的横截面面积之比不小于1。所述供氧区4与反应区5间的隔离挡板20的高度不小于催化剂静止时床层床高的0.6倍；优选为0.8倍。所述隔离挡板20距离底部挡板21的高度为催化剂静止时床层床高的0.001-0.5倍，优选为0.005～0.35倍，更优选为0.005～0.2倍。所述循环进料区6中供氧区4流通至反应区5流经隔离挡板20底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001-0.1倍，优选为0.0005～0.05倍。所述环管式喷嘴12位于反应区气体分布器13中，所述环管式喷嘴12由环管式喷嘴中心直管段17、环管式喷嘴环隙段18以及环管式喷嘴缩径口19组合而成，所述环管式喷嘴中心直管段17被环管式喷嘴环隙段18包围在内。所述反应区5与供氧区4内分别采用反应区导流挡板式换热构件22供氧区导流挡板式换热构件23分别控制反应区5与供氧区4内的温度并优化反应区5与供氧区4内的流态化的质量。
本发明提供的一种芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，采用本发明提供的芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，芳烃/氨经上述反应装置反应得到芳腈。
为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下一种芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，采用上述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，包括如下步骤：
a、芳烃/氨经汽化后与空气分别由反应区气体分布器13的环管式喷嘴12的环管式喷嘴中心直管段17与环管式喷嘴环隙段18中喷出后，在环管式喷嘴缩径口19处接触，在催化剂的作用下进行芳烃氨氧化反应；
b、反应生成相应的芳腈流出物16与一小部分催化剂离开反应区5后进入反应器稀相区2，经过旋风分离器15的分离后，芳腈流出物16流出流化床耦合反应器1后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿14流入供氧区4；
c、另外一部分催化剂离开反应区5后，经过循环返料区3流入供氧区4中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区6返回反应区5继续参与芳烃氨氧化反应。
上述技术方案中，所述供反应区5内气体表观线速与供氧区4内气体表观线速的比值不小于1.3，优选为不小于2；更优选值为2-4。所述反应区5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；所述供氧区4内，反应温度370～500℃，压力0.05～0.11MPa。
本发明采用循环返料区3、供氧区4、反应区5与循环进料区6等四区来精细控制反应与高效传质的进行，从更细的尺度来优化反应的进行，通过这种两区耦合反应的方法能够有效避免现有技术中氧与氨等其他原料的过量供应，能够大幅度提高经济效益。本发明的这种环区(供氧区)与中心区(反应区)的反应器型式与现有技术中的耦合反应器从流动的角度来看，有着相似之处，都是强化了两区的流动与传质、传热，但是现有技术中的耦合反应器主要是气相与液相的流动模式，如重油的液相加氢裂解、苯二甲酸工业污水处理等应用中，现有技术的应用中主要还是从流动方面，如为了提高流体的停留(接触)时间、为了提高流体间的强混合等等。本发明与之不同的地方在于从反应机理的角度，采用差速气体分布的技术将气固两相在环区与中心区顺序流动，进而通过多区耦合反应的型式来实现芳烃氨氧化的过程强化，提高了反应效率与原料的高效利用。
本发明中反应区进料喷嘴为环管式设计，原料气体混合采用的方法是中心管处喷出的一种气体原料与环隙处喷出的另外一种气体原料在高速湍流中进行剧烈混合，这种喷嘴有利于原料液的混合，优于现有技术的分段进料方式，优化了产品的选择性与反应效率。
本发明中分别在反应区与供氧区采用的撤热构件为导流挡板构件，除了在原有的撤热的功能下，采用格栅式、或斜挡板式、或孔板式的换热导流挡板构件。优选地，环核挡板构件包括处于中间区域的密通道区和设置在外周并围绕所述密通道区的疏通道区，所述密通道区的通道的尺寸小于所述疏通道区的通道的尺寸。优选地，所述换热导流挡板构件为轴向分布，且布置数量大于3。根据工艺条件，可在反应区与供氧区分设不同型式、不同数量、不同尺寸的换热导流挡板构件，在保证有效撤热的前提下，优化了两个区域的流化质量，大大抑制了区域内的气泡的生长，提高了传质与传热，进而提高反应效率。
采用本发明的技术方案生产苯甲腈、邻氯苯甲腈、间苯二甲腈和3-氰基吡啶等，相比现有技术，通过将反应与供氧细化在两个区域中进行，在保证局部氨比、空气比满足工艺要求的情况下，提高了流化床的流化质量与换热水平，有效降低总氨比和总空气比，提高原料的利用率，达到节能、降耗、减排的目的，提高产品收率，取得了良好的技术效果。
附图说明
图1是本发明芳烃氨氧化流化床耦合反应装置及其反应方法的示意图；
图2是本发明中环管式喷嘴的示意图；
图3是本发明芳烃氨氧化流化床耦合反应装置示意图；
图1中，1为流化床耦合反应器；2为反应器稀相区；3为循环返料区；4为供氧区；5为转化反应区；6为循环进料区；7为供氧区气体分布器；8为布气室；9为供氧区空气进料；10为环管式喷嘴中心管进料；11为环管式喷嘴环隙进料；12为环管式喷嘴；13为反应区气体分布器；14为旋风料腿；15为旋风分离器；16为芳腈流出物。
图2中，10为环管式喷嘴中心管进料；11为环管式喷嘴环隙进料；13为反应区气体分布器；17为环管式喷嘴中心直管段；18为环管式喷嘴环隙段；19为环管式喷嘴缩径口。
图3中，22为反应区导流挡板式换热构件；23为供氧区导流挡板式换热构件。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【实施例1】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.4％，结果详见表1。
【实施例2】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为3。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.7％，结果详见表1。
【实施例3】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为10。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为79.3％，结果详见表1。
【实施例4】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.8倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为81.3％，结果详见表1。
【实施例5】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的1.5倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.5％，结果详见表1。
【实施例6】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的3倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为79.8％，结果详见表2。
【实施例7】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.005倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为82.7％，结果详见表2。
【实施例8】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.2倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为81.4％，结果详见表2。
【实施例9】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.35倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.7％，结果详见表2。
【实施例10】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.5倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为78.6％，结果详见表2。
【实施例11】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0005倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为82.8％，结果详见表3。
【实施例12】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.05倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为81.6％，结果详见表3。
【实施例13】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.1倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.4％，结果详见表3。
【实施例14】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内不采用环核式导流挡板式换热构件，苯甲腈收率为81.3％，结果详见表3。
【实施例15】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为2，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.3％，结果详见表3。
【实施例16】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为4，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为82.6％，结果详见表4。
【实施例17】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为7，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为81.4％，结果详见表4。
【实施例18】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度410℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度425℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为80.3％，结果详见表4。
【实施例19】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。环管式喷嘴位于反应区气体分布器中，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度360℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度390℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为79.5％，结果详见表4。
【比较例1】
甲苯和氨经汽化后分别于空气由反应区气体分布器经过环管式喷嘴喷出后进入反应器，在催化剂的作用下，反应生成相应的苯甲腈与一小部分催化剂离开反应区后进入反应器稀相区，经过旋风分离器的分离后，苯甲腈流出流化床耦合反应器后经冷凝或溶剂吸收等方法接收，经精馏或重结晶等方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿流入供氧区；另外一部分催化剂离开反应区后，经过循环返料区流入供氧区中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区返回反应区继续参与芳烃氨氧化反应。
实验中，流化床耦合反应器的反应区的横截面为圆形，反应区的横截面面积与供氧区的横截面面积之比为1。供氧区与反应区间的隔离挡板的高度是催化剂静止时床层床高的0.6倍，隔离挡板距离底部挡板的高度为催化剂静止时床层床高的0.001倍。循环进料区中供氧区流通至反应区流经隔离挡板底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001倍。采用现有技术的喷嘴。
反应区与供氧区内气体表观线速的比值为1.3，反应区内反应原料为甲苯、氨气和空气，摩尔比为1：3：15，反应温度380℃，压力0.06MPa；供氧区内，反应温度405℃。反应区与供氧区内分别采用环核式导流挡板式换热构件分别控制反应区与供氧区内的温度并优化反应区与供氧区内的流态化的质量，苯甲腈收率为79.5％，结果详见表4。
【比较例2】
采用现有技术只有一个反应区的反应器，采用环管式喷嘴，环管式喷嘴由环管式喷嘴中心直管段、环管式喷嘴环隙段以及环管式喷嘴缩径口组合而成。苯甲腈收率为79.3％，结果详见表5。
【比较例3】
采用现有技术只有一个反应区的反应器，采用现有技术的喷嘴，苯甲腈收率为79.1％，结果详见表5。
表1
Figure GDA0003534105900000161
Figure GDA0003534105900000171
表2
Figure GDA0003534105900000181
表3
Figure GDA0003534105900000191
表4
Figure GDA0003534105900000201
表5
Figure GDA0003534105900000211

Claims (16)

1.一种芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，装置包括流化床耦合反应器(1)、供氧区气体分布器(7)和反应区气体分布器(13)；流化床耦合反应器(1)包括隔离挡板(20)、旋风分离器(15)、循环返料区(3)、供氧区(4)、反应区(5)、循环进料区(6)与反应器稀相区(2)；
其中，所述供氧区(4)底部与气室(8)通过供氧区气体分布器(7)相连通，反应区(5)与反应区气体分布器(13)相连通，旋风分离器(15)的上端侧面与反应器稀相区(2)相连通、底部通过旋风料腿(14)与供氧区(4)相连通；
其中，所述隔离挡板(20)距离底部挡板(21)的高度为催化剂静止时床层床高的0.001-0.5倍。
2.根据权利要求1所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述流化床耦合反应器(1)的反应区(5)的横截面为矩形或圆形中的一种；和/或所述反应区(5)的横截面面积与供氧区(4)的横截面面积之比不小于1。
3.根据权利要求1所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述供氧区(4)与反应区(5)间的隔离挡板(20)的高度不小于催化剂静止时床层床高的0.6倍。
4.根据权利要求3所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述供氧区(4)与反应区(5)间的隔离挡板(20)的高度为催化剂静止时床层床高的0.8～1.5倍。
5.根据权利要求1所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于隔离挡板(20)距离底部挡板(21)的高度为催化剂静止时床层床高的0.005～0.35倍。
6.根据权利要求5所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于隔离挡板(20)距离底部挡板(21)的高度为催化剂静止时床层床高的0.005～0.2倍。
7.根据权利要求1所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述循环进料区(6)中供氧区(4)流通至反应区(5)流经隔离挡板(20)底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0001-0.1倍。
8.根据权利要求7所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述循环进料区(6)中供氧区(4)流通至反应区(5)流经隔离挡板(20)底部的流通面积为催化剂静止时床层的纵截面面积的0.0005～0.05倍。
9.根据权利要求1所述芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于环管式喷嘴(12)位于反应区气体分布器(13)中，所述环管式喷嘴(12)由环管式喷嘴中心直管段(17)、环管式喷嘴环隙段(18)以及环管式喷嘴缩径口(19)组合而成，所述环管式喷嘴中心直管段(17)被环管式喷嘴环隙段(18)包围在内。
10.根据权利要求1所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，其特征在于所述反应区(5)与供氧区(4)内分别采用反应区导流挡板式换热构件(22)供氧区导流挡板式换热构件(23)分别控制反应区(5)与供氧区(4)内的温度并优化反应区(5)与供氧区(4)内的流态化的质量。
11.一种芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，采用权利要求1～10中任一种所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应装置，芳烃/氨经上述反应装置反应得到芳腈。
12.根据权利要求11所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)、芳烃/氨经汽化后与空气分别由反应区气体分布器(13)的环管式喷嘴(12)的环管式喷嘴中心直管段(17)与环管式喷嘴环隙段(18)中喷出后，在环管式喷嘴缩径口(19)处接触，在催化剂的作用下进行芳烃氨氧化反应；
(b)、反应生成相应的芳腈流出物(16)与一小部分催化剂离开反应区(5)后进入反应器稀相区(2)，经过旋风分离器(15)的分离后，芳腈流出物(16)流出流化床耦合反应器(1)后经冷凝或溶剂吸收方法接收，经精馏或重结晶方法精制得到产品气，催化剂经过分离后经过旋风料腿(14)流入供氧区(4)；
(c)、另外一部分催化剂离开反应区(5)后，经过循环返料区(3)流入供氧区(4)中与空气充分混合、接触，随后催化剂再由循环进料区(6)返回反应区(5)继续参与芳烃氨氧化反应。
13.根据权利要求12所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，其特征在于所述反应区(5)内气体表观线速与供氧区(4)内气体表观线速的比值不小于1.3。
14.根据权利要求13所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，其特征在于所述反应区(5)内气体表观线速与供氧区(4)内气体表观线速的比值不小于2。
15.根据权利要求13所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，其特征在于所述反应区(5)内气体表观线速与供氧区(4)内气体表观线速的比值为2-4。
16.根据权利要求12所述的芳烃氨氧化流化床耦合反应方法，其特征在于所述反应区(5)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0.01～0.11MPa；所述供氧区(4)内，反应温度370～500℃，压力0.01～0.11MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112156727A (zh) * 2020-05-19 2021-01-01 中国科学院广州能源研究所 一种可规模放大的颗粒多床循环和气密流化床结构
CN115779800A (zh) * 2021-09-10 2023-03-14 中国石油化工股份有限公司 流化床反应装置及氨氧化反应方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1323464A2 (en) * 2001-12-25 2003-07-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Reactor for producing a nitrile compound and method for operating the reactor
CN101954264A (zh) * 2010-04-20 2011-01-26 南通泰禾化工有限公司 合成间苯二甲腈的新型流化床反应器
CN104190332A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 中国石油大学(北京) 一种多分区的气固流化床反应器及系统
CN204564074U (zh) * 2014-12-18 2015-08-19 神华集团有限责任公司 一种用于甲醇制丙烯反应器的物料分布装置
CN104959084A (zh) * 2015-07-14 2015-10-07 德艾柯工程技术（上海）有限公司 一种新型浆态床反应器
CN105026436A (zh) * 2013-03-07 2015-11-04 大林产业株式会社 烯烃聚合方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1323464A2 (en) * 2001-12-25 2003-07-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Reactor for producing a nitrile compound and method for operating the reactor
CN101954264A (zh) * 2010-04-20 2011-01-26 南通泰禾化工有限公司 合成间苯二甲腈的新型流化床反应器
CN105026436A (zh) * 2013-03-07 2015-11-04 大林产业株式会社 烯烃聚合方法
CN104190332A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 中国石油大学(北京) 一种多分区的气固流化床反应器及系统
CN204564074U (zh) * 2014-12-18 2015-08-19 神华集团有限责任公司 一种用于甲醇制丙烯反应器的物料分布装置
CN104959084A (zh) * 2015-07-14 2015-10-07 德艾柯工程技术（上海）有限公司 一种新型浆态床反应器

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