EA032715B1

EA032715B1 - Feed sparger design for an ammoxidation reactor

Info

Publication number: EA032715B1
Application number: EA201691968A
Authority: EA
Inventors: Тимоти Роберт Макдонел; Джей Роберт Коуч; Дэвид Рудольф Вагнер; Пол Тригг Вачтендорф; Томас Джордж Трэверс
Original assignee: ИНЕОС Юроп АГ
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2019-07-31
Also published as: SA516371960B1; WO2015153196A1; CN104941522B; CN104941522A; EA201691968A1

Abstract

Replacement of different sections of the feed sparger used in a commercial ammoxidation reactor is facilitated by using gas-tight quick-disconnect fittings to attach various sections of the sparger to one another as well as to the wall of the reactor. In addition, the diameters of the lateral conduits in these sparger sections, as well as the diameters of the feed nozzles attached to these laterals, are varied to facilitate uniform flow of feed gas through these components. The sparger can be subdivided into multiple feed sparger section arranged for better reactor control. Finally, the end caps terminating the distal ends of the sparger lateral conduits can be provided with nozzles for removal of any ammoxidation catalyst that may have inadvertently reached the sparger interior.

Description

При промышленном производстве акрилонитрила пропилен, аммиак и кислород реагируют вместе согласно следующей схеме реакции:In the industrial production of acrylonitrile, propylene, ammonia and oxygen react together according to the following reaction scheme:

Этот способ, который обычно называют аммоксидированием, проводят в газовой фазе при повышенной температуре в присутствии подходящего псевдоожиженного катализатора аммоксидирования.This process, commonly referred to as ammoxidation, is carried out in the gas phase at elevated temperature in the presence of a suitable fluidized ammoxidation catalyst.

На фиг. 1 показан обычный реактор аммоксидирования, используемый для проведения данного способа. Как здесь показано, реактор 10 содержит стенку 12 реактора, вентиляционную решетку 14, распределитель 16 сырья, змеевики 18 охлаждения и циклоны 20. При нормальной работе технологический воздух подают в реактор 10 через впускное отверстие 22 для воздуха, тогда как смесь пропилена и аммиака подают в реактор 10 через распределитель 16 сырья. Расходы для обоих потоков достаточно высоки для псевдоожижения слоя 24 катализатора аммоксидирования во внутреннем пространстве реактора, где происходит каталитическое аммоксидирование пропилена и аммиака в акрилонитрил.In FIG. 1 shows a conventional ammoxidation reactor used to carry out this process. As shown here, the reactor 10 comprises a reactor wall 12, a ventilation grill 14, a raw material distributor 16, cooling coils 18 and cyclones 20. During normal operation, process air is supplied to the reactor 10 through an air inlet 22, while a mixture of propylene and ammonia is fed into reactor 10 through a distributor 16 of raw materials. The costs for both streams are high enough to fluidize the ammoxidation catalyst bed 24 in the interior of the reactor, where the catalytic ammoxidation of propylene and ammonia to acrylonitrile takes place.

Продукционные газы, получаемые при реакции, выходят из реактора 10 через выпускное отверстие 26 для выходящего потока реактора. Перед осуществлением этого они проходят через циклоны 20, в которых удаляют любое количество катализатора аммоксидирования, которое эти газы могли захватить, для возврата в слой 24 катализатора при помощи погружных труб 25. Аммоксидирование является сильно экзотермическим процессом, и поэтому змеевики 18 охлаждения используют для отвода избытка тепла и, таким образом, поддержания температуры реакции на соответствующем уровне.The production gases resulting from the reaction exit the reactor 10 through the outlet 26 for the reactor effluent. Before doing this, they pass through cyclones 20 in which they remove any amount of ammoxidation catalyst that these gases could trap to return to catalyst bed 24 using immersion tubes 25. Ammoxidation is a highly exothermic process, and therefore cooling coils 18 are used to remove excess heat and, thus, maintaining the reaction temperature at an appropriate level.

Пропилен и аммиак могут образовывать взрывоопасные смеси с кислородом. Однако, при нормальных рабочих температурах взрывы предотвращаются внутри реактора 10 при помощи псевдоожиженного катализатора аммонификации, который предпочтительно катализирует реакцию аммоксидирования перед тем, как взрыв может произойти. Следовательно, реактор 10 разработан и работает так, что единственное место, где технологическому воздуху позволяют контактировать с пропиленом и аммиаком при нормальной работе, находится в псевдоожиженном слое катализатора 24 аммоксидирования, и только когда температура катализатора высока достаточно для осуществления катализа реакции аммоксидирования.Propylene and ammonia can form explosive mixtures with oxygen. However, at normal operating temperatures, explosions are prevented inside the reactor 10 by means of a fluidized ammonification catalyst, which preferably catalyzes the ammoxidation reaction before an explosion can occur. Therefore, the reactor 10 is designed and operates so that the only place where the process air is allowed to come into contact with propylene and ammonia during normal operation is in the fluidized bed of the ammoxidation catalyst 24, and only when the temperature of the catalyst is high enough to catalyze the ammoxidation reaction.

Для данной цели в традиционном способе, при помощи которого пропилен и аммиак подают в реактор 10, используют систему 16 распределителя сырья, такую как показана в документе U.S. 5256810, раскрытие которого включено в настоящий документ ссылкой. Как показано на фиг. 1 и 2 патента '810, которые воспроизведены на фиг. 2 и 3 настоящего документа, распределитель 16 сырья принимает вид ряда питающих трубопроводов или патрубков, включая основной коллектор 30 и отходящие патрубки 32, присоединенные к коллектору 30 и ответвляющиеся от него. Система направленных вниз питающих сопел 34 определена в коллекторе 30 и отходящих патрубках 34, через которые смесь пропилена и аммиака подается при нормальной работе реактора. Количество и расстояния между отходящими патрубками 32 и питающими соплами 34 являются такими, что в установке приблизительно 10-30 питающих сопел на квадратный метр расположены приблизительно равномерно по всей площади поперечного сечения реактора 10.For this purpose, in the conventional process by which propylene and ammonia are fed to the reactor 10, a feed distributor system 16 is used, such as that shown in U.S. 5256810, the disclosure of which is incorporated herein by reference. As shown in FIG. 1 and 2 of the '810 patent, which are reproduced in FIG. 2 and 3 of this document, the raw material distributor 16 takes the form of a number of supply pipelines or pipes, including the main manifold 30 and outgoing pipes 32 connected to and branching from the collector 30. A downwardly directed supply nozzle system 34 is defined in the manifold 30 and outgoing nozzles 34 through which a mixture of propylene and ammonia is supplied during normal operation of the reactor. The number and distance between the outgoing nozzles 32 and the feeding nozzles 34 are such that in the installation of about 10-30 feeding nozzles per square meter are located approximately evenly over the entire cross-sectional area of the reactor 10.

Обычно каждое питающее сопло 34 окружено питающими насадками 36, которые принимают вид короткой секции патрубка с внутренним диаметром в несколько раз больше, чем диаметр сопла 34. Питающие насадки 34 обеспечивают значительное снижение скорости газа, выходящего из сопел 10, перед выходом в слой 24 катализатора, что предотвращает разрушение катализатора, которое может происходить в ином случае.Typically, each feed nozzle 34 is surrounded by feed nozzles 36, which take the form of a short section of the nozzle with an inner diameter several times larger than the diameter of the nozzle 34. The feed nozzles 34 provide a significant reduction in the velocity of the gas exiting the nozzles 10 before leaving the catalyst bed 24, which prevents the destruction of the catalyst, which may occur otherwise.

Технологический воздух обычно входит в слой 24 катализатора (фиг. 1) после прохождения через вентиляционную решетку 14, которая расположена ниже распределителя 16 сырья. Хорошо известно, что вентиляционная решетка 14 обычно принимает вид сплошного металлического листа, на котором находится ряд отверстий и сопел для воздуха. Диаметр сопел для воздуха, массовый расход технологического воздуха, проходящего через вентиляционную решетку 14, и массовый расход смеси пропилена/аммиака, проходящей через распределитель 16 сырья, выбирают так, чтобы катализатор аммоксидирования в слое 24 катализатора был полностью ожижен этими газами при нормальной работе.Process air usually enters the catalyst bed 24 (FIG. 1) after passing through the ventilation grill 14, which is located below the raw material distributor 16. It is well known that the ventilation grill 14 usually takes the form of a continuous metal sheet, on which there are a number of holes and nozzles for air. The diameter of the air nozzles, the mass flow rate of the process air passing through the ventilation grill 14, and the mass flow rate of the propylene / ammonia mixture passing through the raw material distributor 16 are selected so that the ammoxidation catalyst in the catalyst bed 24 is completely liquefied by these gases during normal operation.

Сопла для воздуха обычно обеспечивают собственными защитными питающими насадками (не показаны), которые обычно расположены ниже вентиляционной решетки 14. Кроме того, во многих случаях питающие сопла 34 обеспечивают во взаимнооднозначном соответствии с соплами для воздуха в вентиляционной решетке 14, причем каждая питающая насадка 36 направлена непосредственно на ее соответствующее сопло для воздуха для активации быстрого и полного смешения газов, выходящих из этих двух различных сопел. Смотрите документ U.S. 4801731.The air nozzles are usually provided with their own protective feeding nozzles (not shown), which are usually located below the ventilation grill 14. In addition, in many cases, the feeding nozzles 34 provide in one-to-one correspondence with the air nozzles in the ventilation grill 14, with each feeding nozzle 36 being directed directly to its corresponding air nozzle to activate quick and complete mixing of the gases exiting these two different nozzles. See document U.S. 4,801,731.

Хотя системы подачи пропилена/аммиака этого общего типа работают хорошо, они имеют некоторые недостатки. Например, из-за постоянного воздействия аммиака при высокой температуре металл, образующий распределитель 16 сырья, подвергается со временем азотированию. В результате отдельные секции распределителя 16 сырья, а иногда весь распределитель сырья, необходимо заменять время от времени. Это может быть очень дорогостоящим, особенно когда реактор необходимо полностью остаAlthough propylene / ammonia feed systems of this general type work well, they have some disadvantages. For example, due to the constant exposure to ammonia at high temperature, the metal forming the raw material distributor 16 undergoes nitriding over time. As a result, individual sections of the raw material distributor 16, and sometimes the entire raw material distributor, need to be replaced from time to time. This can be very expensive, especially when the reactor needs to be completely shut down.

- 1 032715 навливать при выполнении данных работ.- 1 032715 to pile during the performance of these works.

Вторая проблема, связанная с этим типом системы подачи пропилена/аммиака, представляет неравномерность работы. Это не только отрицательно влияет на производительность системы, но также способствует неравномерному азотированию, что также усиливает эту проблему.A second problem with this type of propylene / ammonia feed system is uneven operation. This not only negatively affects system performance, but also contributes to uneven nitriding, which also exacerbates this problem.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно настоящему изобретению обеспечивается новая конструкция распределителя сырья, которая значительно уменьшает эти проблемы, а в некоторых случаях исключает их практически полностью.According to the present invention, a new design of the raw material distributor is provided, which significantly reduces these problems, and in some cases eliminates them almost completely.

Согласно одному признаку этой новой конструкции распределителя газонепроницаемый быстроразъемный фитинг используют для присоединения патрубка основного коллектора распределителя к стенке реактора, через которую проходит патрубок основного коллектора, или для соединения различных патрубков, образующих распределитель сырья, друг с другом, или для обеих целей. Как результат данного признака время и усилия, требуемые для замены некоторой части или всего распределителя сырья, когда это становится необходимым из-за избыточного азотирования, значительно снижаются.According to one feature of this new design of the distributor, a gas-tight quick-disconnect fitting is used to connect the nozzle of the main manifold of the distributor to the wall of the reactor through which the nozzle of the main manifold passes, or to connect the various nozzles forming the distributor of raw materials to each other, or for both purposes. As a result of this feature, the time and effort required to replace some or all of the raw material distributor, when it becomes necessary due to excessive nitriding, is significantly reduced.

Согласно другому признаку этой новой конструкции распределителя относительные диаметры питающих сопел 34 несколько увеличиваются с увеличением пути от впускного отверстия распределителя сырья до каждого питающего сопла. Как результат данного признака массовый расход содержащей аммиак сырьевой смеси, проходящей через каждое питающее сопло, становится более однородным во всех питающих соплах. Это, в свою очередь, приводит к более равномерной работе во всех областях внутри реактора, что облегчает максимизацию производительности. Этот признак также минимизирует движение катализатора в обратном направлении, т.е. загрязнение распределителя сырья катализатором при запуске, остановке и даже нормальной работе, путем обеспечения все время надлежащего расхода газов через питающие сопла распределителя.According to another feature of this new design of the distributor, the relative diameters of the feed nozzles 34 increase slightly with increasing path from the inlet of the feed distributor to each feed nozzle. As a result of this feature, the mass flow rate of the ammonia-containing raw material mixture passing through each feed nozzle becomes more uniform in all feed nozzles. This, in turn, leads to more uniform operation in all areas within the reactor, which facilitates maximizing productivity. This feature also minimizes the reverse movement of the catalyst, i.e. contamination of the raw material distributor with the catalyst during start-up, shutdown and even normal operation, by ensuring the proper flow of gases through the supply nozzles of the distributor all the time.

Согласно дополнительному признаку этой новой конструкции распределителя диаметры отходящих патрубков 32 уменьшаются от их ближних концов к их дальним концам, т.е. от их концов, присоединенных к патрубку основного коллектора, к их концам, удаленным от патрубка основного коллектора. В результате данного признака скорость содержащей аммиак сырьевой смеси, протекающей через эти отходящие патрубки, поддерживается достаточно высокой по всей их длине и, в частности, на их дальних концах для выдувания любого катализатора аммоксидирования, который может находиться в них, в следующее питающее сопло 34 для вывода из внутренней части отходящего патрубка через это питающее сопло.According to an additional feature of this new design of the distributor, the diameters of the outgoing nozzles 32 decrease from their proximal ends to their distal ends, i.e. from their ends attached to the main manifold pipe, to their ends remote from the main manifold pipe. As a result of this feature, the speed of the ammonia-containing feed mixture flowing through these exhaust pipes is kept sufficiently high along their entire length and, in particular, at their distal ends to blow any ammoxidation catalyst that may be contained in them into the next feed nozzle 34 for output from the inner part of the exhaust pipe through this feed nozzle.

Согласно еще одному признаку этой новой конструкции распределитель 16 сырья подразделен на множество секций распределителя сырья, каждая из которых имеет свое собственное впускное отверстие для приема содержащего аммиак сырья извне реактора. В результате данного признака можно достигать лучшего контроля реактора во всех областях, поскольку отдельную систему контроля можно использовать для наблюдения и контроля работы отдельно в каждой секции распределителя сырья.According to another feature of this new design, the raw material distributor 16 is divided into a plurality of raw material distributor sections, each of which has its own inlet for receiving ammonia-containing raw materials from outside the reactor. As a result of this feature, it is possible to achieve better reactor control in all areas, since a separate control system can be used to monitor and control the operation separately in each section of the raw material distributor.

Таким образом, настоящее изобретение согласно одному варианту осуществления обеспечивает улучшенный распределитель для использования при подаче содержащей аммиак сырьевой смеси извне реактора аммоксидирования, через стенку реактора и в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования внутри реактора, причем улучшенный распределитель содержит патрубок основного коллектора, впускное отверстие распределителя, находящееся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, причем впускное отверстие распределителя жестко закреплено на стенке реактора, и множество отходящих патрубков распределителя, находящихся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора распределителя, причем отходящие патрубки распределителя содержат питающие сопла для подачи сырьевой смеси пропилена/аммиака в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования, причем впускное отверстие распределителя жестко закреплено на стенке реактора посредством газонепроницаемого быстроразъемного фитинга.Thus, the present invention according to one embodiment provides an improved dispenser for use in feeding the ammonia-containing feed mixture from the outside of the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor, the improved dispenser comprising a main manifold pipe, a distributor inlet located in fluid communication with the nozzle of the main manifold, the inlet of the distributor I am rigidly fixed to the reactor wall, and a plurality of dispenser outlets in fluid communication with the main manifold manifold, the outgoing manifolds supplying nozzles for supplying a propylene / ammonia feed mixture to the fluidized bed of the ammoxidation catalyst, the inlet of the distributor being rigidly mounted on the wall of the reactor by means of a gas-tight quick-disconnect fitting.

Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение обеспечивает улучшенный распределитель для использования при подаче содержащей аммиак сырьевой смеси извне реактора аммоксидирования, через стенку реактора и в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования внутри реактора, причем улучшенный распределитель содержит патрубок основного коллектора, впускное отверстие распределителя, находящееся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, и множество отходящих патрубков распределителя, находящихся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора распределителя, причем отходящие патрубки распределителя содержат питающие сопла для подачи содержащей аммиак сырьевой смеси в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования, причем, по меньшей мере, некоторые отходящие патрубки распределителя присоединены к патрубку основного коллектора при помощи соответствующих газонепроницаемых быстроразъемных фитингов.According to another embodiment, the present invention provides an improved dispenser for use in feeding the ammonia-containing feed mixture from the outside of the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor, wherein the improved dispenser comprises a main manifold pipe, a distributor inlet in fluid communication medium with a nozzle of the main manifold, and many outgoing nozzles of the distributor, finding which are in fluid communication with the nozzle of the main manifold of the distributor, the outlet nozzles of the distributor containing feed nozzles for feeding the ammonia-containing feed mixture to the fluidized bed of the ammoxidation catalyst, and at least some of the outlet nozzles of the distributor are connected to the nozzle of the main manifold using suitable gas-tight quick fittings.

Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение обеспечивает улучшенный распределитель для использования при подаче содержащей аммиак сырьевой смеси извне реактора аммоксидирования, через стенку реактора и в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования внутри реактора, причем улучшенный распределитель содержит патрубок основного коллектора, впускное отAccording to another embodiment, the present invention provides an improved dispenser for use in feeding the ammonia-containing feed mixture from outside the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor, the improved dispenser comprising a main manifold inlet from

- 2 032715 верстие распределителя, находящееся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, и множество отходящих патрубков распределителя, находящихся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора распределителя, причем каждый отходящий патрубок распределителя содержит питающие сопла для подачи содержащей аммиак сырьевой смеси в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования, причем питающие сопла имеют по меньше мере два различных размера, при этом меньшие питающие сопла расположены ближе к впускному отверстию распределителя, а большие сопла расположены дальше от впускного отверстия распределителя, что определяется расстоянием, которое сырьевая смесь из пропилена/аммиака проходит через распределитель от впускного отверстия распределителя до каждого сопла.- 2,032,715 a distribution port in fluid communication with the main manifold nozzle and a plurality of outgoing manifold nozzles in fluid communication with the manifold of the main manifold, each outlet manifold of the distributor containing feed nozzles for supplying the ammonia-containing feed mixture to the fluidized bed of the ammoxidation catalyst, the feed nozzles having at least two different sizes, with smaller feed nozzles located further to the distributor inlet, and large nozzles are located further from the distributor inlet, which is determined by the distance that the propylene / ammonia feed mixture passes through the distributor from the distributor inlet to each nozzle.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящее изобретение обеспечивает улучшенный распределитель для использования при подаче аммиачной сырьевой смеси извне реактора аммоксидирования, через стенку реактора и в псевдоожиженныи слои катализатора аммоксидирования внутри реактора, причем улучшенный распределитель содержит патрубок основного коллектора, впускное отверстие распределителя, находящееся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, и множество отходящих патрубков распределителя, причем каждый отходящий патрубок распределителя имеет ближний конец, находящийся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, и дальний конец, удаленный от патрубка основного коллектора, причем каждый отходящий патрубок распределителя дополнительно содержит питающие сопла для подачи содержащей аммиак сырьевой смеси в псевдоожиденный слой катализатора аммоксидирования, причем диаметры, по меньшей мере, некоторых отходящий патрубков распределителя уменьшаются от их ближних концов к их дальним концам.According to a further embodiment, the present invention provides an improved dispenser for use in feeding the ammonia feed mixture from outside the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized beds of the ammoxidation catalyst inside the reactor, wherein the improved dispenser comprises a main manifold pipe, a distributor inlet in fluid communication with a nozzle of the main manifold, and many outgoing nozzles of the distributor, m, each outlet pipe of the distributor has a proximal end in fluid communication with the pipe of the main manifold, and a distal end remote from the pipe of the main manifold, each outlet pipe of the distributor additionally contains feed nozzles for feeding the ammonia-containing feed mixture into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst and the diameters of at least some of the outgoing nozzles of the distributor are reduced from their proximal ends to their distal ends.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящее изобретение обеспечивает улучшенный распределитель для использования при подаче содержащей аммиак сырьевой смеси извне реактора аммоксидирования, через стенку реактора и в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования внутри реактора, причем улучшенный распределитель содержит патрубок основного коллектора, впускное отверстие распределителя, находящееся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора, и множество отходящих патрубков распределителя, находящихся в связи посредством текучей среды с патрубком основного коллектора распределителя, причем отходящие патрубки распределителя содержат питающие сопла для подачи содержащей аммиак сырьевой смеси в псевдоожиженный слой катализатора аммоксидирования, причем улучшенный распределитель состоит из множества секций распределителя сырья, расположенных внутри реактора, причем каждая секция распределителя сырья имеет свое собственное впускное отверстие распределителя для приема содержащего аммиак сырья извне реактора, свой собственный патрубок основного коллектора и свою собственную систему отходящих патрубков распределителя.According to yet another embodiment, the present invention provides an improved dispenser for use in feeding the ammonia-containing feed mixture from the outside of the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor, the improved dispenser comprising a main manifold nozzle, an inlet of the distributor in communication by fluid with a nozzle of the main manifold, and many outgoing nozzles of the distributor, on which are connected in fluid communication with the nozzle of the main manifold of the distributor, the outlet nozzles of the distributor containing feed nozzles for feeding the ammonia-containing feed mixture to the fluidized bed of the ammoxidation catalyst, the improved distributor consisting of a plurality of sections of the raw material distributor located inside the reactor, each section of the raw material distributor has its own distributor inlet for receiving ammonia-containing raw materials from outside the reactor; the main manifold branch pipe and its own outgoing distributor branch pipe system.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение можно понять лучше со ссылкой на следующие графические материалы, на которых фиг. 1 представляет собой схематических вид, показывающий секцию реактора обычного реактора аммоксидирования, используемого для получения акрилонитрила;The present invention can be better understood with reference to the following drawings, in which FIG. 1 is a schematic view showing a section of a reactor of a conventional ammoxidation reactor used to produce acrylonitrile;

фиг. 2 представляет собой вид сверху, показывающий нижнюю сторону обычной системы распределителя реактора аммоксидирования фиг. 1;FIG. 2 is a plan view showing the underside of a conventional ammoxidation reactor distributor system of FIG. 1;

фиг. 3 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии 3-3 фиг. 2, на фиг. 3 показаны питающие сопла и связанные питающие насадки обычной системы распределителя фиг. 2;FIG. 3 is a cross-section taken along line 3-3 of FIG. 2, in FIG. 3 shows feed nozzles and associated feed nozzles of the conventional dispenser system of FIG. 2;

фиг. 4 представляет собой сечение, показывающее способ, которым патрубок основного коллектора распределителя сырья промышленного реактора аммоксидирования проходит и соединен с боковой стенкой реактора;FIG. 4 is a sectional view showing the manner in which a pipe of a main manifold of a distributor of a feedstock of an industrial ammoxidation reactor passes and is connected to a side wall of the reactor;

фиг. 5 представляет собой сечение, аналогичное фиг. 4, показывающее один признак настоящего изобретения, в котором патрубок основного коллектора распределителя сырья проходит и соединен с боковой стенкой реактора посредством газонепроницаемого быстроразъемного соединения;FIG. 5 is a section similar to FIG. 4, showing one feature of the present invention, in which a nozzle of a main manifold of a raw material distributor extends and is connected to a side wall of the reactor by means of a gas tight quick disconnect;

фиг. 6 представляет собой вид сбоку газонепроницаемого быстроразъемного соединения фиг. 5;FIG. 6 is a side view of the gas tight quick coupler of FIG. 5;

фиг. 7 представляет собой поперечное сечение, аналогичное фиг. 2, показывающее другой признак настоящего изобретения, в котором отходящие патрубки распределителя соединены с патрубком основного коллектора распределителя посредством газонепроницаемых быстроразъемных соединений;FIG. 7 is a cross section similar to FIG. 2, showing another feature of the present invention, in which the outgoing nozzles of the distributor are connected to the nozzle of the main manifold of the distributor by means of gas tight quick connectors;

фиг. 8 представляет собой вид сверху, показывающий газонепроницаемые быстроразъемные соединения фиг. 7 более подробно;FIG. 8 is a plan view showing the gas tight quick connectors of FIG. 7 in more detail;

фиг. 9А и 9В представляют собой виды сбоку в сечении отходящего патрубка распределителя, используемого согласно еще одному признаку настоящего изобретения, показывающие как диаметр этого отходящего патрубка уменьшается в зависимости от увеличения расстояния от патрубка коллектора распределителя;FIG. 9A and 9B are cross-sectional side views of a dispenser outlet pipe used according to another feature of the present invention, showing how the diameter of this outlet pipe decreases with increasing distance from the manifold of the distributor;

фиг. 10А, 10В и 10С представляют собой поперечные сечения отходящего патрубка распределителя с фиг. 9, дополнительно показывая как диаметр этого отходящего патрубка снижается в зависимости от увеличения расстояния от парубка коллектора распределителя;FIG. 10A, 10B and 10C are cross-sections of the outgoing nozzle of the distributor of FIG. 9, further showing how the diameter of this exhaust pipe decreases with increasing distance from the manifold of the manifold;

- 3 032715 фиг. 11А, 11В, 11С и 11D представляют собой вертикальное сечение торцевой заглушки отходящего патрубка распределителя, используемой согласно еще одному признаку системы распределителя настоящего изобретения; и фиг. 12 представляет собой вид сверху, показывающий еще один признак настоящего изобретения, в котором распределитель сырья реактора получения акрилонитрила подразделяют на множество секций распределителя сырья.- 3,032,715 of FIG. 11A, 11B, 11C, and 11D are a vertical section of an end cap of a dispenser outlet pipe used according to another feature of the dispenser system of the present invention; and FIG. 12 is a plan view showing another feature of the present invention in which the feed distributor of an acrylonitrile production reactor is divided into a plurality of feed distributor sections.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ОпределенияDefinitions

При использовании в настоящем документе связь посредством текучей среды относится к соединению или патрубку, эффективному для обеспечения прохождения одной и той же жидкости или пара из одной области в другую.As used herein, fluid communication refers to a connection or pipe that is effective in allowing the passage of the same liquid or vapor from one region to another.

При использовании в настоящем документе разъемно закреплен относится к несварному соединению, которое обеспечивает разъединение деталей при помощи неразрушающих средств. Например, разъемное закрепление может относиться к болтам, анкерным болтам, соединенным болтами фланцам и их комбинациям.When used in this document, detachably fixed refers to a non-welded joint that provides separation of parts using non-destructive means. For example, detachable fastening may relate to bolts, anchor bolts, bolted flanges, and combinations thereof.

При использовании в настоящем документе содержащая аммиак сырьевая смесь относится к смеси аммиака и насыщенных и/или ненасыщенных С₃-С₄-углеводородов. Насыщенные и/или ненасыщенные С₃-С₄-углеводороды могут включать пропан, пропилен, бутан, бутилен и их смеси.As used herein, an ammonia-containing feed mixture refers to a mixture of ammonia and saturated and / or unsaturated C ₃ -C ₄ hydrocarbons. Saturated and / or unsaturated C ₃ -C ₄ hydrocarbons may include propane, propylene, butane, butylene, and mixtures thereof.

Быстроразъемные соединенияQuick couplings

Как указано выше, значительной проблемой, встречающейся при работе промышленного реактора получения акрилонитрила, является отказ распределителя сырья с течением времени из-за азотирования металла, из которого он сделан. Для решения данной проблемы уже было предложено получение распределителя из стойких к азотированию сплавов, таких как известные из документов U.S. 3704690, U.S. 4401153, U.S. 5110584 и ЕР 0113524. К сожалению, это решение было неудачным для использования в промышленных реакторах получения акрилонитрила из-за некоторых проблем, которые присущи реакции каталитического аммоксидирования в псевдоожиженном слое, а также по причинам стоимости.As indicated above, a significant problem encountered in the operation of an industrial acrylonitrile reactor is the failure of the raw material distributor over time due to the nitriding of the metal from which it is made. To solve this problem, it has already been proposed to obtain a distributor of nitriding resistant alloys, such as those known from U.S. documents. 3704690, U.S. 4401153, U.S. 5110584 and EP 0113524. Unfortunately, this solution was unsuccessful for use in industrial reactors for the production of acrylonitrile due to some problems that are inherent in the catalytic ammoxidation reaction in the fluidized bed, as well as for cost reasons.

Тем не менее, в документе U.S. 5256810 описан способ практически исключения азотирования распределителя в промышленном реакторе получения акрилонитрила путем поддержания температуры аммиака внутри распределителя достаточной низкой для предотвращения возникновения азотирования посредством использования специально разработанной ткани для термоизоляции. Однако, это решение также было неудовлетворительным из-за стоимости и сложной конструкции.However, in the U.S. document 5256810 describes a method for practically eliminating the nitriding of a distributor in an industrial reactor for producing acrylonitrile by keeping the ammonia temperature inside the distributor low enough to prevent nitriding by using a specially designed thermal insulation fabric. However, this solution was also unsatisfactory due to cost and complex design.

Согласно данному признаку настоящего изобретения эта проблема отказа распределителя с течением времени из-за азотирования металла решается путем внедрения конструкции распределителя, которая обеспечивает быструю и простую замену отдельных секций распределителя, а также всего распределителя целиком. Хотя все еще необходимо останавливать реактор получения акрилонитрила при выполнении данной замены, время которое занимает эта замена значительно короче, чем обычно на практике. В результате общая стоимость решения этой постоянной проблемы азотирования, как в отношении потери производственного времени, так и стоимости рабочей силы, значительно снижается.According to this feature of the present invention, this problem of distributor failure over time due to metal nitriding is solved by introducing a distributor design that provides quick and easy replacement of individual distributor sections, as well as the entire distributor. Although it is still necessary to shut down the acrylonitrile production reactor while performing this replacement, the time it takes for this replacement is much shorter than usual in practice. As a result, the total cost of solving this persistent nitriding problem, both in terms of loss of production time and labor costs, is significantly reduced.

На фиг. 4, 5 и 6 показан один признак настоящего изобретения, в котором данная проблема азотирования распределителя решается путем использования газонепроницаемого, быстроразъемного соединения для соединения впускного отверстия системы распределителя с наружной стенкой реактора аммоксидирования. Согласно конкретному варианту осуществления, показанному на этих фигурах, конец основного коллектора 30 непосредственно присоединен к стенке 40 реактора 10. В этой конструкции, таким образом, этот конец коллектора содержит впускное отверстие 31 секции 16 распределителя. В других конструкциях промежуточный трубопровод можно использовать для соединения впускного отверстия 31 распределителя с коллектором 30. Для удобства этот признак настоящего изобретения будет описан в отношении конструкции реактора, показанной на фиг. 4, 5 и 6. Однако, будет понятно, что этот признак и его преимущества в той же мере применимы к другим конструкциям реакторов, таким как, например, в которых впускное отверстие 31 распределителя отделено от основного коллектора 30 промежуточным трубопроводом.In FIG. 4, 5, and 6 show one feature of the present invention in which this problem of nitriding the distributor is solved by using a gas tight, quick-disconnect connection to connect the inlet of the distributor system to the outer wall of the ammoxidation reactor. According to the particular embodiment shown in these figures, the end of the main manifold 30 is directly connected to the wall 40 of the reactor 10. In this design, therefore, this end of the manifold comprises an inlet 31 of the distributor section 16. In other designs, an intermediate pipe may be used to connect the inlet 31 of the distributor to the manifold 30. For convenience, this feature of the present invention will be described with respect to the design of the reactor shown in FIG. 4, 5 and 6. However, it will be understood that this feature and its advantages are equally applicable to other reactor designs, such as, for example, in which the distributor inlet 31 is separated from the main manifold 30 by an intermediate pipe.

Как показано на фиг. 4, обычный способ присоединения впускного отверстия 31 распределителя 16 сырья к стенке 40 реактора 10 представляет сваривание. Следовательно, когда патрубок 30 основного коллектора необходимо заменять, следует использовать подход к ремонту с применением сварки, в котором часть стенки 40 реактора, непосредственно окружающую патрубок 30 основного коллектора, вырезают сваркой, отверстие в корпусе 12 реактора, образованное при этом, устраняют привариванием подходящей заплаты и новый патрубок 30 основного коллектора вставляют в отремонтированную стенку 40 реактора также свариванием. Это требует значительной работы на месте, а также дополнительных материалов, которые могут быть дорогими.As shown in FIG. 4, a conventional method of attaching the inlet 31 of the raw material distributor 16 to the wall 40 of the reactor 10 is welding. Therefore, when the main manifold pipe 30 needs to be replaced, a welding repair approach should be used in which the part of the reactor wall 40 directly surrounding the main manifold pipe 30 is cut by welding, the hole in the reactor housing 12 formed thereby is eliminated by welding a suitable patch and a new pipe 30 of the main manifold is inserted into the repaired wall 40 of the reactor also by welding. This requires significant on-site work, as well as additional materials that can be expensive.

Согласно данному признаку настоящего изобретения этой проблемы избегают путем внедрения конструкции газонепроницаемого, быстроразъемного соединения для присоединения патрубка 30 основного трубопровода к стенке 40 реактора. Пример такого соединения показан на фиг. 5 и 6, на которых показан смотровой люк 42 в виде цилиндрического рукава 44, первая сторона которого намертво приAccording to this feature of the present invention, this problem is avoided by introducing a gas-tight, quick-connect connection for connecting the main pipe 30 to the wall 40 of the reactor. An example of such a connection is shown in FIG. 5 and 6, which show the inspection hatch 42 in the form of a cylindrical sleeve 44, the first side of which is tightly attached

- 4 032715 варена газонепроницаемым образом по периметру 46 постоянного отверстия 48, образованного в стенке 40 реактора. Другая или вторая сторона цилиндрического рукава 44 имеет фланец 50, который определяет ряд сквозных отверстий для вставки болтов 52 в них. При этом воротник 54 в виде плоской круглой пластины намертво приварен газонепроницаемым образом к наружной части патрубка 30 основного коллектора. Кроме того, воротник 54 также определяет ряд сквозных отверстий 56, которые соответствуют сквозным отверстиям на фланце 50 смотрового люка 42.- 4,032,715 is cooked in a gas-tight manner along the perimeter 46 of the permanent opening 48 formed in the wall 40 of the reactor. The other or second side of the cylindrical sleeve 44 has a flange 50 that defines a series of through holes for inserting the bolts 52 into them. In this case, the collar 54 in the form of a flat round plate is tightly welded in a gas-tight manner to the outer part of the pipe 30 of the main manifold. In addition, the collar 54 also defines a series of through holes 56 that correspond to through holes on the flange 50 of the inspection door 42.

При такой конструкции патрубок 30 основного коллектора можно съемно закреплять на стенке 40 реактора 10 газонепроницаемым образом просто путем соединения болтами воротника 54 патрубка 30 основного коллектора с фланцем 50 смотрового люка 42. Таким же образом патрубок 30 основного коллектора можно отсоединять от стенки 40 реактора просто путем отвинчивания болтов, соединяющих воротник 54 с фланцем 50. Следовательно, замена существующего основного коллектора 30, который стал непригодным из-за чрезмерного азотирования, можно осуществлять просто и легко путем простого процесса отвинчивания болтов и их повторного завинчивания. Из-за отсутствия необходимости в сварке на месте эта процедура замены намного проще и менее дорогостоящая при выполнении, чем подход к ремонту с применением сварки, который обычно проводят.With this design, the main manifold pipe 30 can be removably secured to the wall 40 of the reactor 10 in a gas-tight manner simply by bolting the collar 54 of the main manifold pipe 30 to the flange 50 of the inspection hatch 42. In the same way, the main manifold pipe 30 can be disconnected from the reactor wall 40 simply by unscrewing the bolts connecting the collar 54 to the flange 50. Therefore, replacing the existing main manifold 30, which has become unusable due to excessive nitriding, can be easily and easily to the process by simply unscrewing the bolts and re-screwing. Due to the lack of need for on-site welding, this replacement procedure is much simpler and less costly to carry out than the conventional welding repair approach.

На фиг. 2, 7 и 8 показан другой признак настоящего изобретения, в котором газонепроницаемые, быстроразъемные соединения используют для решения проблемы азотирования отходящих патрубков распределителя. Как показано на фиг. 2, обычным способом, которым отходящие патрубки (или отходящие трубопроводы) 32 присоединяют к патрубку 30 основного коллектора (или коллектору), является сварка. Следовательно, когда отдельные отходящие патрубки 32 необходимо заменять из-за чрезмерного азотирования, применяют подход к ремонту с применением сварки, при котором старый отходящий патрубок отсоединяют от патрубка 30 основного коллектора сваркой или другими подходящими техниками резки и новый отходящий патрубок присоединяют к патрубку 30 основного коллектора сваркой. Это также требует значительного количества работ на месте, что является дорогостоящим.In FIG. 2, 7 and 8 show another feature of the present invention in which gas-tight, quick-disconnect connections are used to solve the nitriding problem of the outgoing nozzles of the distributor. As shown in FIG. 2, the usual way that the outgoing pipes (or outgoing pipes) 32 are connected to the main pipe (or collector) pipe 30 is by welding. Therefore, when individual outgoing nozzles 32 need to be replaced due to excessive nitriding, a welding repair approach is used whereby the old outgoing nozzle is disconnected from the main manifold nozzle 30 by welding or other suitable cutting techniques and the new outgoing nozzle is connected to the main manifold nozzle 30 by welding. It also requires a significant amount of work on site, which is expensive.

Согласно данному признаку настоящего изобретения этой проблемы избегают путем внедрения конструкции газонепроницаемого, быстроразъемного соединения для присоединения каждого отходящего патрубка 32 к патрубку 30 основного коллектора. Это показано на фиг. 7 и 8, на которых показаны газонепроницаемые, быстроразъемные соединения 60, используемые для соединения каждого отходящего патрубка 32 с патрубком 30 основного коллектора системы 16 распределителя. Хотя эти фигуры показывают, что каждый отходящий патрубок непосредственно соединен с патрубком 30 основного коллектора, будет понятно, что один или несколько из этих отходящих патрубков можно косвенно соединять с патрубком 30 основного коллектора, например, посредством промежуточного трубопровода (не показан).According to this feature of the present invention, this problem is avoided by introducing a gas-tight, quick-connect design for attaching each outlet pipe 32 to the pipe 30 of the main manifold. This is shown in FIG. 7 and 8, which show gas-tight, quick-disconnect connections 60 used to connect each outgoing pipe 32 to a pipe 30 of the main manifold of the distributor system 16. Although these figures show that each exhaust pipe is directly connected to the pipe 30 of the main manifold, it will be understood that one or more of these exhaust pipes can be indirectly connected to the pipe 30 of the main manifold, for example, through an intermediate pipe (not shown).

Газонепроницаемые, быстроразъемные соединения 60 представляют соединения, в которых сопрягающиеся детали, т.е. детали, которые соединяют вместе при получении соединения и которые расстыковывают, когда соединение разъединяют, специально разработаны для соединения друг с другом только механическими средствами, т.е. без сваривания или приклеивания. Газонепроницаемые, быстроразъемные соединения также разработаны для сохранения герметичности при высоких температурных условиях, таких как встречающиеся при нормальной работе обычного промышленного реактора аммоксидирования, а также при цикличном изменении температуры, которое происходит когда такой реактор запускают и останавливают. Пример коммерчески доступного соединения, которое подходит для данной цели, представляет хомутные соединения с металлическим контактом для уплотнения отверстия Grayloc, доступные от Grayloc Products из Хьюстона, Техас. Другой пример коммерчески доступного соединения, которое подходит для данной цели, представляет хомутное соединение Techlok, доступное от векторной группы компании Freudenberg Oil & Gas Technologies из Хьюстона, Техас. Еще один пример коммерчески доступного соединения, которое подходит для данной цели, представляет хомутное соединение GLok®, доступное от Australasian Fittings & Flanges из Осборн Парка, Западная Австралия, Австралия. Обычные фланцевые соединения менее желательны для данного использования, поскольку они склоны к утечкам вследствие цикличного изменения температуры при работе реактора.The gas tight, quick disconnect couplings 60 are couplings in which mating parts, i.e. the parts that are joined together when the connection is received and which are undocked when the connection is disconnected are specially designed to be connected to each other only by mechanical means, i.e. without welding or gluing. Gas tight, quick disconnect connections are also designed to maintain tightness under high temperature conditions, such as those encountered during normal operation of a conventional industrial ammoxidation reactor, as well as during cyclical changes in temperature that occur when such a reactor is started and stopped. An example of a commercially available compound that is suitable for this purpose is Grayloc metal pin clamps available from Grayloc Products from Houston, Texas. Another example of a commercially available compound that is suitable for this purpose is the Techlok clamp compound, available from the Freudenberg Oil & Gas Technologies vector group from Houston, Texas. Another example of a commercially available compound that is suitable for this purpose is the GLok® clamp compound available from Australasian Fittings & Flanges from Osborne Park, Western Australia, Australia. Conventional flange connections are less desirable for this use because they are prone to leaks due to cyclical changes in temperature during reactor operation.

На фиг. 8 показана конструкция обычного газонепроницаемого, быстроразъемного соединения 60, включая способ, которым оно соединяет отходящий патрубок 32 с патрубком 30 основного коллектора. Как здесь показано, соединение 60 образовано из зажимного устройства 62, которое принимает и удерживает вместе втулки 64 и 66, которые находятся на наружных концах 68 и 70 отходящего патрубка 32 и выступа 72 основного коллектора. При закреплении на месте болтами 73 зажимное устройство 62 обеспечивает закрепление металлического уплотнительного кольца (не показано) между и в герметичном зацеплении с втулками 64 и 66, при этом образуя газонепроницаемое уплотнение между отходящим патрубком 32 и коллектором 30.In FIG. Figure 8 shows the construction of a conventional gas-tight, quick coupler 60, including the manner in which it connects the exhaust pipe 32 to the main manifold pipe 30. As shown here, the connection 60 is formed from a clamping device 62, which receives and holds together the bushings 64 and 66, which are located on the outer ends 68 and 70 of the outlet pipe 32 and the protrusion 72 of the main manifold. When secured in place by bolts 73, the clamping device 62 secures a metal O-ring (not shown) between and in tight engagement with the bushings 64 and 66, thereby forming a gas tight seal between the exhaust pipe 32 and the manifold 30.

Путем использования газонепроницаемых, быстроразъемных соединений 60 каждый отходящий патрубок 32 можно закреплять на патрубке 30 основного коллектора и удалять с него просто завинчиванием или развинчиванием болтов зажимного устройства 62. Следовательно, замену существующего отходящего патрубка 32, который стал непригодным из-за чрезмерного азотирования, можно осуществлять просто и легко путем простого способа отвинчивания болтов и их повторного завинчивания. Из-за отсутBy using gas-tight, quick-disconnect connections 60, each exhaust pipe 32 can be secured to the main manifold pipe 30 and removed from it simply by screwing or unscrewing the bolts of the clamping device 62. Therefore, replacing the existing exhaust pipe 32, which has become unsuitable due to excessive nitriding, can be carried out simple and easy by a simple method of unscrewing bolts and re-screwing them. Due to lack of

- 5 032715 ствия необходимости в сварке на месте эта процедура замены намного проще и менее дорогостоящая при выполнении, чем подход к ремонтом с применением сварки, который обычно проводят.- 5 032715 Due to the need for on-site welding, this replacement procedure is much simpler and less costly to carry out than the conventional welding repair approach.

Различные аспекты, описанные в настоящем документе, можно использовать для реакторов с различными диаметрами. Согласно предпочтительному аспекту реакторы могут иметь внешние диаметры от приблизительно 2 до приблизительно 12, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 12 м’ согласно другому аспекту от приблизительно 8 до приблизительно 12 м и согласно другому аспекту от приблизительно 9 до приблизительно 11 м.Various aspects described herein can be used for reactors with different diameters. According to a preferred aspect, the reactors can have external diameters from about 2 to about 12, according to another aspect from about 5 to about 12 m ’, according to another aspect from about 8 to about 12 m, and according to another aspect from about 9 to about 11 m.

Переменные размеры питающего соплаVariable feed nozzle sizes

Согласно другому признаку этой новой конструкции распределителя диаметры питающих сопел 34 несколько увеличены с увеличением пути от впускного отверстия распределителя сырья до каждого питающего сопла.According to another feature of this new design of the distributor, the diameters of the feed nozzles 34 are slightly increased with increasing path from the inlet of the feed distributor to each feed nozzle.

Когда содержащая аммиак сырьевая смесь проходит через распределитель 16, теплообмен с горячими газами снаружи распределителя вызывает увеличение температуры сырьевой смеси внутри распределителя. В результате температура сырьевой смеси, выходящей из каждого питающего сопла, отличается в зависимости от того, как долго сырьевая смесь находилась внутри распределителя перед выходом. В частности, температура сырьевой смеси, выходящей из питающих сопел, расположенных дальше от впускного отверстия распределителя, выше, чем температура сырьевой смеси, выходящей из питающих сопел, расположенных ближе к впускному отверстию распределителя. В этом контексте дальше и ближе следует понимать как означающие дальше и ближе от впускного отверстия распределителя относительно длины пути, начинающегося во впускном отверстии распределителя и заканчивающегося в конкретном питающем сопле, через которую сырьевая смесь выходит из распределителя.When the ammonia-containing feed mixture passes through the distributor 16, heat exchange with hot gases outside the distributor causes an increase in the temperature of the raw mix inside the distributor. As a result, the temperature of the feed mixture leaving each feed nozzle differs depending on how long the feed mixture has been inside the dispenser before exiting. In particular, the temperature of the feed mixture leaving the feed nozzles located further from the inlet of the distributor is higher than the temperature of the feed mixture coming out of the feed nozzles located closer to the inlet of the distributor. In this context, further and closer should be understood as meaning further and closer to the inlet of the distributor with respect to the length of the path starting in the inlet of the distributor and ending in a specific feed nozzle through which the raw material mixture leaves the distributor.

В обычном реакторе аммоксидирования диаметры всех питающих сопел 34 (фиг. 3) одинаковы. В результате плотность сырьевой смеси, выходящей через питающие сопла 34, расположенные дальше от впускного отверстия распределителя, меньше, чем плотность сырьевой смеси, выходящей через питающие сопла 34, расположенные ближе к впускному отверстию распределителя, поскольку плотность обратно пропорциональна температуре. Это, в свою очередь, обуславливает то, что массовый расход содержащей аммиак сырьевой смеси, выходящей через питающие сопла 34, расположенные дальше от впускного отверстия распределителя, меньше, чем массовый расход сырьевой смеси, выходящей через питающие сопла 34, расположенные ближе к впускному отверстию распределителя, при условии, что другие условия одинаковы, поскольку массовый расход прямо пропорционален плотности. К сожалению, этот недостаток однородности массового расхода через каждое питающее сопло приводит к менее оптимальной работе реактора в целом, поскольку количество (т.е. общая масса в единицу времени) содержащей аммиак сырьевой смеси, входящей в слой 24 катализатора аммоксидирования, в областях реактора, где питающие сопла находятся дальше от впускного отверстия распределителя, меньше, чем в областях, где питающие сопла находятся ближе к впускному отверстию.In a conventional ammoxidation reactor, the diameters of all feed nozzles 34 (FIG. 3) are the same. As a result, the density of the feed mixture discharging through the feed nozzles 34 located further from the inlet of the distributor is lower than the density of the feed mixture discharging through the feed nozzles 34 located closer to the inlet of the distributor, since the density is inversely proportional to temperature. This, in turn, leads to the fact that the mass flow rate of the ammonia-containing feed mixture exiting through the supply nozzles 34 located further from the inlet of the distributor is less than the mass flow rate of the raw material flowing through the supply nozzles 34 located closer to the inlet of the distributor , provided that the other conditions are the same, since the mass flow rate is directly proportional to the density. Unfortunately, this lack of uniformity of mass flow rate through each feed nozzle leads to a less optimal operation of the reactor as a whole, since the amount (i.e., total mass per unit time) of the ammonia-containing feed mixture entering the ammoxidation catalyst layer 24 in the reactor regions where the feed nozzles are further from the inlet of the distributor, less than in areas where the feed nozzles are closer to the inlet.

Согласно данному признаку настоящего изобретения эту проблему преодолевают путем изменения размера питающих сопел 34 распределителя, причем те питающие сопла, которые расположены дальше от впускного отверстия распределителя, больше, чем те, которые расположены ближе к впускному отверстию распределителя. Размер, больше и меньше в данном контексте относятся к поперечному сечению отверстий сопел. В данном аспекте отношение внешнего диаметра реактора к числу питающих сопел различного размера составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5, согласно другому аспекту от приблизительно 1 до приблизительно 2 и согласно другому аспекту от приблизительно 1,5 до приблизительно 2.According to this feature of the present invention, this problem is overcome by changing the size of the dispenser feed nozzles 34, and those feed nozzles that are located further from the distributor inlet are larger than those that are closer to the distributor inlet. Size, larger and smaller in this context, refers to the cross section of the nozzle openings. In this aspect, the ratio of the outer diameter of the reactor to the number of feed nozzles of various sizes is from about 0.5 to about 2.5, according to another aspect from about 1 to about 2, and according to another aspect from about 1.5 to about 2.

Хотя сопла нескольких различных размеров можно использовать в конкретном реакторе получения акрилонитрила, обнаружили, что использование сопел, имеющих от приблизительно 2 до приблизительно 10 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 2 до приблизительно 8 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 2 до приблизительно 6 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 2 до приблизительно 4 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 3 до приблизительно 6 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 3 до приблизительно 4 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 4 до приблизительно 8 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 4 до приблизительно 6 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 6 различных размеров, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 7 различных размеров и согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 8 различных размеров в зависимости от диаметра реактора, достаточно для преодоления вышеуказанной проблемы неоднородной подачи в большинстве реакторов получения акрилонитрила. Согласно другому аспекту, если реактор имеет внешний диаметр от приблизительно 2 до приблизительно 5 м, тогда питающие сопла имеют от приблизительно 3 до приблизительно 4 различных размеров. Согласно другому аспекту, если реактор имеет внешний диаметр более чем от приблизительно 5 до приблизительно 12 м, тогда питающие сопла имеют от приблизительно 5 до приблизительно 8 различных размеров. Таким образом, например, использование сопел с тремя различными размерами будет обычно достаточно для небольших реакторов получения акрилонитрила, имеющих диаметры порядка 8-12 футов (от ~2,4 до ~37 м). С другой стороны,Although nozzles of several different sizes can be used in a particular acrylonitrile reactor, it has been found that using nozzles having from about 2 to about 10 different sizes, according to another aspect from about 2 to about 8 different sizes, according to another aspect from about 2 to about 6 different sizes, according to another aspect from about 2 to about 4 different sizes, according to another aspect from about 3 to about 6 different sizes, according to another aspect from about 3 to about 4 different sizes, according to another aspect from about 4 to about 8 different sizes, according to another aspect from about 4 to about 6 different sizes, according to another aspect from about 5 to about 6 different sizes, according to another aspect from about 5 to about 7 different sizes and according to another aspect from about 5 to about 8 different sizes depending on the diameter and a reactor is sufficient to overcome the aforementioned problem of heterogeneous feed in most acrylonitrile production reactors. According to another aspect, if the reactor has an outer diameter of from about 2 to about 5 m, then the feed nozzles have from about 3 to about 4 different sizes. According to another aspect, if the reactor has an outer diameter of more than about 5 to about 12 m, then the feed nozzles have about 5 to about 8 different sizes. Thus, for example, the use of nozzles with three different sizes will usually be sufficient for small acrylonitrile reactors having diameters of the order of 8-12 feet (from ~ 2.4 to ~ 37 m). On the other hand,

- 6 032715 использование сопел с пятью или шестью различными размерами является более подходящим для больших реакторов получения акрилонитрила, имеющих диаметры порядка 26-32 футов (от ~79 до ~97 м) или больше.- 6,032,715 the use of nozzles with five or six different sizes is more suitable for large acrylonitrile reactors having diameters of the order of 26-32 feet (from ~ 79 to ~ 97 m) or more.

В общем, размер (поперечное сечение) питающих сопел 34 в промышленном реакторе получения акрилонитрила находится в диапазоне от 15 до 80 мм², обычно от 20 до 60 мм², в зависимости от размера реактора и плотности питающих сопел, т.е. числа питающих сопел 34 на квадратный метр поперечного сечения реактора. Такие же размеры сопел можно также использовать применительно к данному признаку настоящего изобретения. Другими словами, средний размер сопел всех питающих сопел в заданном реакторе получения акрилонитрила будет соответствовать этим значениям.In general, the size (cross section) of the feed nozzles 34 in an industrial acrylonitrile reactor is in the range from 15 to 80 mm ² , usually from 20 to 60 mm ² , depending on the size of the reactor and the density of the feed nozzles, i.e. the number of feed nozzles 34 per square meter of the cross section of the reactor. The same nozzle sizes can also be used in relation to this feature of the present invention. In other words, the average nozzle size of all feed nozzles in a given acrylonitrile production reactor will correspond to these values.

Касательно разницы размеров сопел отношение наибольшего к наименьшему соплу в отношении площади поперечного сечения в наборе сопел, используемых для конкретного реактора аммоксидирования, может составлять до 1,2 до 1,35. Размер питающих сопел с промежуточными размерами можно легко определить расчетом и/или обычным экспериментом.Regarding the difference in nozzle sizes, the ratio of the largest to smallest nozzle with respect to the cross-sectional area in the set of nozzles used for a particular ammoxidation reactor can be up to 1.2 to 1.35. The size of the feed nozzles with intermediate sizes can be easily determined by calculation and / or conventional experiment.

В связи с этим, целью использования питающих сопел 34 различных размеров является достижение массового расхода сырьевой смеси, который приблизительно равномерен насколько возможно во всех питающих соплах. В заданной системе распределителя массовый расход сырьевой смеси, проходящей через любое конкретное питающее сопло, зависит главным образом от ее плотности, что, в свою очередь, зависит главным образом от ее температуре. Следовательно, конкретные размеры, использующиеся для конкретных сопел промежуточных размеров, можно легко определить со ссылкой на предполагаемую температуру сырьевой смеси, проходящей через это питающее сопло, что, в свою очередь, можно легко определить или фактическим измерением, или соответствующими расчетами теплообмена.In this regard, the purpose of using the feed nozzles 34 of various sizes is to achieve a mass flow rate of the feed mixture that is approximately as uniform as possible in all feed nozzles. In a given dispenser system, the mass flow rate of the feed mixture passing through any particular feed nozzle depends mainly on its density, which, in turn, depends mainly on its temperature. Therefore, the specific sizes used for specific intermediate sized nozzles can be easily determined with reference to the estimated temperature of the feed mixture passing through this feed nozzle, which, in turn, can be easily determined either by actual measurement or by appropriate heat transfer calculations.

Касательно данного признака массовый расход содержащей аммиак сырьевой смеси, проходящей через каждое питающее сопло, становится более равномерным во всех питающих соплах. Это, в свою очередь, приводит к более равномерной работе во всех областях внутри реактора, что облегчает максимизацию производительности. Согласно данному аспекту массовый расход через одно любое питающее сопло находится в пределах приблизительно 5% массового расхода любого другого сопла, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 4%, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 3%, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 2%, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 1%, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 0,5%, согласно другому аспекту в пределах приблизительно 0,25% и согласно другому аспекту в пределах приблизительно 0,1%.Regarding this feature, the mass flow rate of the ammonia-containing feed mixture passing through each feed nozzle becomes more uniform in all feed nozzles. This, in turn, leads to more uniform operation in all areas within the reactor, which facilitates maximizing productivity. According to this aspect, the mass flow through any one feed nozzle is within about 5% of the mass flow of any other nozzle, according to another aspect within about 4%, according to another aspect within about 3%, according to another aspect within about 2%, according to another aspect within about 1%, according to another aspect within about 0.5%, according to another aspect within about 0.25% and according to another aspect within about 0.1%.

Этот признак также минимизирует загрязнение распределителя сырья катализатором при запуске, остановке и даже нормальной работе (движение катализатора в обратном направлении) путем обеспечения все время надлежащего расхода газов через питающие сопла распределителя.This feature also minimizes contamination of the feed distributor by the catalyst during start-up, shutdown, and even normal operation (movement of the catalyst in the opposite direction) by ensuring that gas flows through the feed nozzles of the distributor at all times.

Отходящие патрубки с уменьшающимися диаметрамиOutgoing nozzles with decreasing diameters

Согласно еще одному признаку этой новой конструкции распределителя диаметры отходящих патрубков распределителя или отходящих трубопроводов 32 уменьшаются от их ближних концов к их дальним концам, т.е. от их концов, присоединенных к коллектору 30, к их противоположным концам, удаленным от коллектора 30.According to yet another feature of this new design of the distributor, the diameters of the outgoing nozzles of the distributor or the outgoing pipelines 32 decrease from their proximal ends to their distal ends, i.e. from their ends attached to the collector 30, to their opposite ends, remote from the collector 30.

В обычном реакторе получения акрилонитрила диаметры отходящих патрубков 32 распределителя одинаковы по всей длине патрубка. В данной конструкции расход сырьевой смеси через патрубок снижается значительно от его ближнего конца к его дальнему концу, поскольку больше сырьевой смеси, входящей на ближнем конце, выходило из патрубка через питающие сопла 34, расположенные по его длине. В результате скорость сырьевой смеси внутри этих патрубков на их дальних концах или вблизи них слишком мала, чтобы иметь значительное влияние на какой-либо катализатор аммоксидирования, который может там находиться.In a conventional acrylonitrile reactor, the diameters of the outgoing nozzles 32 of the distributor are the same along the entire length of the nozzle. In this design, the flow rate of the raw material mixture through the nozzle decreases significantly from its proximal end to its distal end, since more of the raw material entering the proximal end exited the nozzle through the feed nozzles 34 located along its length. As a result, the speed of the feed mixture inside these nozzles at or near their distal ends is too low to have a significant effect on any ammoxidation catalyst that may be located there.

Согласно данному признаку настоящего изобретения этой проблемы избегают путем уменьшения диаметров отходящих патрубков распределителя или отходящих трубопроводов 32 от их ближних концов к их дальним концам. На фиг. 9А, 9В, 10А, 10В и 10С показан данный признак настоящего изобретения. Как показано на этих фигурах, диаметр отходящего патрубка 32 снижается постепенно от его ближнего конца 37 к его дальнему концу 39.According to this feature of the present invention, this problem is avoided by reducing the diameters of the outgoing nozzles of the distributor or the outgoing pipes 32 from their proximal ends to their distal ends. In FIG. 9A, 9B, 10A, 10B, and 10C show this feature of the present invention. As shown in these figures, the diameter of the exhaust pipe 32 decreases gradually from its proximal end 37 to its distal end 39.

С учетом данного признака скорость содержащей аммиак сырьевой смеси можно поддерживать достаточно высокой по всей его длине, чтобы обуславливать удаление любого катализатора аммоксидирования, который мог случайно попадать внутрь системы 16 распределителя, в следующее питающее сопло 34, где его будут отводить вместе с сырьевым газом, проходящим через это питающее сопло. Хотя этот механизм удаления катализатора также используют в более ранних конструкциях, скорость сырьевого газа на дальних концах отходящих патрубков или вблизи них слишком мала в этих конструкциях, чтобы удалять любой катализатор, находящийся в них, в следующее питающее сопло. Согласно данному признаку настоящего изобретения этой проблемы избегают путем уменьшения диаметра отходящего патрубка от его ближнего конца к его дальнему концу. Результатом является то, что скорость сырьевого газа внутри этих отходящих патрубков остается достаточно высокой для удаления любого катализатора, который может находиться там, в следующее доступное питающее сопло, даже на дальнем конце патрубка. Использование уменьшающегося диаметра обеспечивает надлежаще высокую скорость даже на дальнемWith this in mind, the speed of the ammonia-containing feed mixture can be kept high enough along its entire length to cause the removal of any ammoxidation catalyst that could accidentally fall into the distributor system 16 into the next feed nozzle 34, where it will be diverted along with the feed gas passing through this feed nozzle. Although this catalyst removal mechanism is also used in earlier designs, the feed gas velocity at or near the distal ends of the exhaust pipes is too low in these designs to remove any catalyst contained therein to the next feed nozzle. According to this feature of the present invention, this problem is avoided by reducing the diameter of the outlet pipe from its proximal end to its distal end. The result is that the feed gas velocity inside these exhaust pipes remains high enough to remove any catalyst that may be there in the next available feed nozzle, even at the far end of the pipe. The use of a decreasing diameter ensures an appropriately high speed even at far

- 7 032715 конце патрубка, в то же время также препятствуя неприемлемо высокой скорости и/или падению давления на ближнем конце патрубка.- 7 032715 at the end of the nozzle, while also preventing an unacceptably high speed and / or pressure drop at the proximal end of the nozzle.

Хотя на фиг. 9А, 9В, 10А, 10В и 10С показан отходящий патрубок 32 с тремя отдельными секциями с различными диаметрами, следует понимать, что любое подходящее число различных диаметров можно использовать согласно настоящему изобретению. В общем, размер и число различных диаметров выбирают для сохранения скорости газа от приблизительно 10 до 30, предпочтительно от 15 до 25, м/с/ во всех патрубках распределителя, т.е. коллекторе 30, а также всех отходящих патрубках 32.Although in FIG. 9A, 9B, 10A, 10B and 10C show an outlet pipe 32 with three separate sections with different diameters, it should be understood that any suitable number of different diameters can be used according to the present invention. In general, the size and number of different diameters is chosen to maintain the gas velocity from about 10 to 30, preferably from 15 to 25, m / s / in all the nozzles of the distributor, i.e. the collector 30, as well as all outgoing nozzles 32.

Различные аспекты, описанные в настоящем документе, можно использовать для реакторов с различными диаметрами. Согласно предпочтительному аспекту реакторы могут иметь внешние диаметры от приблизительно 2 до приблизительно 12, согласно другому аспекту от приблизительно 5 до приблизительно 12 м, согласно другому аспекту от приблизительно 8 до приблизительно 12 м и согласно другому аспекту от приблизительно 9 до приблизительно 11 м.Various aspects described herein can be used for reactors with different diameters. According to a preferred aspect, the reactors can have external diameters from about 2 to about 12, according to another aspect from about 5 to about 12 m, according to another aspect from about 8 to about 12 m, and according to another aspect from about 9 to about 11 m.

Торцевые заглушки отходящих патрубковEnd caps for outgoing pipes

Согласно еще одному предпочтительному необязательному способу осуществления вышеуказанного признака настоящего изобретения дальние концы 39 отходящих патрубков 32, сконструированных с уменьшающимися диаметрами, оканчиваются торцевыми заглушками, через которые проходят одно или несколько питающих сопел 34 (см. фиг. 11). Как указано выше, данный признак с уменьшающимся диаметром обеспечивает то, что скорость сырьевого газа, протекающего через отходящие патрубки 32 на их дальних концах или вблизи них, остается относительно высокой. Путем ограничения отходящего патрубка 32 с меньшим дальним концом 39 торцевой заглушкой 90, содержащей одно или несколько питающих сопел, можно обеспечивать то, что эта скорость останется достаточно высокой, чтобы любой катализатор аммоксидирования, который может находиться в этом дальнем конце или вблизи него, сохранялся подвижным, чтобы его, в конце концов, выдуть из отходящего патрубка через питающие сопла 34. На фиг. 11А и 11В показано круговое расположение, одно с расположенным в центре питающим соплом 34, а другое с опущенным питающим соплом 34. На фиг. 11С и 11D показана плоская конфигурация, одна с расположенным в центре питающим соплом 34, а другая с опущенным питающим соплом 34. Конфигурации с опущенными питающими соплами минимизируют мертвое пространство, где катализатор может улавливаться, но они возможно более дорогостоящие для производства.According to another preferred optional method of implementing the above feature of the present invention, the distal ends 39 of the outgoing nozzles 32, designed with decreasing diameters, end with end caps through which one or more supply nozzles 34 pass (see Fig. 11). As indicated above, this feature with a decreasing diameter ensures that the speed of the feed gas flowing through the exhaust pipes 32 at or near their distal ends remains relatively high. By restricting the outlet pipe 32 with the smaller distal end 39 to the end cap 90 containing one or more feed nozzles, it can be ensured that this rate remains high enough so that any ammoxidation catalyst that can be located at or near this distal end is movable in order to finally blow it out of the exhaust pipe through the supply nozzles 34. In FIG. 11A and 11B show a circular arrangement, one with a centrally located feed nozzle 34 and the other with a lowered feed nozzle 34. In FIG. 11C and 11D show a flat configuration, one with a centrally located feed nozzle 34 and the other with a lowered feed nozzle 34. The configurations with the lowered feed nozzles minimize dead space where the catalyst can be trapped, but they are possibly more expensive to manufacture.

Множество секций распределителя сырьяMany sections of raw material dispenser

Согласно еще одному признаку этой новой конструкции распределителя распределитель 16 сырья подразделен на множество секций распределителя сырья, каждая из которых имеет свое собственное впускное отверстие для приема содержащего аммиак сырья извне реактора.According to another characteristic of this new design of the distributor, the raw material distributor 16 is divided into a plurality of sections of the raw material distributor, each of which has its own inlet for receiving ammonia-containing raw materials from the outside of the reactor.

В обычном промышленном реакторе аммоксидирования, таком как показанный на фиг. 2, используется одна система 16 распределителя сырья, в которой один горизонтально расположенный коллектор 30 питает все отходящие патрубки 32 системы. В большинстве таких систем, что также показано на фиг. 2 и 4, впускное отверстие 31 распределителя 16 расположено на боковой стенке реактора 10 на по существу той же горизонтальной плоскости, что и коллектор 30.In a conventional industrial ammoxidation reactor such as that shown in FIG. 2, one raw material distributor system 16 is used, in which one horizontally located collector 30 feeds all outgoing nozzles 32 of the system. In most such systems, as also shown in FIG. 2 and 4, the inlet 31 of the distributor 16 is located on the side wall of the reactor 10 on a substantially same horizontal plane as the manifold 30.

Когда конструкцию распределителя данного типа используют в больших реакторах получения акрилонитрила, т.е. реакторах с диаметрами больше чем приблизительно 6 м (~20 футов), разница между самым коротким и самым длинным путями, которые проделывает содержащий аммиак сырьевой газ в распределителе, может становиться достаточно большой, поскольку сырьевой газ входит только с одного конца коллектора 30 и, таким образом, должен пройти весь путь до другого конца для достижения отходящих патрубков, расположенных там. В результате температура, плотность и, таким образом, массовый расход сырьевой смеси, выходящей из каждого питающего сопла 34, может значительно различаться во всех питающих соплах, в зависимости от того, где они расположены в системе распределителя. Как объяснено выше, это различие температуры, плотности и массового расхода может вызывать значительные проблему как в отношении работы реактора, так и равномерности азотирования.When the design of a distributor of this type is used in large acrylonitrile reactors, i.e. reactors with diameters greater than about 6 m (~ 20 ft), the difference between the shortest and longest paths that the ammonia-containing feed gas takes in the distributor can become quite large since the feed gas only enters from one end of the collector 30 and, therefore, thus, it must go all the way to the other end to reach the outgoing pipes located there. As a result, the temperature, density, and thus the mass flow rate of the feed mixture leaving each feed nozzle 34 can vary significantly in all feed nozzles, depending on where they are located in the dispenser system. As explained above, this difference in temperature, density and mass flow rate can cause significant problems both in terms of reactor operation and uniformity of nitriding.

Для решения данной проблемы уже было предложено перемещать впускное отверстие 31 распределителя в место, которое находится выше коллектора 30, и присоединять впускное отверстие 31 распределителя к центру коллектора 30 при помощи подходящего трубопровода. Идея состоит в том, что поскольку сырьевой газ подают в центр коллектора 30, а не только на один из его концов, поток этого сырьевого газа через коллектор 30 во все отходящие патрубки 32 и через них будет более равномерным, чем будет происходить в ином случае. Проблема данного подхода, однако, состоит в том, что дополнительный трубопровод, который необходимо соединять с впускным отверстием 31 распределителя в центре коллектора 30, азотируется со временем, что очень нежелательно по причинам, указанным выше.To solve this problem, it has already been proposed to move the distributor inlet 31 to a location that is located above the manifold 30, and to connect the distributor inlet 31 to the center of the manifold 30 using a suitable pipe. The idea is that since the feed gas is supplied to the center of the collector 30, and not just to one of its ends, the flow of this feed gas through the collector 30 to all exhaust pipes 32 and through them will be more uniform than would otherwise be the case. The problem with this approach, however, is that the additional pipeline, which must be connected to the inlet 31 of the distributor in the center of the manifold 30, is nitrided over time, which is very undesirable for the reasons mentioned above.

Согласно данному признаку настоящего изобретения распределитель 16 сырья разделяют на множество секций распределителя сырья, в которых каждая подсекция распределителя оснащена своим собственным впускным отверстием 31 распределителя для приема содержащего аммиак сырья извне реактора. Каждая секция распределителя также оснащается своей собственной системой контроля с тем, чтобы поток содержащей аммиак сырьевой смеси в каждую секцию распределителя можно отдельно контролировать. Кроме того, впускное отверстие 31 распределителя каждой секции распределителя расположено на или вблизи горизонтальной плоскости, определенной коллектором 30. Предпочтительно впускноеAccording to this feature of the present invention, the feed distributor 16 is divided into a plurality of feed distributor sections, in which each distributor sub-section is equipped with its own distributor inlet 31 for receiving ammonia-containing feed from the outside of the reactor. Each section of the distributor is also equipped with its own control system so that the flow of the ammonia-containing raw material mixture into each section of the distributor can be separately controlled. In addition, the inlet 31 of the distributor of each section of the distributor is located on or near a horizontal plane defined by the manifold 30. Preferably, the inlet

- 8 032715 отверстие 31 распределителя каждой секции распределителя находится на расстоянии не более 10 футов, более предпочтительно не более 5 футов, по вертикали от этой горизонтальной плоскости.- 8 032715 aperture 31 of the distributor of each section of the distributor is located at a distance of not more than 10 feet, more preferably not more than 5 feet, vertically from this horizontal plane.

Этот признак конструкции распределителя настоящего изобретения показан на фиг. 12, на которой показаны четыре отдельных и независимых секции 100, 102, 104 и 106 распределителя сырья, расположенных внутри реактора по существу рядом относительно друг друга. В данном контексте рядом друг с другом следует понимать как означающее, что отдельные секции распределителя расположены по существу на одинаковой высоте внутри реактора, а не расположены друг над другом. Что также показано на фиг. 12, каждая из секций 100, 102, 104 и 106 распределителя содержит впускные отверстия 110, 112, 114 и 116 распределителя, соответственно, все из которых соединены с общим коллектором для сырья (не показан), расположенным вне реактора 10. Кроме того, обеспечиваются отдельные регулирующие клапаны 120, 122, 124 и 126, соединенные с системой контроля (не показана).This design feature of the dispenser of the present invention is shown in FIG. 12, which shows four separate and independent sections 100, 102, 104 and 106 of a raw material distributor located within the reactor substantially adjacent to each other. In this context, next to each other should be understood as meaning that the individual sections of the distributor are located essentially at the same height inside the reactor, and not located one above the other. As also shown in FIG. 12, each of the sections 100, 102, 104 and 106 of the distributor contains inlet openings 110, 112, 114 and 116 of the distributor, respectively, all of which are connected to a common collector for raw materials (not shown) located outside of the reactor 10. In addition, separate control valves 120, 122, 124, and 126 connected to a control system (not shown).

С учетом данного признака каждую отдельную секцию распределителя можно отдельно контролировать для регулирования количества (массового расхода) содержащей аммиак сырьевой смеси, подаваемой данной секцией распределителя. Это обеспечивает даже лучший контроль работы реактора в целом, поскольку каждую область в реакторе можно отдельно контролировать. Это, в свою очередь, облегчает регулировку каждой области в соответствии с другими, при этом достигая оптимальной работы в реакторе в целом.With this in mind, each individual section of the distributor can be individually controlled to control the amount (mass flow) of the ammonia-containing raw material mixture supplied by this section of the distributor. This provides even better control over the operation of the reactor as a whole, since each area in the reactor can be individually controlled. This, in turn, facilitates the adjustment of each area in accordance with others, while achieving optimal operation in the reactor as a whole.

Хотя только несколько конкретных примеров настоящего изобретения были описаны выше, будет очевидно, что много модификаций можно сделать без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Все такие модификации должны включаться в объем настоящего изобретения, которое должно ограничиваться только следующей формулой изобретения.Although only a few specific examples of the present invention have been described above, it will be apparent that many modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. All such modifications should be included within the scope of the present invention, which should be limited only by the following claims.

Claims

CLAIM

1. A distributor that is effective for feeding the ammonia-containing feed gas mixture from the outside of the ammoxidation reactor through the reactor wall and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor, the distributor comprising a main manifold pipe, a distributor inlet in fluid communication with the main manifold pipe, and a plurality of outgoing branch pipes of the distributor, wherein each outgoing branch pipe of the distributor comprises a proximal end in communication via a fluid medium with a main manifold nozzle, and a distal end remote from the main manifold nozzle, each dispenser outlet nozzle also containing feed nozzles for feeding the ammonia-containing feed mixture to the fluidized bed of the ammoxidation catalyst, the diameters of at least some distributor outlet nozzles decrease from their proximal ends to their distal ends, and the nozzles are equipped with feed nozzles, which take the form of a short section of the pipe with an inner diameter several times larger than the diameter of the nozzle.

2. The distributor according to claim 1, in which at least some of the outgoing nozzles of the distributor are divided into at least three sections, the section at the proximal end of the outgoing nozzle of the distributor has a larger diameter, the section at the far end of the outgoing nozzle of the distributor has a smaller diameter, and the section between these sections has an intermediate diameter that is smaller than the larger diameter and larger than the smaller diameter.

3. The distributor according to claim 1 or 2, wherein the size and number of diameters are effective for maintaining the gas velocity from about 10 to about 30 m per second in all distributor nozzles.

4. The distributor according to claim 1 or 2, wherein the inlet of each distributor section is located at a height that is within 10 feet of the plane defined by the nozzle of the main manifold of the distributor section.

5. The distributor according to claim 1, wherein the distal ends of the outgoing nozzles of the distributor having decreasing diameters end with plugs through which one or more feeding nozzles pass.

6. Distributor approximately 12 m.

7. Distributor approximately 12 m.

8. Distributor approximately 11 m.

9. A method for supplying an ammonia-containing feed gas mixture to an ammoxidation reactor, including

p.1

Claim 1, wherein the outer external diameter of the reactor, the diameter of the reactor, the diameter of the reactor is from about from about to about to

- 9 032715 which feeds the ammonia-containing feed gas mixture from the outside of the ammoxidation reactor through the wall of the reactor and into the fluidized bed of the ammoxidation catalyst inside the reactor through the distributor according to claims 1-8.