TW201601839A - 流化床反應器及使用其的腈化合物的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明防止觸媒堆積於反應器的內壁的凹部，而防止裝置的劣化或對反應的不良影響。進而，防止堆積於反應器的內壁的凹部的觸媒因接觸外部空氣而急遽發熱。此外，防止觸媒粒子堆積於反應器內部的突出部，而防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。進而，防止堆積於反應器的突出部的觸媒粒子因接觸外部空氣而急遽發熱。

Description

流化床反應器及使用其的腈化合物的製造方法
本發明是有關於一種流化床反應器，詳細而言是有關於一種在其內部防止觸媒粒子的堆積的流化床反應器及使用其的腈化合物的製造方法。
流化床反應器用於各種工業反應。例如丙烯腈等腈化合物是利用丙烯等烴的氨氧化法(ammoxidation)而工業地製造。作為腈化合物的製造方法，通常已知有在金屬氧化物觸媒的存在下進行氣相氧化反應的方法。記載有該氣相氧化反應是將原料的烴、氨、及空氣等含氧氣體導入至反應器，在所述金屬氧化物觸媒的存在下進行氨氧化反應而製造腈化合物(專利文獻1、專利文獻2)。專利文獻1、專利文獻2中所使用的反應器為流化床反應器，在反應器的內部填充有所述觸媒，且在反應器的內壁通常具有人孔(manhole)或溫度計插入孔等各種尺寸大小的凹部，該人孔用於檢查，該溫度計插入孔用於將熱電偶溫度計插入反應器內。此外，在專利文獻1、專利文獻2中所使用的反應器等流化床反應器的內部填充有所述觸媒，且通常具有梁、支柱(support)或旋風分離器(cyclone)上部等反應器內部的突出部。
在流化床反應器的所述凹部及所述突出部，容易堆積所述金屬氧化物觸媒。
若在反應器的內部，觸媒堆積於凹部、突出部等，有如下情況：無法順利進行排熱，而在反應器內產生熱點(hotspot)，導致觸媒粒子的堆積部的反應器的材質劣化、噴嘴(nozzle)等的材質腐蝕。而且，有如下情況：因觸媒粒子堆積而導致觸媒粒子還原劣化，使目標的反應產量下降等，對氣相氧化反應產生不良影響。此外，當停止本反應並將人孔等所述凹部等開放時，有堆積的觸媒粒子接觸外部空氣後產生急遽的氧化反應而發熱的情況。
作為消除所述凹部等工業裝置的死空間(dead space)的一般方法，例如提出有在丙烯腈的工業製造製程(process)中，向脫氫氰酸脫水塔的死空間(人孔)插入芯子(專利文獻3)。記載有利用專利文獻3中所使用的芯子，可防止丙烯腈及氫氰酸長時間滯留於所述死空間而產生聚合的情況。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開2005-193172號公報」
[專利文獻2]日本公開專利公報「日本專利特開2006-247452號公報」
[專利文獻3]日本公開專利公報「日本專利特開2007-39403 號公報」
然而，專利文獻3的方法中，關於自裝置內壁側安裝於脫氫氰酸脫水塔的人孔的芯子使用何種芯子為佳、如何設置可較佳地消除死空間，並無具體揭示，亦無通用方面的暗示。因此，需求如下對策：用於防止觸媒堆積於流化床反應器的內壁的凹部，而防止裝置的劣化或對反應的不良影響。
另外，需求如下對策：用於防止觸媒粒子堆積於流化床反應器的內部的突出部，而防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。
因此，本發明要解決所述以往的問題點，目的在於防止觸媒堆積於反應器的內壁的凹部，而防止裝置的劣化或對反應的不良影響。進而，目的在於防止堆積於反應器的內壁的凹部的觸媒因接觸外部空氣而急遽發熱。此外，本發明的目的在於防止觸媒粒子堆積於反應器內部的突出部，而防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。進而，目的在於防止堆積於反應器的突出部的觸媒粒子因接觸外部空氣而急遽發熱。
本發明者發現，對於在流化床反應器的觸媒會接觸的反應器的內壁所設有的凹部，藉由設置觸媒堆積防止部件，可防止觸媒堆積於反應器的內壁的凹部，而防止裝置的劣化或對反應的 不良影響。而且發現，若設置觸媒堆積防止部件，可防止堆積於反應器的內壁的凹部的觸媒因接觸外部空氣而急遽發熱，從而解決所述課題。進而發現，藉由不在反應器的內壁形成凹部，亦可同樣地解決所述課題。
另外，本發明者發現，對於在流化床反應器的觸媒粒子 會接觸的反應器內部的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部，藉由設置觸媒粒子的堆積防止部件，可防止觸媒粒子堆積於反應器內部的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部，而防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。進而發現，可防止堆積於反應器內部的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部的觸媒粒子因接觸外部空氣而急遽發熱，從而解決所述課題。
即，本發明是一種流化床反應器，是收納流化床的觸媒 粒子的反應器，且在所述反應器內的觸媒粒子會接觸的反應器的內壁不設有凹部，或者在設有的凹部設置堆積防止部件。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述堆積防止 部件包含封入材料，所述封入材料填充於所述凹部內。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述堆積防止 部件包含：內蓋，材質與所述反應器的內壁相同；隔熱材料，填充於所述內蓋與所述反應器之間；以及封入材料，包含水泥(cement)且填充所述凹部的剩餘間隙。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述內蓋為碳 鋼(carbon steel)或者不鏽鋼(stainless steel)。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中調整成在設於所述凹部的堆積防止部件與反應器內壁面之間無階差。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述堆積防止部件為氣體吹入口，對所述凹部吹入氣體。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述堆積防止部件是將所述突出部的上部以向上凸的傾斜構造或者向上凸的曲面構造而構成。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中突出部的上部構成的材質與所述反應器的內壁相同。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述堆積防止部件是對所述突出部吹送氣體。
另外，本發明如所述流化床反應器，其中所述突出部為碳鋼或者不鏽鋼。
此外，本發明是一種腈化合物的製造方法，使用所述流化床反應器，一面防止觸媒粒子堆積於反應器內所設有的、所述反應器內的觸媒粒子會接觸的突出部或者凹部，一面進行氨氧化反應。
若使用本發明的流化床反應器進行氧化反應，觸媒不會堆積於凹部，因此，可防止裝置的劣化或對反應的不良影響。
進而，在用於氨氧化反應的含有鉬的金屬氧化物觸媒等的情況下，當使反應停止並將反應器開放時，有接觸於反應器且 還原劣化的堆積觸媒接觸外部空氣而被氧化，發熱至150℃左右的情況，但藉由設置所述堆積防止部件或者不設有凹部，可防止觸媒的高溫發熱。
另外，若使用本發明的流化床反應器進行氣相氧化反 應，觸媒粒子不會堆積於反應器內的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部，因此，可防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。
進而，在使用含有鉬的金屬氧化物觸媒進行氨氧化反應 的情況下，當使反應停止並將反應器開放時，有接觸於反應器且還原劣化的堆積觸媒接觸外部空氣而被急遽氧化，發熱至150℃左右的情況，但藉由設置所述堆積防止部件，可防止觸媒的高溫發熱。
11、111‧‧‧反應器本體
12、112‧‧‧空氣導入管
13、113‧‧‧吹出口
14、114‧‧‧觸媒
15、115‧‧‧原料導入管
16、116‧‧‧冷卻線圈
17、117‧‧‧製品抽出管
18、118‧‧‧熱交換器
19、119‧‧‧旋風分離器
20、121‧‧‧凹部(人孔)
21、122‧‧‧外蓋
22‧‧‧凹部周壁
23‧‧‧凹部周緣
31‧‧‧內蓋
32‧‧‧隔熱材料
33‧‧‧封入材料
41‧‧‧氣體吹入口
120‧‧‧水平的突出部
131‧‧‧突出部(梁)
132‧‧‧三角材料
133‧‧‧寬度狹窄的突出部(梁)
134‧‧‧三角材料
135‧‧‧支柱(支柱部)
136‧‧‧寬度狹窄的突出部(梁)
137‧‧‧氣體的吹送噴嘴
138‧‧‧突出部(梁)
139‧‧‧圓筒狀構件
a、a'‧‧‧空氣
b、b'‧‧‧混合氣體
c、c'‧‧‧反應氣體
d、d'‧‧‧冷媒
f‧‧‧氣體
圖1是本發明的流化床反應器的實施方式例的概略圖。
圖2是表示本發明的設置堆積防止部件的凹部的一例的剖面圖。
圖3是表示本發明的設置堆積防止部件的凹部的其他例的剖面圖。
圖4是本發明的流化床反應器的其他實施方式例的概略圖。
圖5是本發明的設置堆積防止部件的部分的概略圖。
<本發明的流化床反應器1>
以下，對本發明的流化床反應器之一進行詳細說明。本發明之一關於一種流化床反應器，是收納流化床的觸媒粒子的反應器，且在所述反應器內的觸媒粒子會接觸的反應器的內壁不設有凹部，或者在所設有的凹部設置堆積防止部件。
作為本發明的氣相氧化反應，例如可列舉：利用氨氧化 法由丙烯及/或丙烷、氨以及空氣等含氧氣體而製造丙烯腈的反應；或利用丙烯的氣相氧化法而製造丙烯酸等烷烴及/或烯烴的氧化反應。使用表示實施方式的例的圖1與圖2，對其中用於氨氧化反應的流化床反應器的概略進行說明。
本發明的氨氧化反應中，作為觸媒的代表例，可較佳地 使用含有鉬的金屬氧化物觸媒、或含有鐵、銻的金屬氧化物觸媒等。自下方的空氣導入管12對氣相反應裝置的反應器本體11導入空氣a，且自吹出口13吹出，藉此使觸媒14流動化。自原料導入管15導入丙烯與氨的混合氣體b作為反應原料，使丙烯、氨及空氣接觸，藉此，利用空氣中的氧進行氧化反應，使每1當量的丙烯生成1當量的丙烯腈與3當量的水。為了將該氨氧化反應保持在適當且固定的反應溫度，利用通入有冷媒d的冷卻線圈(coil)16使反應器本體11內部的反應氣體冷卻，從而一面進行溫度控制一面進行氨氧化反應。反應中生成的含有丙烯腈的反應氣體利用旋風分離器19而將觸媒分離，成為含有未反應的氨及副生成的丙烯酸等雜質的反應氣體c而自製品抽出管17被抽出。利用熱交換 器18使該反應氣體c冷卻之後，依次送入氨的吸收分離塔、丙烯腈的純化塔進行純化，藉此獲得製品的丙烯腈。
氣相反應裝置的反應器由於在開放檢查等時人要進入，故而通常安裝有作為相對較大的凹部的人孔20。所述人孔20在反應時由外蓋21堵住，但孔的部分在反應器內壁形成有凹部。此外，亦有檢查孔或在形成反應器的周壁時因焊接等的情況而產生的凹部，且作為相對較小的凹部，有存在用於將熱電偶溫度計插入反應器內的溫度計插入孔等各種尺寸大小的凹部的情況。
在人孔20或檢查孔般相對較大的凹部的情況下，就凹部的大小而言，凹部的側主體部的直徑為0.5m~2m左右，凹部的側主體部的深度為10cm~80cm左右。在如用於將熱電偶溫度計插入反應器內的溫度計插入孔般相對較小的凹部的情況下，就凹部的大小而言，凹部的側主體部的直徑為2cm~50cm左右，凹部的側主體部的深度為2cm~30cm左右。
本發明的流化床反應器中，在如上所述般各式各樣的種類、大小的凹部設置堆積防止部件。例如可列舉填埋所述凹部的堆積防止部件。所謂填埋，即指以在凹部的內部不產生間隙的方式，利用所述堆積防止部件填充凹部的內部。此外，作為所述堆積防止部件，可列舉利用氣體進行沖洗以使觸媒不進入凹部內的部件。藉由設置該些堆積防止部件，可使觸媒14的微細粒子不進入凹部的內部而防止觸媒堆積於凹部。
當利用所述堆積防止部件填埋凹部時，較佳為使用在填 埋後可固化的水泥等封入材料33。而且，若在所述凹部的與反應器內壁側接觸的部位預先安裝材質與流化床反應器的內壁相同的內蓋31，凹部的內面亦可不利用水泥等封入材料進行固定，故而較佳。此外，若預先在內蓋31的更靠外側安裝隔熱材料32，熱不易自凹部逸散，故而較佳。若將所述內蓋與隔熱材料一併利用所述封入材料33包圍而填埋所述凹部的剩餘間隙，觸媒不易堆積於所述凹部，故而更佳。
作為所述封入材料33，理想的是具有如下流動性且在塗 敷後可固化的材料，所述流動性為能夠以填埋凹部的孔或間隙的方式進行塗敷的程度。由於氣相氧化反應為發熱性，故而就耐熱性的觀點而言，所述封入材料33較佳為無機物，例如可列舉通常的波特蘭水泥(Portland cement)或耐火水泥等。
若在與反應氣體直接接觸的所述凹部的內面側，安裝材 質與反應器的內壁相同的內蓋31作為所述堆積防止部件的一部分，水泥等所述封入材料與反應氣體不會直接接觸，而可抑制對氣相氧化反應的不良影響。而且，即便當橫向安裝於反應器的側主體部的凹部為人孔時，亦可進行水泥的施工。當凹部為圓柱狀或者圓錐台時，內蓋31的大小較佳為覆蓋所述凹部的內面側即整個底面。
所述外蓋21、內蓋31、及反應器的內壁的材質只要為 可耐用於氣相氧化反應的金屬材質，便無特別限定，可採用碳鋼、不鏽鋼等。作為碳鋼，並無特別限定，可較佳地列舉S45C、S55C、 S65C等。作為不鏽鋼，並無特別限定，可較佳地列舉SUS27、SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L等。就材質的腐蝕劣化與耐熱性的觀點而言，更佳為不鏽鋼。
所述金屬材質的部分視需要亦可藉由噴鍍或鍍敷處理 等而實施表面處理。作為構成藉由噴鍍或鍍敷處理等而形成的金屬皮膜的金屬，例如可列舉：鉬、銅、銀、鈦、鋁、鉻、鎳等金屬、或INCONEL(註冊商標，稱作「英高鎳」)等含有鎳-鉻-鉬-鐵的合金、INCOLOY(註冊商標，稱作「英高合金」)等含有鋁-鉻-鐵的合金、HASTELLOY(註冊商標，稱作「赫史特合金」)等含有鎳-鉬-鎢的合金、MONEL(註冊商標，稱作「莫內爾合金」)等含有鎳-銅的合金、STELLITE(註冊商標，稱作「史泰勒合金」)等含有鈷-鉻-鎢的合金、SUS304等包含鎳-鉻-鐵的不鏽鋼合金、金屬陶瓷(cermet)、碳化鉻(chromium carbide)、氧化鈦等，可將該些金屬單獨使用或者複合而使用。
另外，若預先在內蓋31與外蓋21之間安裝隔熱材料32 作為所述堆積防止部件的一部分，可防止熱自人孔等凹部逸散，從而保溫性提高，易於維持氣相氧化反應的條件，而可使反應產量提高。作為該隔熱材料32，例如可列舉矽酸鈣等無機多孔質、或對黏土進行素燒而成的耐火磚(fire brick)、向高爐石(blast furnace slag)及玄武岩(basalt)、其他天然岩石中添加石灰等而成的岩棉(rock wool)等。若形狀為磚狀或塊狀，則易於設置且易於利用封入材料33進行固定。
關於由所述堆積防止部件形成的內蓋31的反應器內壁 側的面，較佳為調整成在與所述凹部周邊的反應器內壁面之間產生的階差為不受所述觸媒堆積的影響而可忽視的程度，即，實質上與凹部的周邊的面無階差。所述階差的大小通常較佳為5.0mm以下，更佳為1.0mm以下，進而較佳為0.05mm以下。藉此，可防止觸媒堆積於堆積防止部件的周邊。
當將所述內蓋31及隔熱材料32安裝於凹部時，以將它 們整體固定且包埋的方式塗敷封入材料33，若預先填埋與凹部周壁22之間的間隙或隔熱材料32與內蓋31的間隙、及隔熱材料32彼此的間隙等，可更確實地抑制觸媒堆積於凹部，故而較佳。當填充該封入材料33時，較佳為使內蓋31的反應器內壁側的面與反應器本體11的凹部周緣23的高度一致而調整成實質上無階差。若封入材料33自凹部周緣23與內蓋31的間隙突出，雖觸媒不易堆積於凹部20的內部，但在封入材料33的周邊產生的階差成為堆積坑而有少量觸媒堆積於此處的擔憂。即，若凹部周緣23與內蓋31有階差，觸媒會堆積於階差的部分，而對所述氣相氧化反應產生所述不良影響。
另外，作為所述堆積防止部件的其他實施方式，可如圖 3所示般在凹部設置氣體的吹入口41以吹入氣體f，而防止觸媒堆積於凹部。作為自吹入口吹入的氣體，可列舉空氣、惰性氣體、蒸氣(steam)等。
此外，作為所述堆積防止部件的其他實施方式，可藉由 在反應器本體11的內壁不設有凹部，而防止觸媒堆積於凹部。此處，所謂在反應器本體11的內部不設有凹部，是指自設計階段起設為不具有凹部的構造。
藉由利用本發明的堆積防止部件來防止觸媒堆積於凹 部20及其周邊，可防止觸媒的多餘的堆積，因此，可防止裝置的劣化或對反應的不良影響。另外，藉由設為在反應器內部不設有凹部的構造，可獲得同樣的效果。進而，利用本發明，當凹部為人孔等可開放的部位時，可防止堆積的還原劣化觸媒在人孔開放時突然氧化發熱的情況。
<本發明的流化床反應器2>
以下，對本發明的其他流化床反應器進行詳細說明。本發明的流化床反應器之一是如下的流化床反應器，是收納流化床觸媒粒子的反應器，且在存在於反應器內的突出部設置有所述觸媒粒子的堆積防止部件。
作為本發明的氣相氧化反應，例如可列舉：利用氨氧化 法由丙烯及/或丙烷、氨及空氣等含氧氣體而製造丙烯腈的反應；或利用丙烯的氣相氧化法而製造丙烯酸的反應等烷烴及/或烯烴的氧化反應。使用圖4與圖5對其中用於氨氧化反應的流化床反應器的概略進行說明。
本發明的氨氧化反應中，作為觸媒的代表例，可較佳地 使用含有鉬的金屬氧化物觸媒、或含有鐵、銻的金屬氧化物觸媒等。自下方的空氣導入管112對氣相反應裝置的反應器本體111 導入空氣a'，且自吹出口113吹出，藉此使觸媒114流動化。自原料導入管115導入丙烯與氨的混合氣體b'作為反應原料，使丙烯、氨及空氣接觸，藉此利用空氣中的氧進行氧化反應，使每1當量的丙烯生成1當量的丙烯腈與3當量的水。為了將該氨氧化反應保持在適當且固定的反應溫度，利用通入有冷媒d'的冷卻線圈116使反應器本體111內部的反應氣體冷卻，從而一面進行溫度控制一面進行氨氧化反應。反應中生成的含有丙烯腈的反應氣體利用旋風分離器119而將觸媒分離，成為含有未反應的氨及副生成的丙烯酸等雜質的反應氣體c'而自製品抽出管117被抽出。 利用熱交換器118使該反應氣體c'冷卻之後，依次送入氨的吸收分離塔、丙烯腈的純化塔進行純化，藉此獲得製品的丙烯腈。另外，設置有與本發明的流化床反應器1的人孔20同樣的人孔121，該人孔121在反應時由外蓋122堵住。關於人孔121的說明依照針對本發明的流化床反應器1進行的說明。
在氣相反應裝置的反應器的內部，為了設置或固定冷卻管或旋風分離器，而安裝有梁或支柱等突出部120。
反應器內的梁或支柱等突出部120的寬度為2cm~30cm左右，長度為30cm~8m左右。
本發明的流化床反應器藉由將突出部的上部設為向上凸的傾斜構造或者向上凸的曲面構造，可防止觸媒粒子堆積於突出部。另外，藉由利用氣體沖洗所述突出部，可防止觸媒粒子堆積於突出部。藉由設置該些觸媒粒子的堆積防止部件，可防止觸 媒114的微細粒子堆積於突出部。
所述突出部120、反應器的內壁的材質只要為可耐用於 氣相氧化反應的金屬材質，便無特別限定。其具體例依照針對本發明的流化床反應器1進行的說明。
所述金屬材質視需要亦可藉由噴鍍或鍍敷處理等而實 施表面處理。作為構成藉由施於所述金屬材質的噴鍍或鍍敷處理等而形成的金屬皮膜的金屬的具體例，依照針對本發明的流化床反應器1進行的說明。
作為所述堆積防止部件，藉由在反應器內的突出部，即 梁131、梁133及梁138、或支柱部135或反應器內部的附帶裝置的水平部，即旋風分離器上部等，安裝三角材料132或三角材料134、外周面為曲面狀的圓筒狀構件139作為向上凸的傾斜構造或者向上凸的曲面構造的構件，觸媒粒子會自突出部的上部或反應器內部的附帶裝置的水平部的上部落下，因此，可防止觸媒粒子堆積於突出部的上部或反應器內部的附帶裝置的水平部的上部。
作為所述傾斜構造或者曲面構造的構件，可較佳地使用 傾斜構造或者曲面構造的構件的相對於長度方向的垂直剖面形狀為三角形狀的所述三角材料、為半圓形狀的所述圓筒狀構件、為梯形形狀的構件、為多邊形形狀的構件等。
作為將本發明的堆積防止部件設於所述突出部的上部 的方法，可列舉將所述傾斜構造或者曲面構造的構件設置於突出部的上部的方法。另外，亦可列舉將所述傾斜構造或者曲面構造 的構件與所述突出部設為一體成型構造體的方法。
另外，作為所述堆積防止部件，亦可設置對寬度狹窄的 突出部(梁)136的氣體吹送構件。例如，對反應器內的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部設置氣體的吹送噴嘴137以吹送氣體，而可防止觸媒粒子堆積於反應器內的突出部或反應器內部的附帶裝置的水平部。作為自氣體的吹送噴嘴137吹送的氣體，可列舉空氣、惰性氣體、蒸氣等。
利用本發明的堆積防止部件，可防止觸媒粒子堆積於突 出部或反應器內部的附帶裝置的水平部及其周邊，因此可防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。而且，利用本發明的堆積防止部件，可防止堆積的還原劣化觸媒在人孔開放時急遽氧化發熱的情況。
[實施例]
以下，利用實施例對本發明進行具體說明，但本發明只要不超出其主旨，則並不限定於以下的實施例。
(實施例1)
在氣相氧化反應用流化床反應器的反應器本體的SUS27製的壁面安裝有人孔，所述氣相氧化反應用流化床反應器是使用含有鉬的金屬氧化物觸媒，利用丙烯的氨氧化反應進行丙烯腈的製造，將與人孔的內徑一致的SUS27製的內蓋(直徑900mm×深度300mm)自反應器的內壁側以凹部周緣與內蓋的內壁側的面不產生階差的方式安裝於人孔，且在內蓋的外側的凹部內部鋪滿矽酸 鈣製的隔熱材料(230mm×110mm×65mm的磚狀)之後，以在凹部周緣的面不產生階差的方式，利用波特蘭水泥填充包含隔熱材料的周圍的人孔內部的剩餘間隙整體，並進行乾燥後，蓋上SUS27製的外蓋。
在設置所述堆積防止部件的前後，在下述反應條件下跨 及相同長度的期間，利用丙烯的氨氧化反應而製造丙烯腈。
向反應器內部，導入84kg的MoBi系觸媒(觸媒組成 為Mo：Bi：Fe：Ce：Cr：Ni：Mg：Co：K：Rb：O：SiO2=12：0.5：2：0.5：0.4：4：1.5：1：0.07：0.06：X：42)作為觸媒14。 在冷卻線圈16(傳熱面積：0.33m2)的內部，流通錶壓(gage pressure)為3kg/cm2的水蒸氣作為冷卻介質。然後，自原料導入管15向所述反應器的本體11，以流量7.8kg/h導入丙烯，以流量3.5kg/h導入氨，自空氣導入管12向所述反應器的本體11以流量54kg/h導入空氣，且在440℃的溫度環境下進行氨氧化反應。
在設置堆積防止部件之前進行製造後的開放時，確認到 堆積於人孔的凹部的觸媒，而在設置堆積防止部件之後進行製造後的開放時，未確認到堆積於人孔的凹部的觸媒。而且，在設置堆積防止部件之前，因觸媒堆積所引起的異常加熱而產生鋼的石墨化現象，可見反應器的材質的劣化，相對於此，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見反應器的材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之 前，人孔周邊加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時， 未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例2)
將矽酸鈣製的隔熱材料替換成耐火磚，將波特蘭水泥替換成耐火水泥，除此以外，進行與實施例1同樣的操作及該操作前後的比較，結果與實施例1同樣地，相對於設置堆積防止部件之前，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之前，人孔周邊加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時，未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例3)
將SUS27製替換成藉由鍍鎳進行過表面處理的SUS304製，除此以外，進行與實施例1同樣的操作及該操作前後的比較，結果與實施例1同樣地，相對於設置堆積防止部件之前，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之前，人孔周邊加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時，未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例4)
在利用丙烯的氨氧化反應進行丙烯腈的製造的流化床反應器內部的SUS27製的梁的水平面的上部，安裝與梁的寬度及長度一致的SUS27製的三角材料作為堆積防止部件。
在設置所述堆積防止部件的前後，在下述反應條件下跨 及相同長度的期間，利用丙烯的氨氧化反應而製造丙烯腈。
向內壁為SUS27製的反應器內部，導入84kg的MoBi 系觸媒(觸媒組成為Mo：Bi：Fe：Ce：Cr：Ni：Mg：Co：K：Rb：O：SiO2=12：0.5：2：0.5：0.4：4：1.5：1：0.07：0.06：X：42)作為觸媒114。在冷卻線圈116(傳熱面積：0.33m2)的內部，流通錶壓為3kg/cm2的水蒸氣作為冷卻介質。然後，自原料導入管115向所述反應器的本體111以流量7.8kg/h導入丙烯，以流量3.5kg/h導入氨，自空氣導入管112向所述反應器的本體111以流量54kg/h導入空氣，且在440℃的溫度環境下進行氨氧化反應。
在設置堆積防止部件之前進行製造後的開放時，確認到 堆積於水平的梁的觸媒粒子，而在設置堆積防止部件之後進行製造後的開放時，未確認到堆積於水平的梁的觸媒粒子。而且，在設置堆積防止部件之前，因觸媒粒子的堆積所引起的異常加熱而產生鋼的石墨化現象，可見反應器內部的水平的梁的材質的劣化，相對於此，在設置堆積防止部件之後，無觸媒粒子的堆積，因此未見反應器內部的水平的梁的材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之 前，水平的梁加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時，未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例5)
在反應器內的冷卻用配管的支柱的水平面的上部，設置圓筒狀構件139作為向上凸的曲面構造構件，且進行與實施例4同樣 的操作及該操作前後的比較，結果與實施例4同樣地，相對於設置堆積防止部件之前，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見支柱的材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之 前，支柱及支柱周邊加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時，未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例6)
將SUS27製替換成藉由鍍鎳進行過表面處理的SUS304製，除此以外，進行與實施例4同樣的操作及該操作前後的比較，結果與實施例4同樣地，相對於設置堆積防止部件之前，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見水平的梁的材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之 前，水平的梁加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時，未成為妨礙作業的程度的高溫。
(實施例7)
不安裝三角材料，一面自SUS27製的管(pipe)以流量5m3/h向SUS27製的梁的水平面的上部吹送空氣，一面進行與實施例4同樣的操作及該操作前後的比較，結果與實施例4同樣地，相對於設置堆積防止部件之前，在設置堆積防止部件之後，無觸媒堆積，因此未見水平的梁的材質的劣化。
在運轉停止後將外蓋開放時，在設置堆積防止部件之 前，水平的梁加熱至150℃，而在設置堆積防止部件之後開放時， 未成為妨礙作業的程度的高溫。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可廣泛用作如下方法：用於防止觸媒粒子堆積於流化床反應器的內部的凹部或突出部等，而防止裝置的材質劣化或對反應的不良影響。
11‧‧‧反應器本體
12‧‧‧空氣導入管
13‧‧‧吹出口
14‧‧‧觸媒
15‧‧‧原料導入管
16‧‧‧冷卻線圈
17‧‧‧製品抽出管
18‧‧‧熱交換器
19‧‧‧旋風分離器
20‧‧‧人孔
21‧‧‧外蓋
a‧‧‧空氣
b‧‧‧混合氣體
c‧‧‧反應氣體
d‧‧‧冷媒

Claims (11)

  1. 一種流化床反應器，是收納流化床的觸媒粒子的反應器，且在所述反應器的內壁不設有凹部，或者在所述反應器內所設有的、所述反應器內的觸媒粒子會接觸的突出部或凹部的至少一者設置有堆積防止部件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述堆積防止部件包含封入材料，所述封入材料填充於所述凹部內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述堆積防止部件包含：內蓋，材質與所述反應器的內壁相同；隔熱材料，填充於所述內蓋與所述反應器之間；以及封入材料，包含水泥且填充所述凹部的剩餘間隙。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述內蓋為碳鋼或者不鏽鋼。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中調整成在設於所述凹部的所述堆積防止部件與所述反應器內壁面之間無階差。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述堆積防止部件為氣體吹入口，對所述凹部吹入氣體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述堆積防止部件是將所述突出部的上部以向上凸的傾斜構造或者向上凸的曲面構造而構成。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的流化床反應器，其中所述突 出部的上部構成的材質與所述反應器的內壁相同。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述堆積防止部件是對所述突出部吹送氣體。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的流化床反應器，其中所述突出部為碳鋼或者不鏽鋼。
  11. 一種腈化合物的製造方法，使用如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的流化床反應器，一面防止觸媒粒子堆積於所述流化床反應器內所設有的、所述流化床反應器內的觸媒粒子會接觸的突出部或者凹部，一面進行氨氧化反應。
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