TW202306640A - 一種撤熱管組、反應負荷提高方法以及不飽和腈的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種撤熱管組、利用該撤熱管組來提高反應負荷的方法及其在不飽和腈製造中的應用。上述撤熱管組包括至少10個撤熱管，在數目為至少1個且至多達到上述撤熱管組中撤熱管總數的88%的撤熱管中，至少1個連接管件的中心軸線延長線與其他連接管件的中心軸線延長線的夾角大於0°且小於180°。藉由設置該撤熱管組，流化床反應器的撤熱能力及流化效能增強，能夠充分滿足反應負荷提高需求。

Description

一種撤熱管組、反應負荷提高方法以及不飽和腈的製造方法
本發明係關於一種撤熱管組，上述撤熱管組特別適合設置在流化床反應器中。本發明進一步係關於利用該撤熱管組來提高反應負荷的方法及其在不飽和腈製造中的應用。
丙烯腈是石油化工的重要化工原料。世界各國普遍採用丙烯胺氧化一步法生產丙烯腈，即在流化床胺氧化催化劑作用下，在一定的反應溫度及壓力下，丙烯胺氧化生成丙烯腈，同時副產乙腈、氫氰酸等，亦會有CO、CO 2深度氧化產物的生成。該反應為強放熱反應，反應過程中伴隨著大量的熱量產生。
典型的丙烯腈流化床反應器內構件包括丙烯胺分佈器、空氣分佈板、撤熱管(亦稱為冷卻盤管)及旋風分離器，其中撤熱管及旋風分離器的料腿作為流化床的垂直構件位於催化劑床層中。撤熱管可以將大量產生的反應熱及時移出反應系統，且將反應溫度維持在一個穩定的狀態，而旋風分離器捕獲隨氣體向上運動時所夾帶的催化劑，且將催化劑藉由料腿返送回催化劑床層，以減少催化劑跑損。
圖1示出一種丙烯腈流化床反應器，其主要內構件包括：含氧氣體分佈板、丙烯胺分佈器、撤熱管、旋風分離器。在如圖1所示的先前技術的丙烯腈反應器中，需總撤熱管的85%甚至更多的撤熱管均處於工作狀態，即此等撤熱管內均通有相對反應溫度而言的冷的撤熱介質，藉由撤熱介質的熱交換，才能維持反應溫度的穩定。
胺氧化催化劑的性能改善，容許流化床反應器(即使尺寸不變)在更大(例如提高50%)的反應負荷下操作，即原料丙烯、胺、含氧氣體投料量增加50%，導致反應放熱量增加50%，現有流化床反應器內雖有部分撤熱管處於空閒狀態，但不足於移出增加的反應熱，導致反應溫度失控，或者雖然在裝置運作初期，勉強可以維持反應溫度的穩定，但由於缺少足夠的撤熱管輪換使用，隨著裝置運作週期的延長，撤熱管表面鉬垢的增加，熱傳導效率的下降，需更多的撤熱管處於工作狀態，最終的結果無空閒狀態的撤熱管進行切換，同樣是無法維持反應溫度穩定控制，因此不能滿足裝置長週期穩定運作的需求。在另一態樣中，由於原料氣在離開分佈板/分佈器時所產生的初生氣泡變得更大，如此，對於現有流化床反應器，整個床層的氣泡相對也變得更大，丙烯腈收率及丙烯轉化率均會下降，此對裝置經濟性是不利的。現有的流化床反應器在撤熱能力及流化效能上存在侷限性，無法適應此反應負荷提高需求。
在本發明所涉及的丙烯腈流化床反應器中，其中各撤熱管佈置為彼此平行或垂直，彼此平行時間隔相同，彼此垂直時，鄰近的兩個撤熱管直管間隔保留檢修通道。常規撤熱管為上連接件與下連接件以及撤熱管直管在反應器截面投影在同一直線上，上連接件與下連接件成180°；異形撤熱管的至少一個上連接件與下連接件成一定的角度，在沿著流體主體行進方向，流體連通的直管在反應器截面上的投影，為兩條緊密相鄰的直線；由於異形撤熱管相對常規撤熱管具有更緊密的連接，隨著異形撤熱管取代常規撤熱管數目的增多，實現撤熱能力的不斷提高，亦更有利於破碎大氣泡。同時，撤熱管之間仍有足夠的空間對設備進行維護及檢修。本發明基於此發現而完成，藉由改變流化床反應器中撤熱管的結構型式及數目，以增強流化床反應器的撤熱能力及流化效能。依據胺氧化催化劑性能、反應負荷情況對常規撤熱管及異形撤熱管按照預定比例進行配置，實現裝置高效以及長期穩定運作。
具體而言，本發明係關於以下態樣的內容。
1. 一種撤熱管組(特別是撤熱水管組)，其特徵在於，上述撤熱管組被構造為設置在流化床反應器的撤熱段內，上述撤熱管組包括至少10個(較佳10至100個，更佳為20-80個)撤熱管，上述撤熱管包括N個(N大於等於3，較佳地，N為3至30，更佳地N為3至20)直管及用於使任意兩個相鄰的上述直管串聯且流體連通的N-1個連接管件， 其中，設上述撤熱段沿著上述流化床反應器中心軸線方向的長度為H(單位為m)，則在上述撤熱段的上述長度H的整個區域內(較佳在上述反應撤熱段中心點上下49%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上45%H以下38%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上40%H以下8%H的區域內)沿著垂直於上述流化床反應器中心軸線的方向橫切時，獲得上述撤熱段的橫切面(稱為橫切面A)， 在數目為至少1個(較佳1個、2個或3個，或者占上述撤熱管組中撤熱管總數的至少20%、至少50%或至少65%)且至多達到上述撤熱管組中撤熱管總數的88%(較佳75%或70%)的撤熱管(稱為異形撤熱管)中，至少1個(較佳的是，最少為2個、3個或4個，最多為該異形撤熱管中連接管件總數的80%、90%或100%)連接管件(較佳不包括該異形撤熱管的第一個連接管件)在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與至少1個其他連接管件(較佳該異形撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游的其他連接管件)在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角大於0 o且小於180 o(較佳為30 o-150 o，更佳為60 o-120 o，更佳為約90 o)。
2. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於，設上述橫切面A的面積為S1(單位為m 2)，且設上述撤熱管組的全部上述直管在上述橫切面A上的橫切面的外輪廓周長之和為L1(單位為m)，則L1/S1為1.0-6.0 m -1(較佳為2.4-5.6 m -1，更佳為2.9-5.3 m -1)，及/或，上述面積S1為20-700 m 2(較佳為35-350 m 2)，及/或，上述L1為20-4200m，較佳為87.5-1225m。
3. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於，設在上述橫切面A內，上述撤熱管組中的全部上述直管的數目為Nt，則上述橫切面A的單位面積內的直管數目Nt/S1為4-16個/m 2(較佳為5-14個/m 2，更佳為7-13個/m 2)，及/或，上述橫切面A的輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形，及/或，上述直管的橫切面的內輪廓及外輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形。
4. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於，上述撤熱管組能夠回收1-10MPa的飽和蒸汽(較佳2-8MPa的飽和蒸汽，更佳3-5MPa的飽和蒸汽)，及/或，在按照回收4.5MPa飽和蒸汽進行評價時，上述撤熱管組的撤熱能力為0.5-3.0 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，較佳1.0-2.8 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，更佳1.2-2.4 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，其中上述單位截面積係指上述橫切面A的單位面積。
5. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於，在上述撤熱管組中除了上述異形撤熱管之外的撤熱管中，任意一個連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與該撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游或直接下游的其他連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角為180 o，及/或，上述撤熱管包括冷卻水入口，且多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水入口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水入口集管，及/或，上述撤熱管包括冷卻水出口，且多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水出口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水出口集管。
6. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於，上述直管的外徑各自獨立地為80-180 mm，較佳90-170 mm，及/或，上述直管的內徑各自獨立地為60-150 mm，較佳70-140 mm，及/或，上述直管的長度各自獨立地為4-13 m，較佳5-12.0m，及/或，每個上述撤熱管上相鄰兩個直管之間的間距為100-700mm，較佳150-300mm，及/或，上述撤熱段的長度H為4-13m(較佳5-12 m)。
7. 前述或後述任一態樣所述的撤熱管組，其特徵在於， (1)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)時，L1/S1為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)，較佳為1.4-2.2m -1，或者 (2)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為200-370kg丙烯/m 2橫切面A時，L1/S1為1.8-4.6m -1，較佳為2.0-4.1m -1，或者 (3)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為290-445kg丙烯/m 2上述橫切面A時，L1/S1為2.5-6.0m -1，較佳為2.9-5.3m -1。
8. 一種流化床反應器，其特徵在於，從頂至底順次包括封頭、稀相區、撤熱段、預反應段及錐體，其中在上述撤熱段中設置前述或後述任一態樣所述的撤熱管組。
9. 一種不飽和腈的製造方法，包括在前述或後述任一態樣所述的流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟。
10. 一種流化床反應器的負荷提高方法，其中上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)，且L1/S1為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)，該負荷提高方法包括將上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量提高至290-445 kg丙烯/m 2上述橫切面A的同時，將上述L1/S1增加至2.5-6.0m -1，較佳增加至2.9-5.3m -1。
11. 一種不飽和腈的製造方法，包括在流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟，其中按照前述或後述任一態樣所述的負荷提高方法提高上述流化床反應器的負荷。
12. 前述或後述任一態樣所述的製造方法，其特徵在於，丙烯/氨氣/空氣(以分子氧計)的莫耳比為1:1.1-1.3:1.8-2.0，反應溫度為420-440℃，反應壓力(錶壓)為0.03-0.14 MPa，催化劑重時空速為0.06-0.15 h -1。
技術效果
根據本發明之撤熱管組及流化床反應器，可以提高裝置目標產物的生產能力，充分滿足反應負荷提高的需求，降低裝置運作成本。
根據本發明之撤熱管組，實現更緊密排佈，即在反應器橫截面積內設更多的直管，從而增強撤熱能力。
根據本發明之撤熱管組及流化床反應器，可以加快流化床內流型的改變，提高傳質效率。
根據本發明之撤熱管組及流化床反應器，可以有效地抑制氣泡的生長，從而達到提高原料氣轉化率，增加目標反應產物收率的目的。
根據本發明之撤熱管組及流化床反應器，可以降低氣固相的返混程度，減少深度氧化產物的生成。
根據本發明之撤熱管組及流化床反應器，可以提高傳熱效率，延長裝置運作週期。 具體實施方式
下面對本發明之具體實施方式進行詳細說明，但是需要指出的是，本發明之保護範圍不受此等具體實施方式的限制，而是由附錄的申請專利範圍來確定。
本說明書提及之所有出版物、專利申請案、專利及其它參考文獻均引於此供參考。除非另有定義，本說明書所用的所有技術及科學術語均具有熟習此項技術者常規理解的含義。在有衝突的情況下，以本說明書的定義為凖。
當本說明書以詞頭「熟習此項技術者熟知」、「先前技術」或其類似用語來導出材料、物質、方法、步驟、裝置或部件等時，該詞頭導出的對象涵蓋本申請案提出時本領域常規使用之彼等，但亦包括目前尚不常用，卻將變成此項技術熟知為適用於類似目的之彼等。
在本說明書的上下文中，所謂「基本上」係指允許存在對於熟習此項技術者而言可以接受或認為合理的偏差，例如偏差在±10%以內、±5%以內、±1%以內、±0.5%以內或者±0.1%以內。
在未明確指明的情況下，本說明書內所提及之所有百分數、份數、比率等均為以重量為基準的，而且壓力為錶壓。
在本說明書的上下文中，本發明之任何兩個或多個實施例均可以任意組合，由此而形成的技術方案屬於本說明書原始揭示內容的一部分，同時亦落入本發明之保護範圍。
根據本發明之一個實施例，係關於一種撤熱管組，特別是撤熱水管組。根據本發明，「撤熱管組」及「撤熱管」可以用於從進行放熱反應(或者反應的某些放熱階段)的反應器中移除多餘熱量，使反應維持在一定溫度範圍內。作為反應器的舉例，特別是流化床反應器，更特別是丙烯腈製造用流化床反應器。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱管組包括至少10個(較佳10至100個，更佳為20-80個)撤熱管。一般地，上述撤熱管包括冷卻水入口、直管及冷卻水出口、以及使此等管線流體連通的連接管。較佳的是，上述撤熱管包括N個(N大於等於3，較佳地，N為3至30，更佳地N為3至20)直管及用於使任意兩個相鄰的上述直管串聯且流體連通的N-1個連接管件。具體如圖3所示，每1個撤熱管2包括：冷卻水入口3、冷卻水出口4、至少3個相鄰的直管及用於使任意兩個相鄰的直管串聯且流體連通的連接管件。如圖4所示，當連通任意兩個直管的連接管件位於直管的下方(在後文中，有時簡稱為「下連接管件5」)時，則與之相鄰的另一個連接管件則位於直管的上方(在後文中，有時簡稱為「下連接管件6」)。
在本說明書中，將一個撤熱管中距離冷卻水入口最近的那個直管稱為第一個連接管件。另外，按照冷卻水的流動方向，在一個撤熱管中，各個直管表現出上下游的位置關係。本發明將相鄰且處於上游的位置關係稱為直接上游，將相鄰且處於下游的位置關係稱為直接下游。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱管組被構造為設置在流化床反應器的撤熱段內。顯然，上述撤熱管同樣被構造為設置在流化床反應器的撤熱段內。具體而言，上述撤熱管的直管基本上均位於上述流化床反應器的密相區，用於將反應熱及時移出系統，維持系統的穩定運作。為此，在本說明書的上下文中，所謂「撤熱段」，係指上述流化床反應器中設置有撤熱管的區域，更特別係指上述撤熱管的直管在上述流化床反應器中所處的區域，更特別係指上述流化床反應器的密相區中設置有上述撤熱管的直管的區域。
根據先前技術，撤熱段內的撤熱管組一般按照圖2所示的排佈方式，即各個撤熱管以直線的方式排佈。在另一態樣中，如圖1所示，流化床反應器的撤熱段內亦包括旋風分離器的9的料腿等其他內構件。為此，為了進一步改善流化情況以及裝置高生產能力的需求，先前技術的撤熱管組存在不能滿足裝置正常運作的可能。
根據本發明之一個實施例，設上述撤熱段沿著上述流化床反應器中心軸線方向的長度為H(單位為m)，則在上述撤熱段的上述長度H的整個區域內沿著垂直於上述流化床反應器中心軸線的方向橫切時，獲得上述撤熱段的橫切面(稱為橫切面A)。在此，所謂撤熱段的橫切面，係指流化床反應器在撤熱段處的內輪廓的橫切面。作為上述區域，較佳在上述反應撤熱段中心點上下49%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上45%H以下38%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上40%H以下8%H的區域內。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱管組包括異形撤熱管。在此，在上述撤熱管組中，上述異形撤熱管的數目為至少1個，較佳1個、2個或3個，或者占上述撤熱管組中撤熱管總數的至少20%、至少50%或至少65%。另外，從本發明技術效果最優異實現的角度出發，上述異形撤熱管的數目至多達到上述撤熱管組中撤熱管總數的88%，較佳75%或70%。理論上，為維持反應徑向溫度的一致性，希望工作中的撤熱直管在反應器截面上是均勻分佈的，而事實上，由於原料氣投料量的變化，反應熱亦為隨著變化，對於已在反應器床層內固定了的撤熱直管，其處於工作狀態的撤熱直管不能做到完全均布，但是希望儘可能做到均勻分佈，使得反應徑向溫度差儘量小，例如在3℃以內。對於化學反應其所放出的熱量是可以預估的，所需的撤熱直管亦為可以提前測算的，由於異形撤熱管所處區域撤熱能力大幅度增加，處於工作狀態相鄰的異形撤熱管之間的距離會增加，雖然流化床傳熱效率高，但導致存在這兩個異形撤熱管之間的反應熱移出不及時的風險。若上述撤熱管組中的全部(100%)撤熱管均為異形撤熱管，則本發明之預期技術效果將無法有效實現。
根據本發明之一個實施例，所謂異形撤熱管，係指其所包含的至少1個連接管件(稱為特殊連接管件)在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與至少1個其他連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角(夾角A)大於0 o且小於180 o的撤熱管。上述夾角A較佳為30 o-150 o，更佳為60 o-120 o。從本發明技術效果最優異實現的角度出發，上述夾角A最佳為約90 o，實現撤熱直管的緊密排佈。另外，作為上述特殊連接管件在一個異形撤熱管中的數目，較佳最少為2個、3個或4個，最多為該異形撤熱管中連接管件總數的80%、90%或100%。從本發明技術效果最優異實現的角度出發，上述特殊連接管件的數目較佳為該異形撤熱管中連接管件總數的100%，便於各撤熱管佈置為彼此平行且間隔相同，同時保證裝置足夠的檢修通道。
根據本發明之一個實施例，作為上述至少1個其他連接管件，較佳該異形撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游的其他連接管件。另外，考慮到第一個連接管件不存在直接上游，因此此處所述的連接管件一般不包括該異形撤熱管的第一個連接管件。雖然如此，上述第一個連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與上述冷卻水入口在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角(夾角A1)可為任意數值，例如是30 o-180 o、60 o-180 o、90 o或180°。與前述同樣道理，上述夾角A1同樣較佳90°。
具體而言，在上述橫截面上的投影中，同一個撤熱管2中的直管及連接管件例如可以按照圖4A-4D所示的佈置方式來佈置。
根據本發明之一個實施例，撤熱管組中的撤熱管2的直管的橫切面外輪廓基本上為圓形，其外輪廓周長為3.14×D。在此，D為上述直管外輪廓的直徑。因此，在如圖3所示的上述撤熱段的橫切面內，上述撤熱管組的全部直管的橫切面的外輪廓周長之和L1即為上述撤熱段的橫切面內全部直管的外輪廓周長的總和。
根據本發明之一個實施例，設上述橫切面A的面積為S1(單位為m 2)，且設上述撤熱管組的全部上述直管在上述橫切面A上的橫切面的外輪廓周長之和為L1(單位為m)，則L1/S1為1.0-6.0 m -1(較佳為2.4-5.6 m -1，更佳為2.9-5.3 m -1)。在此，L1/S1代表全部撤熱管(或直管)在上述橫切面A上的佈置密度，其存在對於本發明之技術效果實現而言最佳的範圍。在L1/S1佈置密度低於1.0時，裝置運作反應負荷低，對企業而言，生產成本高經濟性差，在L1/S1佈置密度高於6.0時，可以在反應高負荷運作，滿足更多反應熱移出的需求，反應器內異形撤熱管數目會增加，在操作過程中不利於反應溫度的穩定，或者擠壓維檢修的空間。
根據本發明之一個實施例，係關於一種撤熱管組，其特徵在於，上述撤熱管組設置在流化床反應器的撤熱段內，上述撤熱管組包括至少1個(較佳10至100個，更佳為20-80個)撤熱管，上述撤熱管包括N個(N大於等於3，較佳地，N為3至30，更佳地N為3至20)直管及用於使任意兩個相鄰的上述直管串聯且流體連通的N-1個連接管件，其中設上述撤熱段沿著上述流化床反應器中心軸線方向的長度為H(單位為m)，則在上述撤熱段的上述長度H的整個區域內，(較佳在上述反應撤熱段中心點上下49%H的區域內更佳在上述反應撤熱段中心點以上45%H以下38%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上40%H以下8%H的區域內)沿著垂直於上述流化床反應器中心軸線的方向橫切時，設上述撤熱段的橫切面的面積為S1(單位為m 2)，在上述撤熱管中，至少1個連接管件在上述橫切面上的投影的中心軸線的延長線與至少1個其他連接管件在上述橫切面上的投影的中心軸線的延長線的夾角大於0 o且小於180 o，(較佳為30 o-150 o，更佳為60 o-120 o，更佳為90 o)，且在上述橫切面內，上述撤熱管組的全部直管的橫切面的外輪廓周長之和為L1(單位為m)，則L1/S1為1.0-6.0 m -1(較佳為2.0-4.0 m -1，更佳為2.5-3.5 m -1)。
根據本發明之一個實施例，上述面積S1為20-700 m 2(較佳為35-350 m 2)。
根據本發明之一個實施例，上述L1為20-4200m，較佳為87.5-1225m。
根據本發明之一個實施例，設在上述橫切面A內，上述撤熱管組中的全部上述直管的數目為Nt，則上述橫切面A的單位面積內的直管數目Nt/S1為4-16個/m 2(較佳為5-14個/m 2，更佳為7-13個/m 2)。在此，Nt/S1同樣代表撤熱管(或直管)在上述橫切面A上的佈置密度，其存在對於本發明之技術效果實現而言最佳的範圍。在Nt/S1佈置密度低於4時，對流化床而言，不利於破碎氣泡，導致更多的原料氣未參與反應就隨氣體帶出反應器，影響反應結果，在Nt/S1佈置密度高於16時，同樣是可以滿足反應高負荷運作，但是存在異形撤熱管增加導致操作過程中反應溫度的不穩定，以及擠壓維檢修空間的風險。
根據本發明之一個實施例，上述橫切面A的輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形。
根據本發明之一個實施例，上述直管的橫切面的內輪廓及外輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱管組能夠回收1-10MPa的飽和蒸汽，較佳2-8MPa的飽和蒸汽，更佳3-5MPa的飽和蒸汽。特別地，在按照回收4.5MPa飽和蒸汽進行評價時，上述撤熱管組的撤熱能力為0.5-3.0 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，較佳1.0-2.8 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，更佳1.2-2.4 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，其中上述單位截面積係指上述橫切面A的單位面積。與先前技術相比，本發明之撤熱管組能夠回收更多的飽和蒸汽，由此顯示出更為強大的撤熱能力，滿足反應高負荷的需求。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱管組亦包括常規撤熱管，上述常規撤熱管及上述異形撤熱管共同構成了上述撤熱管組。在此，在一個常規撤熱管中，任意一個連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與該撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游或直接下游的其他連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角為180 o。簡單而言，作為上述常規撤熱管，全部的直管處於同一個平面中。
在本說明書的上下文中，在未明確指出的情況下，撤熱管在其含義中涵蓋異形撤熱管及常規撤熱管。
根據本發明之一個實施例，多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水入口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水入口集管。換言之，上述多個撤熱管共用一個冷卻水入口。根據本發明，上述冷卻水入口集管穿過上述流化床反應器的器壁與外界的冷卻水提供源流體連通，由此藉由該冷卻水入口集管向各個撤熱管供應冷卻水。此處的撤熱管(稱為撤熱支管)可為常規撤熱管、異形撤熱管或其任意組合，並無特別的限定。
根據本發明之一個實施例，多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水出口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水出口集管。換言之，上述多個撤熱管共用一個冷卻水出口。根據本發明，上述冷卻水出口集管穿過上述流化床反應器的器壁與外界的冷卻水接受裝置流體連通，由此藉由該冷卻水出口集管從各個撤熱管向外界輸送撤熱之後的冷卻水(一般亦包含蒸汽)。此處的撤熱管(稱為撤熱支管)可為常規撤熱管、異形撤熱管或其任意組合，並無特別的限定。
圖6及7是本發明之撤熱管集管的佈置示意圖。從圖中可以看到，多個撤熱管的冷卻水出/入口彙總為一個集管。
根據本發明之一個實施例，上述集管(例如上述冷卻水入口集管或上述冷卻水出口集管)的橫截面積與其所對應的上述多個撤熱支管(一般以上述多個撤熱支管的冷卻水入口或冷卻水出口為計)的橫截面積之和的比值是0.5-1，較佳為0.55-0.95，更佳為0.6-0.9。另外，上述撤熱支管在上述撤熱管的總數中所占的比例一般為66%以下，較佳為50%以下，亦更佳為33%以下。
根據本發明之一個實施例，上述直管的外徑各自獨立地為80-180 mm，較佳90-170 mm。
根據本發明之一個實施例，上述直管的內徑各自獨立地為60-150 mm，較佳70-140 mm。
根據本發明之一個實施例，上述直管的長度各自獨立地為4-13 m，較佳5-12.0m。
根據本發明之一個實施例，每個上述撤熱管上相鄰兩個直管之間的間距為100-700mm，較佳150-300mm。
根據本發明之一個實施例，上述撤熱段的長度H為4-13m(較佳5-12 m)。
根據本發明之一個實施例，當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)時，L1/S1為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)，較佳為1.4-2.2m -1。此代表流化床反應器在較低負荷下的操作狀態。
根據本發明之一個實施例，當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為200-370kg丙烯/m 2橫切面A時，L1/S1為1.8-4.6m -1，較佳為2.0-4.1m -1。此代表流化床反應器在中間負荷下的操作狀態。
根據本發明之一個實施例，當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為290-445kg丙烯/m 2上述橫切面A時，L1/S1為2.5-6.0m -1，較佳為2.9-5.3m -1。此代表流化床反應器在較高負荷下的操作狀態，是本發明最為較佳的操作狀態。
根據本發明之一個實施例，亦係關於一種流化床反應器。從頂至底順次包括封頭、稀相區、撤熱段、預反應段及錐體，其中在上述撤熱段中設置本說明書如前任一實施例上述的撤熱管組。
根據本發明之一個實施例，亦係關於一種不飽和腈的製造方法，特別是丙烯腈的製造方法。該製造方法包括在本說明書如前任一實施例上述的流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟。
根據本發明之一個實施例，亦係關於一種流化床反應器的反應負荷提高方法。在此，作為輸送流化床反應器的初始反應負荷，其滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)，此時上述流化床反應器的L1/S1初始值為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)。為了實現反應負荷提高，上述方法包括將上述流化床反應器的滿負荷丙烯處理量從上述初始反應負荷提高至每小時290-445 kg丙烯/m 2上述橫切面A，且為了適應該提高的反應負荷以確保反應能夠平穩允許，需要將上述L1/S1從上述初始值增加至2.5-6.0m -1，較佳增加至2.9-5.3m -1。
根據本發明之一個實施例，亦係關於一種不飽和腈的製造方法，包括在流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟，其中按照本說明書如前任一實施例上述的負荷提高方法提高上述流化床反應器的負荷。
根據本發明之一個實施例，上述胺氧化反應可以按照本領域常規已知的任何方式及任何方法進行，此等信息對於熟習此項技術者而言是已知的，本文在此不再贅述。雖然如此，作為上述胺氧化反應的操作條件，具體例如可以舉出丙烯/氨氣/空氣(以分子氧計)的莫耳比為1:1.1-1.3:1.8-2.0，反應溫度為420-440℃，反應壓力(錶壓)為0.03-0.14 MPa，催化劑重時空速為0.06-0.15 h -1。
實例以下將藉由實例及比較例對本發明進行進一步的詳細描述，但本發明不限於以下實例。
在以下的實例及比較例中，丙烯腈收率及丙烯轉化率可按以下公式計算： 丙烯腈收率：AN%=C AN/ΣC*100 丙烯轉化率：Cc 3%=(1-Cc 3 出/Cc 3 進)*100 其中： C AN:反應器出口氣體中AN含的碳莫耳數 (mol) ΣC: 反應器出口氣體碳莫耳總數      (mol) Cc 3 出:反應器出口氣體中C 3含的碳莫耳數(mol) Cc 3 出:反應器進口氣體中C 3含的碳莫耳數(mol)。
本領域已知的是，若流化床的壓力脈動強度表現為如圖5所示的「高頻低幅」特性，則流化品質可以評價為良好。在以下的全部實例中，流化床的壓力脈動強度均與圖5相似。
在以下的實例及比較例中，沒有明確排佈方式的撤熱管是常規撤熱管。
實例1 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共480個，分為44個撤熱管，其中12個撤熱管採用圖4A的排佈方式，撤熱段中心點處的橫切面單位面積內的直管數目為7.6個/m 2，撤熱管外徑為89mm，L1/S1為2.1/m。
在丙烯進料量為7700NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為227kg丙烯/h/m 2上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)穩定運作，每小時撤熱量為1.24t4.5MPa飽和蒸汽/m 2。
實例2 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共572個，分為56個撤熱管，其中36個撤熱管採用圖4A所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.0個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為4.0。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.98t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例3 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共732個，分為70個撤熱管，其中42個撤熱管採用圖4A所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為11.5個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為114mm，L1/S1為4.1。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為2.01t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例4 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共584個，分為58個撤熱管，其中36個撤熱管採用圖4B所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.18個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為114mm，L1/S1為3.3。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.98t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例5 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共732個，分為72個撤熱管，其中52個撤熱管採用圖4A所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為11.5個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為5.1。
在丙烯進料量為14400NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為425kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為2.40t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例6 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共584個，分為56個撤熱管，其中32個撤熱管採用圖4C所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.18個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為4.04/m。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.93t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例7 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共584個，分為56個撤熱管，其中32個撤熱管採用圖4D所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.18個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為4.04/m。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.94t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例8 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共584個，分為56個撤熱管，其中48個撤熱管採用圖4A所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.18個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為4.04。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.98t4.5MPa蒸汽/m 2。
比較例1 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共380個，分為36組，採用圖2的撤熱管組排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為6.0個/m 2，撤熱管外徑為89mm，L1/S1為1.67/m。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，在裝置運作過程中，撤熱管組無法穩定控制反應溫度，由於撤熱管數目不足，不能滿足裝置長期穩定運作。
比較例2 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共584個，共分為56個撤熱管，採用圖2撤熱管組排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為9.18個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為4.04/m。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，撤熱量為1.98 t蒸汽/m 2。
裝置雖然能滿足正常運作，但是無法滿足裝置停車時對內構件的維檢修。
比較例3 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共532個，分為46個撤熱管，撤熱管全部採用圖4A所示的排佈方式，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為8.37個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為89mm，L1/S1為2.34。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.88t 4.5MPa蒸汽/m 2。與實例2相比，由於流化品質變差，導致丙烯轉化率降低，反應產物收率降低，因此反應放熱減少。
實例8 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共732個，分為70個撤熱管，有4組是由3個撤熱管組並聯連接，撤熱管入口集管外徑為140mm，撤熱管出口集管外徑為150mm，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為11.5個/m 2，每個撤熱管由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為89mm，L1/S1為3.2，入口集管截面積與撤熱支管橫截面積之和比值為0.82，出口集管截面積與撤熱支管橫截面積之和比值為0.95。
在丙烯進料量為11800NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為349kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為1.98t4.5MPa蒸汽/m 2。
實例9 流化床反應器直徑為9公尺，裝填180噸牌號為中國石化上海石油化工研究院SANC系列丙烯腈催化劑，內設高度相同的直管共732個，分為70個撤熱管，其中有10組是由2個撤熱管組並聯連接，撤熱管入口集管外徑為180mm，撤熱管出口集管外徑為180mm，撤熱段中心點處橫切面單位面積內的直管數目為11.5個/m 2，每組由6、10、12個撤熱管直管藉由直管連接件串聯而成，撤熱管外徑為140mm，L1/S1為5.1。入口集管截面積與撤熱支管橫截面積之和比值為0.83，出口集管截面積與撤熱支管橫截面積之和比值為0.83。
在丙烯進料量為14400NM 3/h，此時的滿負荷丙烯處理量為425kg丙烯/m 2/小時上述橫切面A，反應溫度為430℃，反應壓力為0.04Mpa，丙烯:胺:空氣為1:1.2:9.6條件下，反應能夠長時間(例如10000h)每小時撤熱量為2.40t4.5MPa蒸汽/m 2。
1:流化床反應器的器壁 2:撤熱管 3:撤熱管的冷卻水入口 4:撤熱管的冷卻水出口 5:撤熱管的下連接管件 6:撤熱管的上連接管件 7:含氧氣體分佈板 8:丙烯胺分佈器 9:高效旋風分離器
圖1是先前技術的流化床反應器的正視示意圖。 圖2是先前技術的流化床反應撤熱管組的俯視示意圖。 圖3是本發明之流化床反應撤熱管組的俯視示意圖。 圖4A-4D是本發明之撤熱管組的撤熱管的佈置示意圖。 圖5是壓力脈動強度圖。 圖6及7是本發明之撤熱管集管的佈置示意圖。

Claims (12)

  1. 一種撤熱管組(特別是撤熱水管組)，其特徵在於，上述撤熱管組被構造為設置在流化床反應器的撤熱段內，上述撤熱管組包括至少10個(較佳10至100個，更佳為20-80個)撤熱管，上述撤熱管包括N個(N大於等於3，較佳地，N為3至30，更佳地N為3至20)直管及用於使任意兩個相鄰的上述直管串聯且流體連通的N-1個連接管件， 其中，設上述撤熱段沿著上述流化床反應器中心軸線方向的長度為H(單位為m)，則在上述撤熱段的上述長度H的整個區域內(較佳在上述反應撤熱段中心點上下49%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上45%H以下38%H的區域內，更佳在上述反應撤熱段中心點以上40%H以下8%H的區域內)沿著垂直於上述流化床反應器中心軸線的方向橫切時，獲得上述撤熱段的橫切面(稱為橫切面A)， 在數目為至少1個(較佳1個、2個或3個，或者占上述撤熱管組中撤熱管總數的至少20%、至少50%或至少65%)且至多達到上述撤熱管組中撤熱管總數的88%(較佳75%或70%)的撤熱管(稱為異形撤熱管)中，至少1個(較佳的是，最少為2個、3個或4個，最多為該異形撤熱管中連接管件總數的80%、90%或100%)連接管件(較佳不包括該異形撤熱管的第一個連接管件)在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與至少1個其他連接管件(較佳該異形撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游的其他連接管件)在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角大於0 o且小於180 o(較佳為30 o-150 o，更佳為60 o-120 o，更佳為約90 o)。
  2. 如請求項1之撤熱管組，其中設上述橫切面A的面積為S1(單位為m 2)，且設上述撤熱管組的全部上述直管在上述橫切面A上的橫切面的外輪廓周長之和為L1(單位為m)，則L1/S1為1.0-6.0 m -1(較佳為2.4-5.6 m -1，更佳為2.9-5.3 m -1)，及/或，上述面積S1為20-700 m 2(較佳為35-350 m 2)，及/或，上述L1為20-4200m，較佳為87.5-1225m。
  3. 如請求項1之撤熱管組，其中設在上述橫切面A內，上述撤熱管組中的全部上述直管的數目為Nt，則上述橫切面A的單位面積內的直管數目Nt/S1為4-16個/m 2(較佳為5-14個/m 2，更佳為7-13個/m 2)，及/或，上述橫切面A的輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形，及/或，上述直管的橫切面的內輪廓及外輪廓為圓形、橢圓形或卵形，較佳為圓形或基本上圓形。
  4. 如請求項1之撤熱管組，其中上述撤熱管組能夠回收1-10MPa的飽和蒸汽(較佳2-8MPa的飽和蒸汽，更佳3-5MPa的飽和蒸汽)，及/或，在按照回收4.5MPa飽和蒸汽進行評價時，上述撤熱管組的撤熱能力為0.5-3.0 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，較佳1.0-2.8 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，更佳1.2-2.4 t飽和蒸汽/單位截面積(m 2)/小時，其中上述單位截面積係指上述橫切面A的單位面積。
  5. 如請求項1之撤熱管組，其中在上述撤熱管組中除了上述異形撤熱管之外的撤熱管中，任意一個連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線與該撤熱管上處於該連接管件的流體連通的直接上游或直接下游的其他連接管件在上述橫切面A上的投影的中心軸線的延長線的夾角為180 o，及/或，上述撤熱管包括冷卻水入口，且多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水入口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水入口集管，及/或，上述撤熱管包括冷卻水出口，且多個(較佳為2-8個、2-6個或2-4個)上述撤熱管的冷卻水出口在上述撤熱段內合併成一個冷卻水出口集管。
  6. 如請求項1之撤熱管組，其中上述直管的外徑各自獨立地為80-180 mm，較佳90-170 mm，及/或，上述直管的內徑各自獨立地為60-150 mm，較佳70-140 mm，及/或，上述直管的長度各自獨立地為4-13 m，較佳5-12.0m，及/或，每個上述撤熱管上相鄰兩個直管之間的間距為100-700mm，較佳150-300mm，及/或，上述撤熱段的長度H為4-13m(較佳5-12 m)。
  7. 如請求項1之撤熱管組，其中 (1)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)時，L1/S1為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)，較佳為1.4-2.2m -1，或者 (2)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為200-370kg丙烯/m 2橫切面A時，L1/S1為1.8-4.6m -1，較佳為2.0-4.1m -1，或者 (3)當上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為290-445kg丙烯/m 2上述橫切面A時，L1/S1為2.5-6.0m -1，較佳為2.9-5.3m -1。
  8. 一種流化床反應器，其特徵在於，從頂至底順次包括封頭、稀相區、撤熱段、預反應段及錐體，其中在上述撤熱段中設置如請求項1之撤熱管組。
  9. 一種不飽和腈的製造方法，其包括在如請求項8之流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟。
  10. 一種流化床反應器的負荷提高方法，其中上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量為140-290kg丙烯/m 2上述橫切面A(不包括數值端點290)，且L1/S1為1.0-2.5m -1(不包括數值端點2.5)，該負荷提高方法包括將上述流化床反應器的滿負荷每小時丙烯處理量提高至290-445 kg丙烯/m 2上述橫切面A的同時，將上述L1/S1增加至2.5-6.0m -1，較佳增加至2.9-5.3m -1。
  11. 一種不飽和腈的製造方法，其包括在流化床反應器中使烯烴(例如丙烯)發生胺氧化反應而生成不飽和腈(例如丙烯腈)的步驟，其中按照如請求項10之負荷提高方法提高上述流化床反應器的負荷。
  12. 如請求項9或11之製造方法，其中丙烯/氨氣/空氣(以分子氧計)的莫耳比為1:1.1-1.3:1.8-2.0，反應溫度為420-440℃，反應壓力(錶壓)為0.03-0.14 MPa，催化劑重時空速為0.06-0.15 h -1。
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