一种流化床反应器及其进行反应的方法技术

本发明专利技术提供了一种流化床反应器及采用该流化床反应器生产有机腈化合物的方法，该流化床反应器包括依次连接的混合器、反应床和捕集器，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料在混合器中混合，并进入到反应床中，与催化剂接触反应，由捕集器收集产品，所得反应床外设有加热系统保证反应床内的反应温度，维持反应的平稳进行。以有机化合物原料、氨气和空气为原料，在混合器中混合后，进入到反应床中，与反应床中的催化剂接触反应，得到有机腈化合物。本发明专利技术所提供的有机腈化合物的生产方法工艺简单、且能实现连续化反应，生产成本低，降低三废量，可应用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种流化床反应器及其进行反应的方法
本专利技术属于化工
，具体涉及一种流化床及其进行反应的方法。
技术介绍
流化床反应器是一种利用气体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程的反应器，反应周后，将产生的产物以气相形式送至后续处理单元。流化床反应器能够实现固体物料的连续输入和输出，流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，在炼油和化工领域具有广泛的应用。但是，由于流态化技术的固有特性以及不同因素对流化过程的影响，使得流化床在流化过程中出现产物堵塞的情况，使得产物不能顺利收集，影响产率，且容易导致流化床反应器不能正常运行连续反应。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种流化床反应器，该流化床反应器包括依次连接的混合器、反应床和捕集器，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料在混合器中混合，并进入到反应床中，与催化剂接触反应，由捕集器收集产品，所得反应床外设有加热系统保证反应床内的反应温度，维持反应的平稳进行。以有机化合物原料、氨气和空气为原料，在混合器中混合后，进入到反应床中，与反应床中的催化剂接触反应，得到有机腈化合物。本专利技术所提供的有机腈化合物的合成方法工艺简单、且能实现连续化反应，生产成本低，降低三废量，可应用于工业化生产，从而完成本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种流化床反应器，所述流化床反应器包括依次连接的混合器、反应床和捕集器。其中，所述混合器外设有对混合器进行加热的加热装置，所述混合器上还设有混合进料口，混合进料口连接有第一进料口、第二进料口和第三进料口。其中，所述第一进料口为原料气体I的进料口，所述第二进料口为原料气体II的进料口，所述第三进料口为有机化合物原料的进料口，优选地，所述流化床反应器用于有机腈化合物的合成，所述原料气体I为空气，所述原料气体II为氨气，所述有机化合物原料为芳烃及其衍生物中的一种或几种，更优选地，所述有机化合物原料为4-硝基邻二甲苯。其中，所述反应床包括反应床进料口和反应床出料口，所述反应床进料口与混合器出料口连接，所述反应床出料口与捕集器进料口连接，所述反应床内装填有催化剂，优选地，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料分别经过第一进料口、第二进料口和第三进料口在混合进料口混合，并经过混合器混合进入到反应床中，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料在反应床内与催化剂接触反应，所述反应的温度为300～500℃，反应压力为0.005～0.05MPa，催化剂重量负荷0.03～0.1WWH-1。所述反应床内设有温度检测装置，所述温度检测装置包括沿反应床轴线方向的测温棒I，测温棒I上设有多个测温探头，优选地，在反应床进料口、反应床出料口处各设有一个测温探头，在反应床进料口和出料口之间设有两个测温探头。其中，所述温度检测装置还包括若干层沿反应床中心线周向分布的测温棒II，同一层的测温棒II处于与反应床轴线垂直的平面上，同一层的测温棒II由反应床中心线沿侧壁辐射分布，优选地，在同一层上设有三个测温棒II，且三个测温棒II所呈的角度呈120°，更优选地，各个测温棒II上设有一至多个测温探头。进一步地，测温棒II上设有两个以上测温探头，优选地，测温棒II上的测温探头等距分布。其中，所述反应床外设有保温系统，所述捕集器外设有对捕集器进行冷却的冷却系统。在所述反应床进料口处设有挡板，优选地，在反应床内部设有多层挡板，各层挡板上方或相邻挡板之间均填充有催化剂。其中，在反应床的出料口处并联有1至多个捕集器，在反应床的出料口与各个捕集器之间均设有阀门，优选在捕集器的下方设有出料口。本专利技术提供一种4-硝基邻苯二甲腈的合成方法，采用本专利技术第一方面所述的流化床反应器进行。本专利技术所具有的有益效果为：(1)本专利技术所提供的流化床反应器，首先经过混合区域的初步混合再进入到混合器中，混合均匀，进入到反应床中后与催化剂接触反应，能够使得催化反应更加充分，提高产品收率；(2)本专利技术所提供的流化床反应器的反应床上设有保温系统，维持反应床内的反应温度，并通过温度检测装置实时监测反应温度，保证反应的平稳进行，在捕集器上设有冷却系统，最大程度的收集产品；(3)本专利技术的流化床反应器能够通过持续加入反应原料实现连续化生产，且工艺简单，操作条件可控；(4)本专利技术提供采用流化床反应器合成有机腈化合物的方法，例如以4-硝基邻二甲苯、空气和氨气为原料，通过氨氧化催化反应合成4-硝基邻苯二甲腈，该制备方法工艺简单、效率高、成本低、降低了三废量。附图说明图1示出本专利技术一种优选实施方式的流化床反应器的结构示意图；图2示出图1中A-A方向的剖视图；图3示出一种优选实施方式的捕集器的结构示意图。附图标号说明：1-混合器；101-第一进料口；102-第二进料口；103-第三进料口；104-观察口；105-混合进料口；106-加热装置；2-反应床；201-挡板；202-催化剂；203-反应床进料口；204-反应床出料口；3-捕集器；301-取样口；302-捕集器出料口；303-阀门401-测温棒I；402-测温棒II；403-测温探头；5-尾气吸收装置；501-尾气吸收管；6-保温系统；7-冷却系统。具体实施方式下面通过附图和优选实施方式对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。根据本专利技术，提供一种流化床反应器，该流化床反应器包括混合器1，反应床2和捕集器3。本专利技术的流化床反应器用于氨化氧化反应或氧化反应，例如用于氨化氧化法合成有机腈化合物，例如氨化氧化法合成4-硝基邻苯二甲腈。根据本专利技术，混合器1用于原料的混合，并对原料进行加热，使得原料能够以气态或熔融状态进入到反应床2中进行反应。根据本专利技术，混合器1上设有混合进料口105，混合进料口105分别与第一进料口101、第二进料口102和第三进料口103相连通，第一进料口101和第二进料口102分别通入原料气体I和原料气体II，第三进料口103为有机化合物原料的进料口，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料在混合进料口105混合，并一同进入到混合器1中。根据本专利技术优选的实施方式，该流化床反应器用于有机腈化合物的合成，在氨氧化法制备有机腈化合物中，原料气体I为空气，原料气体II为氨气，有机化合物原料为芳烃及其衍生物中的一种或几种，空气、氨气和有机化合物原料在混合进料口混合，进入混合器中。优选地，有机化合物原料为4-硝基邻二甲苯。本专利技术中，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料按照特定的摩尔比首先在混合进料口混合，然后进入混合器中再进行混合，保证原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床反应器，其特征在于，所述流化床反应器包括依次连接的混合器、反应床和捕集器。/n

【技术特征摘要】
1.一种流化床反应器，其特征在于，所述流化床反应器包括依次连接的混合器、反应床和捕集器。


2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于，所述混合器外设有对混合器进行加热的加热装置，所述混合器上还设有混合进料口，混合进料口连接有第一进料口、第二进料口和第三进料口。


3.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于，所述第一进料口为原料气体I的进料口，所述第二进料口为原料气体II的进料口，所述第三进料口为有机化合物原料的进料口，
优选地，所述流化床反应器用于有机腈化合物的合成，所述原料气体I为空气，所述原料气体II为氨气，所述有机化合物原料为芳烃及其衍生物中的一种或几种，
更优选地，所述有机化合物原料为4-硝基邻二甲苯。


4.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于，所述反应床包括反应床进料口和反应床出料口，所述反应床进料口与混合器出料口连接，所述反应床出料口与捕集器进料口连接，
所述反应床内装填有催化剂，
优选地，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料分别经过第一进料口、第二进料口和第三进料口在混合进料口混合，并经过混合器混合进入到反应床中，原料气体I、原料气体II和有机化合物原料在反应床内与催化剂接触反应，
所述反应的温度为300～500℃，反应压力为0.005～0.05MPa，催化剂重量负荷0.03～0.1WWH-1。


5.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：权于，高振聪，史伟杰，陈海硕，徐馨阳，
申请(专利权)人：鞍山七彩化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21