專利名稱：合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
流化床是一種工業(yè)上常用的反應(yīng)器。在一個超微氣流粉碎設(shè)備中，將顆粒物料堆 放好，當氣體由設(shè)備下部通入床層，隨著氣流速度加大到某種程度，固體顆粒在床層內(nèi)就會 產(chǎn)生沸騰狀態(tài)，這種床層稱為流化床。它的內(nèi)部構(gòu)件主要包括氣體分布器、冷卻水管和旋風
分罔器等o間苯二甲腈(IPN)是有機合成的重要有機原料，經(jīng)氯化合成的四氯間苯二甲腈是 高效、低毒殺菌劑；經(jīng)加氫制得的間苯二甲胺是性能優(yōu)越的環(huán)氧樹脂固化劑，也是聚氨醋樹 脂和尼龍樹脂的原料。目前合成間苯二甲腈的最主要的方法是用間二甲苯在催化劑作用下，與氨氣、氧 氣通過氨氧化反應(yīng)得到。五十年代日本昭和電工開發(fā)了間二甲苯氨氧化固定床合成間苯二甲腈生產(chǎn)技術(shù)， 七十年代日本三菱瓦斯公司與美國Badger公司合作開發(fā)了細顆粒催化劑流化床間苯二甲 腈工業(yè)裝置，主要用于生產(chǎn)間苯二異氰酸酯，使間苯二甲腈的生產(chǎn)水平得到了提高。進入20 世紀80年代，國內(nèi)開發(fā)了應(yīng)用于流化床的細顆粒催化劑，并在500噸/年的流化床獲得了 成功，并陸續(xù)應(yīng)用在1000噸/年、2000噸/年的流化床上。國內(nèi)原有最大的單套間苯二甲 腈生產(chǎn)裝置是江蘇新河公司的2. 4M直徑流化床，生產(chǎn)能力為2000噸/年，其中，間苯二甲 腈的選擇性為75%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，催化劑損耗低，工作效果好的合成間苯二 甲腈的新型流化床反應(yīng)器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體，其特征是反應(yīng)器殼 體內(nèi)的下部設(shè)置空氣進料口，空氣進料口上方設(shè)置下分布器，下分布器有固定在反應(yīng)器殼 體內(nèi)壁上的下分布板，沿整個下分布板的圓盤面呈圓心對稱向下焊接有200 500根長度 為100 300mm的圓管，圓管直徑為20 50mm ；下分布器上方設(shè)置有上分布器，上分布器 有與間二甲苯/氨氣混合進料進料管連接的不銹鋼管，在不銹鋼管上沿管中心對應(yīng)兩端各 分布5 20根直徑為30 45mm的鋼管，所述鋼管向下焊接向下開口的豎直鋼管，豎直鋼 管開口直徑為10 40mm，長度為100 300mm，根數(shù)為100 1000 ；上下分布器之間的距 離800 1500mm ；在上分布器上方設(shè)置冷卻水管，在冷卻水管部位的反應(yīng)器殼體上設(shè)有催 化劑進料口 ；在冷卻水管上方設(shè)有與出料口相通的旋風分離器。冷卻水管長度為3 4M，根數(shù)為200 500根。冷卻水管為上進水，其內(nèi)使用的冷 卻水為軟水。
旋風分離器共有4組，每組3個；單個旋風分離器下料管長度為3 7M，直徑 100 200mm，擴大段長度0. 6 1. 6M,直徑400 800mm。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，將流化床的生產(chǎn)能力提高到5000噸/年，并提高了間二甲苯 (MX)轉(zhuǎn)化率、IPN選擇性，將催化劑損耗由5kg/噸IPN降低至2kg/噸IPN。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示圖。圖2是上分布器的結(jié)構(gòu)示圖。圖3是圖2的俯視圖。
具體實施例方式一種合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體3，反應(yīng)器殼體內(nèi)的下 部設(shè)置空氣進料口 1，空氣進料口上方設(shè)置下分布器，下分布器有固定在反應(yīng)器殼體內(nèi)壁上 的下分布板4，沿整個下分布板的圓盤面呈圓心對稱向下焊接有200 500根長度為100 300mm的圓管，圓管直徑為20 50mm ；下分布器上方設(shè)置有上分布器5，上分布器有與間二 甲苯/氨氣混合進料進料管2連接的不銹鋼管10，在不銹鋼管上沿管中心對應(yīng)兩端各分布 5 20根直徑為30 45mm的鋼管11，所述鋼管向下焊接向下開口的豎直鋼管12，豎直鋼 管開口直徑為10 40mm，長度為100 300mm，根數(shù)為100 1000 ；上下分布器之間的距 離800 1500mm ；在上分布器上方設(shè)置冷卻水管6，在冷卻水管部位的反應(yīng)器殼體上設(shè)有催 化劑進料口 7 ；在冷卻水管上方設(shè)有與出料口 9相通的旋風分離器8。冷卻水管長度為3 4M，根數(shù)為200 500根。冷卻水管為上進水，其內(nèi)使用的冷 卻水為軟水。旋風分離器共有4組，每組3個；單個旋風分離器下料管長度為3 7M，直徑 100 200mm，擴大段長度0. 6 1. 6M,直徑400 800mm。通過上下分布器的開孔設(shè)計以及板間距離的設(shè)計，使得催化劑被有效吹起，三股 物料迅速混合均勻，在催化劑表面分布均勻。這種設(shè)計下，反應(yīng)原料在催化劑表面達到最佳 接觸時間，使得產(chǎn)品間苯二甲腈的收率大大提高。冷卻水管采用0 57的不銹鋼管，冷卻水管上部和下部各有圈管連接，進水方式為 單管進上圈管后，經(jīng)分配進入。57的不銹鋼管內(nèi)。該方案保證了流化床內(nèi)部徑向溫度分布 保持一致，軸向呈較好的溫度梯度，很好地防止了催化劑床層局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生。由于冷 卻水管直徑較小，內(nèi)部蒸汽和冷卻水流速較大，本發(fā)明的流化床水管內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象不明顯，水 管不需要增加排污裝置，使用壽命增加。本流化床生產(chǎn)能力為5000噸/年以上，催化劑的裝填量為大于15噸。流化床的 空氣進料量為大于6000匪3/h，由流化床底部空氣進料口 1通過下分布板4進入流化床內(nèi) 部。流化床的MX進料量為900L/h，氨氣進料量為926NM3/h，由流化床中部MX和NH3混合 進料口2通過上分布器5進入流化床內(nèi)部。反應(yīng)熱通過冷卻水管6移走。反應(yīng)后的混合氣 體通過旋風分離器分離掉3 u m以上的催化劑后，由出料口 9出流化床。間二甲苯轉(zhuǎn)化率為 99. 6%，間苯二甲腈選擇性為82. 5%，催化劑的損耗為2kg/噸IPN。
權(quán)利要求
一種合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體，其特征是反應(yīng)器殼體內(nèi)的下部設(shè)置空氣進料口，空氣進料口上方設(shè)置下分布器，下分布器有固定在反應(yīng)器殼體內(nèi)壁上的下分布板，沿整個下分布板的圓盤面呈圓心對稱向下焊接有200～500根長度為100～300mm的圓管，圓管直徑為20～50mm；下分布器上方設(shè)置有上分布器，上分布器有與間二甲苯/氨氣混合進料進料管連接的不銹鋼管，在不銹鋼管上沿管中心對應(yīng)兩端各分布5～20根直徑為30～45mm的鋼管，所述鋼管向下焊接向下開口的豎直鋼管，豎直鋼管開口直徑為10～40mm，長度為100～300mm，根數(shù)為100～1000；上下分布器之間的距離800～1500mm；在上分布器上方設(shè)置冷卻水管，在冷卻水管部位的反應(yīng)器殼體上設(shè)有催化劑進料口；在冷卻水管上方設(shè)有與出料口相通的旋風分離器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，其特征是冷卻水管 長度為3 4M，根數(shù)為200 500根。冷卻水管為上進水，其內(nèi)使用的冷卻水為軟水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，其特征是旋風 分離器共有4組，每組3個；單個旋風分離器下料管長度為3 7M，直徑100 200mm，擴大 段長度0. 6 1. 6M,直徑400 800mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成間苯二甲腈的新型流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器殼體內(nèi)的下部設(shè)置空氣進料口，空氣進料口上方設(shè)置下分布器，下分布器上方設(shè)置有上分布器，上下分布器之間的距離800～1500mm；在上分布器上方設(shè)置冷卻水管，在冷卻水管部位的反應(yīng)器殼體上設(shè)有催化劑進料口；在冷卻水管上方設(shè)有與出料口相通的旋風分離器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，催化劑損耗低，工作效果好。
文檔編號B01J8/24GK101954264SQ20101015076
公開日2011年1月26日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者李強, 汪幼強, 王海波, 田曉宏 申請人:南通泰禾化工有限公司