3barg、温度为16(TC的新鲜水蒸气和压力为3.化arg、温度为173°C的循 环水蒸气W1. 14:1的体积比混合后，通过预热器115升温到203C，然后与预热至62C的 化arg的了帰W6. 47:1体积比（水帰比）混合，并与预热至160°C的3ba;r的空气混合之后， 该混合气体的温度为15(TC，将该混合气体W7-15m/s的流速通入流化床反应器10。此时， 混合气体从底部的分布器12进入反应器；液态物流通过中部的雾化喷头16进入反应器。 进料气流与流化床反应器中的催化剂接触，在反应温度为375°C，压力为化arg的条件下发 生反应。通过上述反应，大部分了帰转化成1，3 了二帰，所脱的氨和催化剂中的晶格氧反应 生成水，进料空气中的氧再将还原后的催化剂氧化到有催化活性的高价状态。粗产物从粗 产物出口 103排出，其温度为375C，压力为0. 8-化arg，在此处取样并使用气相色谱测得其 中的了二帰摩尔含量为5. 3摩尔％。
[0152] 在第一管道中包括两个冷却装置，即废热锅炉206和后冷器206A。所述粗产物经 过废热锅炉后，温度降至25(TC，然后经过后冷器206A，使得其温度降至110-14(TC，随后流 入水冷培8。
[0153] 水冷培8顶部通过循环水入口WIm/s的流速引入温度为45C的循环水流，同时通 过补充水入口W0. 5-lm/s的流速引入温度为1(TC的补充水流，粗产物在水冷培8中与上述 水流接触之后，形成了从目标产物出口 82排出的目标产物和从培底的含油水出口 83排出 的含油水。所述目标产物包含25重量％的了二帰、0. 5重量％的水蒸气和49重量％的氮气 和25. 5重量％的其他杂质，输送至下游装置。所述含油水包含99. 7重量％的水，氮气和二 氧化碳各0. 1%左右，同时还包含少于0. 1%的醒、丽、駿酸副产物和少量的了二帰、了帰。
[0154] 含油水经冷却/纯化装置11进行冷却、纯化处理后，16重量％的含油水作为废水 从排污管道108排出。64重量％的含油水部分经冷却器214冷却至45C后回流至水冷培 8的循环水入口。补充的低温新鲜水从水冷培培顶进入。
[01巧]8-10重量％的含油水作为循环急冷液态水，通过第二管道输送到流化床反应器 10的液体原料入口，在72°C的温度下，经雾化喷头喷入流化床反应器10。
[0156] 剩余的含油水通过第四管道111输送，经过第四管道111中的纯化装置除去其中 的各种有机组分，得到循环脱盐水，将该循环脱盐水与补充的脱盐水W2:1的体积比混合， 或者全部采用循环脱盐水(如果满足脱盐水质量要求)，然后W0. 4-lm/s的流速输入外部换 热器7,多余的脱盐水外供。
[0157] 对比例
[015引该对比例采用本领域已知的反应系统，其设置如图11所示。在该现有的流化床反 应系统中，反应气体通过分布器12进入流化床反应器10反应，高温的粗产物在内部换热器 3'与废热锅炉6'中与自锅炉水循环泉11'输送来的锅炉水换热，产生的蒸汽通过气液分离 离开汽包107,通过预热器115进一步加热，然后到达反应器10的原料入口。冷却后的粗产 物进入水冷培之后，与顶部进入的新鲜冷却水逆流接触，污水通过排污管道108排入污水 处理装置，冷却洗涂后得到的目标产物通过目标产物通道105进入下游装置。可见在该对 比例所示的反应系统中，未对产物分离后得到的含油水进行任何循环利用，在水冷培W及 各个冷却装置中使用的水均是由外界的新鲜冷却水所提供的。
[0159] 下表分别对各个实施例、W及对比例中产物在流化床反应器的粗产物出口 103处 的温度、在产物分离换热一体化装置8的粗产物入口 83处的温度、在原料入口的水蒸气用 量、排污管道的水排放量、产物分离换热一体化装置的新鲜水补充量、辅助外循环系统的补 充水用量、辅助冷却循环系统的冷却水用量，W及各个实施例中的原料转化率、产物选择 性、积炭减少情况等等进行列表。
[0160]
[0161] 从上表的实验结果可W看到，本发明通过采用改良的物质和能量循环方式，显著 提高了整个反应体系的热能利用效率，有效地减少了对水的消耗量W及污水的排放量，并 且同时提高了反应体系的原料转化率和产物选择性。
【主权项】
1. 一种流化床反应系统，该系统包括流化床反应器、第一管道、产物分离换热一体化装 置、液体收集管道和第二管道；所述流化床反应器包括一个或多个原料入口、一个或多个雾 化喷头以及粗产物出口；所述产物分离换热一体化装置包括粗产物入口，循环水入口、任选 的补充水入口、目标产物出口和含油水出口； 所述流化床反应器的粗产物出口通过第一管道与所述产物分离换热一体化装置的粗 产物入口相连； 所述产物分离换热一体化装置的含油水出口与液体收集管道的第一端相连，所述液体 收集管道的第二端通过第二管道与所述流化床反应器的雾化喷头相连。2. 如权利要求1所述的流化床反应系统，其特征在于，所述流化床反应系统还包括第 三管道； 所述产物分离换热一体化装置的含油水出口或所述液体收集管道的第二端通过该第 三管道与所述产物分离换热一体化装置的循环水入口相连。3. 如权利要求1或2所述的流化床反应系统，其特征在于，所述系统还包括辅助水内循 环换热装置，所述辅助水内循环换热装置包括外部换热器、流入管线、内部换热器和流出管 线，该外部换热器与所述流入管线和流出管线相连，使得流体能够从所述外部换热器流出， 依次通过流入管线、内部换热器和流出管线，回到所述外部换热器。4. 如权利要求3所述的流化床反应系统，其特征在于，包括以下情况（1)和（2)中的一 种： (1) 所述外部换热器是内部设置有第一换热管道和第二换热管道的换热器，所述第一 换热管道一端与流出管线相连，另一端与流入管线相连；所述第二换热管道一端与第四管 道相连，另一端与第五管道相连； (2) 所述外部换热器是汽包，使得流体在所述汽包内发生气-液相分离，气相组分流入 所述第五管道，液相组分流入所述流入管线。5. 如权利要求3所述的流化床反应系统，其特征在于，所述反应系统还包括第四管道 和第五管道，所述第四管道一端与所述液体收集管道的第二端相连，另一端与所述外部换 热器相连；所述第五管道一端与所述外部换热器相连，另一端与所述流化床反应器的原料 入口相连。6. 如权利要求4或5所述的流化床反应系统，其特征在于，所述第一管道至第五管道以 及所述流入管线和流出管线各自独立地设置有以下装置： 所述第一管道上设置有一个或多个第一冷却装置； 所述第二管道上设置有一个或多个第二冷却装置、一个或多个加热装置、一个或多个 泵和/或一个或多个纯化装置； 所述第三管道上设置有一个或多个第三冷却装置、一个或多个泵、和/或一个或多个 纯化装置； 所述第四管道上设置有一个或多个第四加热装置、一个或多个泵、和/或一个或多个 纯化装置； 所述第五管道上设置有一个或多个预热装置； 所述流入管线上设置有一个或多个冷却装置或一个或多个加热装置； 所述流出管线上设置有一个或多个冷却装置。7. 如权利要求6所述的流化床反应系统，其特征在于，所述第二管道、第三管道、第四 管道、流入管线和流出管线中的二者、三者或四者在至少一部分长度上共用管道；并且/或 者 所述第二管道、第三管道、第四管道、流入管线和流出管线中的二者、三者或四者共用 至少一个冷却装置、加热装置、泵和/或纯化装置。8. 如权利要求7所述的流化床反应系统，其特征在于，所述第四管道与第一管道的任 意一个冷却装置流体连通，并且/或者流入管线和流出管线与第一管道的任意一个冷却装 置流体连通。9. 一种通过丁烯的氧化脱氢制备1，3-丁二烯的方法，所述方法使用如权利要求1-8中 任一项所述的流化床反应系统，该方法包括以下步骤： i) 将丁烯、水蒸气和含氧气体通过原料入口引入所述流化床反应器，反应生成粗产 物； ii) 经由所述第一管道将粗产物引入所述产物分离换热一体化装置的粗产物入口，在 产物分离换热一体化装置中将所述粗产物分离形成目标产物和含油水； iii) 所述含油水的第一部分作为废水排出； 所述含油水的第二部分通过第二管道输送至所述流化床反应器的雾化喷头，以雾化形 式喷入所述流化床反应器之内， 目标产物从所述产物分离换热一体化装置的目标产物出口引出。10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法使用如权利要求2-8中任一项所述 的流化床反应系统，该方法还包括以下步骤： iv) 所述含油水的第三部分通过第三管道循环返回所述产物分离换热一体化装置。11. 如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求4-8中任一 项所述的流化床反应系统，该方法还包括以下步骤： V)将步骤ii)得到的含油水的第四部分输送通过第四管道，经过第四管道上设置的一 个或多个纯化装置对所述含油水的第四部分进行纯化，制得脱盐水； vi) 使得脱盐水在外部换热器中部分气化形成水蒸气-液态水混合物； vii) 所述外部换热器或者汽包中的水蒸气-液态水混合物中的至少一部分水蒸气通 过第五管道输送至所述流化床反应器的原料入口，作为原料引入所述流化床反应器中。12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一管道中的冷却装置、以及所述辅 助水内循环换热装置中的一种或多种收集废热，并将收集到的废热用于所述第四管道的加 热装置、第五管道的预热装置以及所述辅助水内循环换热装置中的一种或多种的加热。
【专利摘要】本发明提供了一种流化床反应系统以及使用该系统的方法，该系统包括流化床反应器、第一管道、产物分离换热一体化装置、液体收集管道和第二管道；所述流化床反应器通过第一管道与所述产物分离换热一体化装置相连；所述产物分离换热一体化装置通过液体收集管道和第二管道与所述流化床反应器相连。本发明还公开了利用该流化床反应器系统，通过丁烯的氧化脱氢制备1,3-丁二烯的方法。
【IPC分类】B01J8/24, C07C5/48, C07C11/167
【公开号】CN105013412
【申请号】CN201410154770
【发明人】罗艳宁, 鲍清华, 张小莽
【申请人】上海碧科清洁能源技术有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月17日