专利名称：合成间苯二甲腈的新型流化床反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合成间苯二甲腈的新型流化床反应器。
背景技术：
流化床是一种工业上常用的反应器。在一个超微气流粉碎设备中，将颗粒物料堆 放好，当气体由设备下部通入床层，随着气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床层内就会 产生沸腾状态，这种床层称为流化床。它的内部构件主要包括气体分布器、冷却水管和旋风
分罔器等o间苯二甲腈(IPN)是有机合成的重要有机原料，经氯化合成的四氯间苯二甲腈是 高效、低毒杀菌剂；经加氢制得的间苯二甲胺是性能优越的环氧树脂固化剂，也是聚氨醋树 脂和尼龙树脂的原料。目前合成间苯二甲腈的最主要的方法是用间二甲苯在催化剂作用下，与氨气、氧 气通过氨氧化反应得到。五十年代日本昭和电工开发了间二甲苯氨氧化固定床合成间苯二甲腈生产技术， 七十年代日本三菱瓦斯公司与美国Badger公司合作开发了细颗粒催化剂流化床间苯二甲 腈工业装置，主要用于生产间苯二异氰酸酯，使间苯二甲腈的生产水平得到了提高。进入20 世纪80年代，国内开发了应用于流化床的细颗粒催化剂，并在500吨/年的流化床获得了 成功，并陆续应用在1000吨/年、2000吨/年的流化床上。国内原有最大的单套间苯二甲 腈生产装置是江苏新河公司的2. 4M直径流化床，生产能力为2000吨/年，其中，间苯二甲 腈的选择性为75%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，催化剂损耗低，工作效果好的合成间苯二 甲腈的新型流化床反应器。本发明的技术解决方案是一种合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，包括反应器壳体，其特征是反应器壳 体内的下部设置空气进料口，空气进料口上方设置下分布器，下分布器有固定在反应器壳 体内壁上的下分布板，沿整个下分布板的圆盘面呈圆心对称向下焊接有200 500根长度 为100 300mm的圆管，圆管直径为20 50mm ；下分布器上方设置有上分布器，上分布器 有与间二甲苯/氨气混合进料进料管连接的不锈钢管，在不锈钢管上沿管中心对应两端各 分布5 20根直径为30 45mm的钢管，所述钢管向下焊接向下开口的竖直钢管，竖直钢 管开口直径为10 40mm，长度为100 300mm，根数为100 1000 ；上下分布器之间的距 离800 1500mm ；在上分布器上方设置冷却水管，在冷却水管部位的反应器壳体上设有催 化剂进料口 ；在冷却水管上方设有与出料口相通的旋风分离器。冷却水管长度为3 4M，根数为200 500根。冷却水管为上进水，其内使用的冷 却水为软水。
旋风分离器共有4组，每组3个；单个旋风分离器下料管长度为3 7M，直径 100 200mm，扩大段长度0. 6 1. 6M,直径400 800mm。本发明结构合理，将流化床的生产能力提高到5000吨/年，并提高了间二甲苯 (MX)转化率、IPN选择性，将催化剂损耗由5kg/吨IPN降低至2kg/吨IPN。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是本发明一个实施例的结构示图。图2是上分布器的结构示图。图3是图2的俯视图。
具体实施例方式一种合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，包括反应器壳体3，反应器壳体内的下 部设置空气进料口 1，空气进料口上方设置下分布器，下分布器有固定在反应器壳体内壁上 的下分布板4，沿整个下分布板的圆盘面呈圆心对称向下焊接有200 500根长度为100 300mm的圆管，圆管直径为20 50mm ；下分布器上方设置有上分布器5，上分布器有与间二 甲苯/氨气混合进料进料管2连接的不锈钢管10，在不锈钢管上沿管中心对应两端各分布 5 20根直径为30 45mm的钢管11，所述钢管向下焊接向下开口的竖直钢管12，竖直钢 管开口直径为10 40mm，长度为100 300mm，根数为100 1000 ；上下分布器之间的距 离800 1500mm ；在上分布器上方设置冷却水管6，在冷却水管部位的反应器壳体上设有催 化剂进料口 7 ；在冷却水管上方设有与出料口 9相通的旋风分离器8。冷却水管长度为3 4M，根数为200 500根。冷却水管为上进水，其内使用的冷 却水为软水。旋风分离器共有4组，每组3个；单个旋风分离器下料管长度为3 7M，直径 100 200mm，扩大段长度0. 6 1. 6M,直径400 800mm。通过上下分布器的开孔设计以及板间距离的设计，使得催化剂被有效吹起，三股 物料迅速混合均勻，在催化剂表面分布均勻。这种设计下，反应原料在催化剂表面达到最佳 接触时间，使得产品间苯二甲腈的收率大大提高。冷却水管采用0 57的不锈钢管，冷却水管上部和下部各有圈管连接，进水方式为 单管进上圈管后，经分配进入。57的不锈钢管内。该方案保证了流化床内部径向温度分布 保持一致，轴向呈较好的温度梯度，很好地防止了催化剂床层局部过热现象的发生。由于冷 却水管直径较小，内部蒸汽和冷却水流速较大，本发明的流化床水管内结垢现象不明显，水 管不需要增加排污装置，使用寿命增加。本流化床生产能力为5000吨/年以上，催化剂的装填量为大于15吨。流化床的 空气进料量为大于6000匪3/h，由流化床底部空气进料口 1通过下分布板4进入流化床内 部。流化床的MX进料量为900L/h，氨气进料量为926NM3/h，由流化床中部MX和NH3混合 进料口2通过上分布器5进入流化床内部。反应热通过冷却水管6移走。反应后的混合气 体通过旋风分离器分离掉3 u m以上的催化剂后，由出料口 9出流化床。间二甲苯转化率为 99. 6%，间苯二甲腈选择性为82. 5%，催化剂的损耗为2kg/吨IPN。
权利要求
一种合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，包括反应器壳体，其特征是反应器壳体内的下部设置空气进料口，空气进料口上方设置下分布器，下分布器有固定在反应器壳体内壁上的下分布板，沿整个下分布板的圆盘面呈圆心对称向下焊接有200～500根长度为100～300mm的圆管，圆管直径为20～50mm；下分布器上方设置有上分布器，上分布器有与间二甲苯/氨气混合进料进料管连接的不锈钢管，在不锈钢管上沿管中心对应两端各分布5～20根直径为30～45mm的钢管，所述钢管向下焊接向下开口的竖直钢管，竖直钢管开口直径为10～40mm，长度为100～300mm，根数为100～1000；上下分布器之间的距离800～1500mm；在上分布器上方设置冷却水管，在冷却水管部位的反应器壳体上设有催化剂进料口；在冷却水管上方设有与出料口相通的旋风分离器。
2.根据权利要求1所述的合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，其特征是冷却水管 长度为3 4M，根数为200 500根。冷却水管为上进水，其内使用的冷却水为软水。
3.根据权利要求1或2所述的合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，其特征是旋风 分离器共有4组，每组3个；单个旋风分离器下料管长度为3 7M，直径100 200mm，扩大 段长度0. 6 1. 6M,直径400 800mm。
全文摘要
本发明公开了一种合成间苯二甲腈的新型流化床反应器，反应器壳体内的下部设置空气进料口，空气进料口上方设置下分布器，下分布器上方设置有上分布器，上下分布器之间的距离800～1500mm；在上分布器上方设置冷却水管，在冷却水管部位的反应器壳体上设有催化剂进料口；在冷却水管上方设有与出料口相通的旋风分离器。本发明结构合理，催化剂损耗低，工作效果好。
文档编号B01J8/24GK101954264SQ20101015076
公开日2011年1月26日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者李强, 汪幼强, 王海波, 田晓宏 申请人:南通泰禾化工有限公司