用于氨氧化反应器的进料分布器设计的制作方法_4

文档序号:9225388阅读:来源:国知局
12、在另一方面约5至约12米、在另一方面约8至约12米、并且在另一方面约9至约11米的外径。
[0054]支管端盖
在实现本发明的以上特征的可选的优选方式中,构造成具有不断减小的直径的支管管道32的远端39端接有被一个或多个进料喷嘴34穿透的端盖(参见图11)。如上所述,该直径不断减小的特征确保在其远端处或附近流过支管32的进料气的速度保持相对较高。通过用包括一个或多个进料喷嘴的端盖90端接具有较小远端39的支管32,可确保该速度保持足够高,以使得可存在于该远端处或附近的任何氨氧化催化剂保持移动,以便其最终通过进料喷嘴34吹出支管。图1IA和图1lB示出了圆形构型,一个图具有居中定位的进料喷嘴34,且另一个图具有降低的进料喷嘴34。图1lC和图1lD示出了平坦构型,一个图具有居中定位的进料喷嘴34,且另一个图具有降低的进料喷嘴34。降低的进料喷嘴构型使其中催化剂可变得被截留的死空间最小化,但可能制造成本更高。
[0055]多个进料分布器部段
根据该新分布器设计的又一个特征,进料分布器16被细分成多个进料分布器部段,每个部段具有其自己的入口端口以用于从反应器外部接收含氨进料。
[0056]在诸如图2中示出的典型商用氨氧化反应器中,使用单个进料分布器系统16,其中单个水平定向的集管30为系统的所有支管32供料。在这些系统的大多数中,如图2和图4中进一步所示地,分布器16的入口 31在与集管30基本上相同的水平面中位于反应器10的侧壁中。
[0057]当这种分布器设计用于较大的丙烯腈反应器(S卩,具有大于约6米Γ20英尺)的直径的反应器)中时,由含氨进料气在分布器中所经历的最短行进路径和最长行进路径之间的差值可变得很大,因为原料气进入集管30的仅一个端部且因此必须一直行进至另一端部以到达附连到那里的支管。结果,离开每个进料喷嘴34的进料混合物的温度、密度和因此质量流量可在进料喷嘴之间显著变化,具体取决于进料喷嘴在分布器系统中所处的位置。如上所述,在温度、密度和质量流量中的这种偏差可造成在反应器性能和氮化的均匀性两方面的相当大的问题。
[0058]为了解决该问题,已经提出将分布器入口 31移至远高于集管30的位置并且利用合适的管路将分布器入口 31接合到集管30的中心。想法是,因为进料气被输送至集管30的中心而不是仅其端部中的一个处,所以该进料气通过集管30到所有支管32且通过所有支管32的流动将比本来的情况更接近均匀。然而,该方法的问题是将分布器入口 31连接到集管30的中心所需的附加管路随时间推移而变得被氮化,这由于上文中所指出的原因是非常不利的。
[0059]根据本发明的该特征,进料分布器16被分成多个进料分布器部段,其中每个分布器子部段设有其自己的分布器入口 31以用于从反应器外部接收含氨进料。每个分布器部段还设有其自己的控制系统,以便可单独地控制每个分布器部段中的含氨进料混合物的流动。此外,每个分布器部段的分布器入口 31位于由集管30限定的水平面处或附近。优选地,每个分布器部段的分布器入口 31与该水平面竖直地间隔开不超过10英尺、更优选地不超过5英尺。
[0060]本发明的分布器设计的该特征在图12中示出,该图显示了相对于彼此以基本上并排的关系布置在反应器内部的四个分开且独立的进料分布器部段100、102、104和106。在此上下文中,“并排”应被理解为表示各个分布器部段在反应器内部布置在基本上相同的高度,而不是布置成一个在另一个顶部上。如图12中进一步所示地,分布器部段100、102、104和106中的每一个分别包括分布器入口 110、112、114和116,所有分布器入口均连接到位于反应器10外部的公共进料集管管道(未示出)。此外,提供了连接到控制系统(未示出)的单独的控制阀120、122、124和126。
[0061]利用该特征,每个单独的分布器部段可被单独地控制以调整由该分布器部段进料的含氨进料混合物的量(质量流量)。这允许在整体上对反应器甚至更好的控制,因为反应器的每个区域可被单独地控制。这又使每个区域能够被“调整”以匹配其它区域,从而在整个反应器上实现最佳性能。
[0062]本文中所述的各个方面可用于具有各种尺寸直径的反应器。在一个优选的方面,反应器可具有从约2至约12、在另一方面约5至约12米、在另一方面约8至约12米、并且在另一方面约9至约11米的外径。
[0063]虽然上文仅描述了本发明的一些具体示例,但应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行许多修改。所有这样的修改旨在包括在仅由所附权利要求限制的本发明的范围内。
【主权项】
1.一种分布器,其有效用于从氨氧化反应器外部通过所述反应器的反应器壁且向所述反应器内部的氨氧化催化剂的流化床内供应含氨进料混合物,所述分布器包括:主集管管道;分布器入口,其与所述主集管管道流体连通;以及多个支路分布器管道,其与所述主集管分布器管道流体连通,每个支路分布器管道限定进料喷嘴以用于将氨进料混合物排入氨氧化催化剂的所述流化床中,其中,所述进料喷嘴具有至少两种不同的尺寸,其中较小的进料喷嘴位于更靠近所述入口处,并且较大的喷嘴位于更远离所述入口处,取决于所述含氨进料混合物从所述入口行进通过所述分布器到每个喷嘴的距离。2.根据权利要求1所述的分布器,其特征在于,反应器外径与不同尺寸进料喷嘴的种类数目的比率为约0.5至约2.5。3.根据权利要求1所述的分布器,其特征在于,如果所述反应器具有约2至约5米的外径,那么所述进料喷嘴具有约3至约4种不同尺寸。4.根据权利要求1所述的分布器,其特征在于,如果所述反应器具有超过约5至约12米的外径,那么所述进料喷嘴具有约5至约8种不同尺寸。5.根据权利要求1、3或4所述的分布器,其特征在于,所述最大进料喷嘴与所述最小进料喷嘴就横截面积而言的比率为约1.02至1.35。6.一种用于将含氨进料混合物供应至氨氧化反应器的方法,所述方法包括: 通过分布器从氨氧化反应器外部通过所述反应器的反应器壁且向所述反应器内部的氨氧化催化剂的流化床供应含氨进料混合物, 其中,所述分布器包括:主集管管道;分布器入口,其与所述主集管管道流体连通;以及多个支路分布器管道,其与所述主集管分布器管道流体连通,每个支路分布器管道限定进料喷嘴以用于将氨进料混合物排入氨氧化催化剂的流化床中,其中,所述进料喷嘴具有至少两种不同的尺寸,其中较小的进料喷嘴位于更靠近所述入口处,并且较大的喷嘴位于更远离所述入口处,取决于所述含氨进料混合物从所述入口行进通过所述分布器到每个喷嘴的距离。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,反应器外径与不同尺寸进料喷嘴的种类数目的比率为约0.5至约2.5。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,如果所述反应器具有约2至约5米的外径,那么所述进料喷嘴具有约3至约4种不同尺寸。9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,如果所述反应器具有超过约5至约12米的外径,那么所述进料喷嘴具有约5至约8种不同尺寸。10.根据权利要求6、7、8或9所述的方法,其特征在于,所述最大进料喷嘴与所述最小进料喷嘴就横截面积而言的比率为约1.02至1.35。11.根据权利要求6、7、8或9所述的方法,其特征在于,通过任何喷嘴的质量流量不超出任何其它喷嘴的质量流量约5%范围。
【专利摘要】通过使用气密性快速断开配件将分布器的各个部段附连到彼此以及反应器的壁来方便更换在商用氨氧化反应器中使用的进料分布器的不同部段。此外,在这些分布器部段中支管管道的直径以及附连到这些支管的进料喷嘴的直径被改变以有利于通过这些部件的进料气体的均匀流动。分布器可被细分成布置用于更好的反应器控制的多个进料分布器部段。最后,端接于分布器支管管道的远端的端盖可设有喷嘴,以用于去除可能非故意地到达分布器内部的任何氨氧化催化剂。
【IPC分类】B01J4/00, B01J8/24, C07C255/08, C07C253/26
【公开号】CN104941524
【申请号】CN201410124964
【发明人】T.R.麦克唐奈, J.R.库奇, D.R.瓦纳, P.T.瓦赫滕多夫, T.G.特拉弗斯
【申请人】英尼奥斯欧洲股份公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月31日
【公告号】WO2015153193A1
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