氨氧化反应设备的制造方法_4

文档序号:9172540阅读:来源:国知局
大约0.3至大约0.5kg/cm2的范围中;和反应器速率(基于90% CSA和流出物气体),其为大约
0.6至大约0.65m/sec,该工艺可产生比如下方法多直到大约100%或更多的丙稀腈产物,在该方法中,操作反应器,其中,反应器直径是反应器高度的大约40 %,流化床高度是反应器高度的大约25%,且流化床高度是反应器直径的大约65%。
[0047]在一方面中,其中,反应器直径为至少Sm的内径并且使用上述特征的优化结合,设备和方法提供大约12.5公吨/hr或基于8000操作小时每年10ktpa每反应器的反应器生产力。其中,反应器直径为10.5m,单个反应器生产力可在15和20公吨/hr之间。
[0048]用于本申请的流化床高度的确定
[0049]反应器需要装备至少3个喷嘴,以用于测量下列流化床压差:
[0050]I)这些喷嘴中的第一个定位为接近流化床的底部(在空气分配器上方)。在该方面中,喷嘴可在空气分配器上方大约0.1至大约0.7米,并且在另一方面中为大约0.2至大约0.4米。
[0051]2)这些喷嘴中的第二个典型地定位在第一喷嘴的上方大约2米(仍在流化床内)。准确的距离必须是已知的以用于计算。
[0052]3)第三喷嘴定位在反应器的顶部处(高于流化床)。
[0053]通过测量第一和第二喷嘴之间的压差并且还测量在第一和第三喷嘴之间的压差,可如下地计算床高度:
[0054]床高度=(第一和第二喷嘴之间的距离)X (第一-第三压差)/ (第一-第二压差)。
[0055]注意在上面的公式中,假定流化床密度近似恒定。
[0056]用于两个压力测量结果的单位需要对于各个为相同的,但是可为任何典型的压力单位(例如,lbs/in2、英寸水柱、或毫米水柱)。
[0057]用于分接头(tap)之间的距离的单位可为任何典型的距离单位(例如英尺或米)。床高度将为选择的相同单位。
[0058]优选地以两个压差传送器测量压差,一个用于第一-第二喷嘴压差测量,且一个用于第一-第三喷嘴压差测量。通常用流动空气吹扫喷嘴来保持它们畅通。在该方面中,用于喷嘴吹扫的空气速率为大约2至大约8m/sec。
[0059]在一方面中,设备100可包括水喷射系统23 (如在图1和图2中所示),其构造为对流出物压缩机30的至少一个表面喷射水流24来减少该表面上的污垢。在一方面中,可变速涡轮可与流出物压缩机30 —起使用。
[0060]在一方面中,当以大约5psig的顶部压力操作反应器10时,在可进行进一步处理之前必须压缩冷却的流出物气体。在一方面中,气体离开压缩机吸引分离器并且流到流出物压缩机30的第一区段。可将脱矿物质水喷射-注入到压缩机吸引线路中并且还喷射-注入到扩散器通路中。该水注入可构造为在旋转和静止表面上维持水膜,以便不会累积沉积物。该水注入可构造为使遍及流出物压缩机的气体最少化(并且因而使聚合体形成速率最小化)。可通过水喷射中的一些的蒸发来降低气体温度。该净效益可为用于流出物压缩机的可接受的营运因素。
[0061]来自流出物压缩机第一区段的气体可行进穿过流出物压缩机中间冷却器。冷却的气体可流到压缩机级间分离器,在其中移除冷凝物。来自分离器的气体可运送至流出物压缩机的第二区段,其中,可以以与流出物压缩机30的第一区段相同的方式利用水喷射。从第二区段,流出物气体可在流出物压缩机后冷却器或换热器中得到冷却。气体和冷凝物的混合物可离开后冷却器或换热器,并且在吸收器40的底部盘下方进入吸收器40。
[0062]工艺冷凝物可从级间分离器移除,并且通过压差返回至吸引分离器,在此,其与来自流出物压缩机上游的次级流出物冷却器的冷凝物混合。结合的工艺冷凝物可再循环至次级流出物冷却器和压缩级级间冷却器的工艺侧入口。净冷凝物可送至后冷却器的入口。冷凝物可喷射在这些换热器的管板上方以提供洗涤液体,来有助于保持换热器管的内部清洁。
[0063]在一方面中,流出物压缩机30可具有外壳和轮,该轮构造为允许脱矿物质补充水以预先确定的量注入吸引和轮通道中,以维持遍及压缩机的水膜。该洗涤水可由控制器提供和控制。可为抑制剂对洗涤水的添加进行规定。
[0064]在一方面中,流出物压缩机30可在尺寸方面设置为在淬冷和冷却至大约105 0F (40.50C )后操纵反应器流出物气体。气体速率和成分可从预定产量和速率导出。吸收器废气的一部分可用作洗提气体(stripping gas)以用于淬冷底部洗提器。该洗提气体可经由流出物压缩机30回送至吸收器40,并且流出物压缩机30可在尺寸方面设置为用于该增加的流。
[0065]在一方面中,流出物压缩机机架尺寸构造可为允许大约5 %的超负荷(Overcapacity)。如果在相同的机架尺寸内,那么在另一方面中,总共可提供直到大约35%的附加生产能力过剩,在另一方面中为大约25%,在另一方面中为大约15%,并且在另一方面中为大约10%。对于这两个区段中的各个,由水喷射维持的最大排放温度可为200华氏度(93.3°C ) ο
[0066]在一方面中,当压缩流出物压缩机流7进入吸收器40时,工艺冷凝物相可运送至吸收器贮槽或用在其它工艺中,而气体与吸收水或第二水性流8的下降流相反地向上流动穿过吸收器盘(阀式盘)。用于吸收的贫水可从回收柱抽出、冷却并送至吸收器的顶部盘。在一方面中,不对贫水提供冷藏,并且不向吸收器的任意其他部分提供冷藏。
[0067]离开吸收器顶部的气体实际上不含丙烯腈和其它有机物,但是可包括一氧化碳和未转化的烃(例如丙烷)。环境要求可使得有必要在将废气排放到大气之前消灭这些化合物。这些化合物的消灭可利用焚烧炉或氧化器系统(例如AOGO 21)来实现。
[0068]吸收器底部水或富水包括回收的丙烯腈和其它有机物,并且该富水流可送至丙烯腈回收柱。
[0069]如图3中所示,设备300包括与设备100相同的特征,并且还包含膨胀器302。膨胀器302可构造为使来自吸收器40的未吸收的流出物9的压力膨胀或降低至较低压力。在一方面中,膨胀器302可构造为将未吸收流出物9的压力降低至大约1/17.5至1/22.5。在一方面中,膨胀器302可构造为降低未吸收流出物9的压力,其可与吸收器中的压力相同。例如,膨胀器302可构造为降低未吸收流出物9的大约35-45psig的压力,来提供膨胀的未吸收流出物25,其具有大约2psig或更小的较低压力。在该方面中,该膨胀导致来自吸收器的未吸收流出物压力的从大约300kPa至大约500kPa的压力(绝对压力)到大约115kPa或更小的压力(绝对压力)的降低。膨胀的未吸收流出物25可经由线路26从膨胀器302运送至AOGO 21。
[0070]设备300可包含预热器303。预热器303可构造为将未吸收流出物9从大约25°C至大约40°C的温度预热至大约350°C或更高的温度,且在另一方面中为大约37.7°C至大约371.1°C的温度。通过在未吸收流出物9进入膨胀器302之前预热其,可避免或减少膨胀器302中的冷凝。在一方面中,当未吸收流出物9在膨胀器302中膨胀时,其温度从大约300°C至大约400 °C的温度降低至大约200 °C至大约260 °C的温度。
[0071]在一方面中,在吸收器废气焚烧炉(AOGI)或吸收器废气氧化器(AOGO) 21中燃烧膨胀的未吸收流出物25所要求的燃料气体可少于燃烧尚未膨胀的未吸收流出物9所要求的燃料气体。已经发现,通过提高膨胀器302中的膨胀器压降,在AOGO 21中燃烧膨胀的未吸收流出物25可要求更少的燃料气体。例如,已经发现,通过提高膨胀器302中的压降,温度T3可为大约500 T (大约260°C ),而不是大约400 T (大约204.4°C )。当膨胀的未吸收流出物25具有大约500 0F (大约260°C )的温度T3,而不是大约400 0F (大约204.4°C )的温度时,在AOGO 21中燃烧膨胀的未吸收流出物25要求更少的燃料气体,并且要求更少的水以在吸收器40中吸收丙烯腈以产生富水流18。已经发现,在某些应用中故意损失少量的丙烯腈产物来
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