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TWI801419B - 氨氧化反應的起動方法 - Google Patents

氨氧化反應的起動方法 Download PDF

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TWI801419B
TWI801419B TW107133066A TW107133066A TWI801419B TW I801419 B TWI801419 B TW I801419B TW 107133066 A TW107133066 A TW 107133066A TW 107133066 A TW107133066 A TW 107133066A TW I801419 B TWI801419 B TW I801419B
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Taiwan
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ammoxidation
reactor
ammonia
substrate
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TW107133066A
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Inventor
趙樂
吳糧華
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大陸商中國石油化工科技開發有限公司
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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Abstract

本發明係關於一種氨氧化反應之預熱程序及起動方法。該預熱程序或起動方法至少包含在控制反應器操作線速度為0.03-0.15m/s之情況下加熱氨氧化反應器內之催化劑床層之步驟。本發明之起動方法具有啟動用時與先前技術相比顯著縮短及操作安全等優點。

Description

氨氧化反應的起動方法
本發明係關於化學品生產之起動方法,特別係關於氨氧化反應之起動方法。本發明亦係關於氨氧化反應之預熱程序,該預熱程序特別適合作為該起動方法之預熱步驟。
丙烯腈係重要之化工原料,在工業上大體上係藉由丙烯(一種代表性之氨氧化基質)之氨氧化反應生產的。在丙烯腈生產達到穩定運行之前,必須先經過起動方法。自生產經濟性及氨氧化反應原料消耗等角度考慮,希望該起動方法之啟動用時越短越好。
另外,氨氧化反應所使用之原料如丙烯、氨氣以及反應產物如丙烯腈等均為可燃物質,在含氧氣氛中均存在爆炸之可能性。因此,在丙烯腈生產之整個運行期間,包含在起動方法期間,均必須小心避免爆炸危險,以確保生產操作安全。
除了丙烯之外,其他氨氧化基質(諸如丁烯及甲醇等)之氨氧化反應亦存在同樣之要求。
本發明之發明人經過刻苦之研究,發現了一種新型之氨氧化反應之預熱程序及起動方法,並由此完成了本發明。
具體而言,本發明係關於以下態樣之內容。
1.一種氨氧化反應之預熱程序,包含利用加熱介質(較佳含氧氣體, 特別係空氣)加熱氨氧化反應器(較佳流化床反應器)內之催化劑床層之步驟,其中反應器操作線速度為0.03-0.15m/s(較佳0.03-0.1m/s),及/或,該加熱介質向該氨氧化反應器內之投入量為54-276Nm3/h/m2(較佳54-182Nm3/h/m2)。
2.根據前述任一態樣之預熱程序,其中將該催化劑床層加熱至溫度為360℃以上(較佳370℃以上或380℃以上,但較佳500℃以下、450℃以下、400℃以下或390℃以下)。
3.一種氨氧化反應之起動方法,包含以下步驟:(1)利用含氧氣體(較佳空氣)加熱氨氧化反應器(較佳流化床反應器)內之催化劑床層,其中反應器操作線速度為0.03-0.15m/s(較佳0.03-0.1m/s),及/或,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量為54-276Nm3/h/m2(較佳54-182Nm3/h/m2);(2)向該氨氧化反應器內連續投入氨氣;(3)向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質;及(4)任選地,將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值。
4.一種氨氧化反應之起動方法,包含以下步驟:(1)利用含氧氣體(較佳空氣)加熱氨氧化反應器(較佳流化床反應器)內之催化劑床層;(2)向該氨氧化反應器內連續投入氨氣;(3)向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質;及(4)將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值, 其中步驟(1)之反應器操作線速度、步驟(2)之反應器操作線速度、步驟(3)之反應器操作線速度及步驟(4)之反應器操作線速度分別係0.03-0.15m/s、0.04-0.18m/s、0.04-0.32m/s及0.5-1.2m/s,較佳分別係0.03-0.1m/s、0.05-0.15m/s、0.05-0.20m/s(或0.04-0.17m/s)及0.65-0.95m/s。
5.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(1)中,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量為54-276Nm3/h/m2(較佳54-182Nm3/h/m2)。
6.根據前述任一態樣之起動方法,其中該氨氧化基質選自C2-20烴(較佳C2-10烴)、C1-10一元或多元醇、C1-10一元或多元醇之一或多C1-10烷基醚、C1-10一元或多元羧酸及C1-10一元或多元羧酸之一或多C1-10烷基酯中之至少一者,較佳選自C2-10直鏈或支鏈烷烴、C2-10直鏈或支鏈烯烴、C6-10芳香烴、C1-10一元醇、C1-10一元醇之C1-4烷基醚、C1-10一元羧酸及C1-10一元羧酸之C1-4烷基酯中之至少一者,更佳選自C2-4直鏈或支鏈烷烴、C2-4直鏈或支鏈烯烴、C1-4直鏈或支鏈一元醇、C1-4直鏈或支鏈一元醇之C1-4直鏈或支鏈烷基醚、C1-4直鏈或支鏈一元羧酸及C1-4直鏈或支鏈一元羧酸之C1-4直鏈或支鏈烷基酯中之至少一者,尤佳選自丙烷、異丁烷、丙烯、異丁烯、甲醇、乙醇、丙醇、二甲醚、甲乙醚、乙酸及乙酸甲酯中之至少一者。
7.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(1)中,該催化劑床層之溫度為360℃以上(較佳370℃以上或380℃以上,但較佳500℃以下、450℃以下、400℃以下或390℃以下),及/或,在該步驟(2)中,該催化劑床層之溫度為390℃以上(較佳400℃以上,更佳400-440℃),及/或,在該 步驟(3)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃(較佳400-430℃或410-430℃),及/或,在該步驟(4)中,該催化劑床層之溫度為400-550℃或400-440℃(較佳400-440℃或425-440℃)。
8.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(2)進行2-20min(較佳5-18min)之後開始該步驟(3),及/或,在該步驟(3)進行2-50min(較佳8-43min)之後開始該步驟(4),及/或,在該步驟(4)進行5-30min(較佳6-25min)之後結束該起動方法,及/或,從該步驟(2)開始時刻至該起動方法結束時刻之經歷時間為10-100min(較佳20-60min,更佳20-50min)。
9.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(2)中,氨氣向該氨氧化反應器內之投入量目標值為7.5-110Nm3/h/m2(較佳13.7-69.1Nm3/h/m2或7.5-45.6Nm3/h/m2),並且該氨氣之投入量目標值與該含氧氣體之投入量值之比為1:2.5-7(較佳1:4-6.5或1:4-7),及/或,在該步驟(3)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為5.2-110.5Nm3/h/m2(較佳9.13-65.8Nm3/h/m2),及/或,在該步驟(4)中,該氨氧化基質之投入量預定值為110-160Nm3/h/m2(較佳117-143Nm3/h/m2),氨氣之投入量預定值為120-230Nm3/h/m2(較佳120-200Nm3/h/m2或125-185Nm3/h/m2),該含氧氣體(較佳空氣)之投入量預定值為600-1600Nm3/h/m2(較佳990-1600Nm3/h/m2或1000-1500Nm3/h/m2或1050-1400Nm3/h/m2)。
10.根據前述任一態樣之起動方法,其中該步驟(3)包含以下步驟:(3-1)保持該氨氣向該氨氧化反應器內之投入量基本上恆定,開始向該氨氧化反應器內投入該氨氧化基質;及(3-2)調節(較佳增大)該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器 內各自之投入量,其中步驟(3-1)之反應器操作線速度及步驟(3-2)之反應器操作線速度分別為0.04-0.18m/s及0.04-0.32m/s,較佳分別為0.05-0.15m/s及0.05-0.2m/s,或分別為0.05-0.15m/s及0.04-0.17m/s。
11.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(3-1)進行2-20min(較佳3-18min)之後開始該步驟(3-2),及/或,在該步驟(3-2)進行2-30min(較佳5-25min)之後開始後續步驟(諸如該步驟(4)),及/或,從該步驟(3-1)開始時刻至該步驟(3-2)結束時刻之經歷時間為2-50min(較佳8-43min)。
12.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(3-1)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃(較佳400-430℃或400-415℃),及/或,在該步驟(3-2)中,該催化劑床層之溫度為400-550℃或420-450℃(較佳400-440℃或425-440℃)。
13.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:4-7,較佳為1:4.5-6.5,及/或,在該步驟(3-2)中,調節(較佳增大)該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量,使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:0.8至1:5(較佳1:0.85至1:4.5、或1:1至1:1.5、或1:1.05至1:1.3),並且使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與該含氧氣體(較佳空氣,以分子氧計)之莫耳比達到1:4至1:30(較佳1:4.5至1:27、或1:8.5至1:11.5、或1:9至1:9.8)。
14.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(3-1)中,該氨氧化 基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為1.5-22.1Nm3/h/m2(較佳2.74-13.8Nm3/h/m2或1.5-11.4Nm3/h/m2),及/或,在該步驟(3-2)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為5.2-110.5Nm3/h/m2(較佳9.13-65.8Nm3/h/m2),該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量目標值為44.2-1270.7Nm3/h/m2(較佳82.17-644.9Nm3/h/m2)。
15.根據前述任一態樣之起動方法,其中在該步驟(3)開始之時刻或在該步驟(3-1)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量(相對於該反應尾氣之總體積)為7.5體積%以下,較佳7-7.5體積%,及/或,在該步驟(3-2)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量(相對於該反應尾氣之總體積)為2體積%以下,較佳0.5-2體積%。
根據本發明,能夠實現如下技術效果中之一個,或在較佳之情況下,能夠同時實現全部此等技術效果。
(1)起動方法之啟動用時顯著縮短,氨氧化反應原料(特別係氨氧化基質及氨氣)之消耗量亦相應顯著減少。根據本發明一個較佳之實施方式,該起動方法之啟動用時大體上為10-100min,較佳20-60min,更佳20-50min。根據本發明另一個較佳之實施方式,該起動方法之啟動用時大體上為先前技術相應啟動用時之80%或更短、70%或更短、60%或更短、50%或更短、40%或更短、30%或更短、20%或更短、10%或更短、5%或更短、1%或更短、0.5%或更短、0.25%或更短、甚至係0.1%或更短。
(2)氨氧化反應之操作安全,爆炸風險低。
下面對本發明之具體實施方式進行詳細說明,但需要指出的是,本發明之保護範疇並不受此等具體實施方式之限制,而係由附錄之申請專利範圍來判定。
本說明書提到之所有出版物、專利申請、專利及其它參考文獻全均引於此供參考。除非另有定義,本說明書所用之所有技術及科學術語均具有熟習此項技術者常規理解之含義。在有衝突之情況下,以本說明書之定義為準。
當本說明書以詞頭「熟習此項技術者公知」、「先前技術」、「此項技術中常規已知」或其類似用語來導出材料、物質、方法、步驟、裝置或組件等時,該等詞頭導出之對象涵蓋本申請提出時此項技術中常規使用之彼等者,但亦包含目前不常用,卻將變成此項技術中公認為適用於類似目的之彼等者。
在本申請發明之上下文中,術語「氨氧化反應器」必須根據化學品(諸如丙烯腈及甲基丙烯腈)生產領域通常之含義進行理解。舉例而言,指代適合用來進行氨氧化反應之任何反應器,包含但不限於固定床反應器及流化床反應器,較佳流化床反應器。
在本申請發明之上下文中,術語「起動方法」必須根據化學品(諸如丙烯腈及甲基丙烯腈)生產領域通常之含義進行理解。舉例而言,指代自氨氧化反應器中之催化劑床層預熱(對應於預熱步驟)開始直至所有氨氧化反應原料向該反應器內之投入量達到反應器穩定運行時之預定值為止之整個過程。詳言之,作為該預熱步驟,在本申請發明之上下文中有時亦稱為預熱程序。另外,在本申請發明之上下文中,將自該預熱步驟結束直至所有氨氧化反應原料向該反應器內之投入量達到反應器穩定運行 時之預定值為止之整個過程稱為「啟動程序」。
在本申請發明之上下文中,術語「啟動用時」指代自該預熱步驟結束直至所有氨氧化反應原料向氨氧化反應器內之投入量達到反應器穩定運行時之預定值為止之整個過程所經歷之總體時間,或指代該啟動程序自開始到結束之整個過程所經歷之總體時間,通常以分鐘或小時計。
在本申請發明之上下文中,術語「反應器操作線速度」或「操作線速度」或其類似表述必須根據化學品(諸如丙烯腈及甲基丙烯腈)生產領域通常之含義進行理解。舉例而言,指代反應器中流體流動之速度,該線速度可按下列公式(1)計算:
Figure 107133066-A0305-02-0009-1
在公式(1)中,Q為進入反應器之流體之流量總和,單位係Nm3/h;S為反應器有效截面積,單位係m2;Tr為反應器內溫度,單位係K;Tn為273.15K;Pr為反應器頂部壓力,單位係Pa;Pn為標準大氣壓,單位係Pa;N為反應氣體膨脹比;V為反應器操作線速度,單位係m/s。
在本申請發明之上下文中,術語「投入量」指代某一氨氧化反應原料(諸如氨氧化基質、氨氣及含氧氣體,特別係丙烯、氨氣及空氣)向氨氧化反應器中輸入之流量,亦即投料量q,該投料量可按下列公式(2)計算,單位係Nm3/h/m2,其含義係每平方公尺反應器截面積每小時氣體標況體積流量。
Figure 107133066-A0305-02-0009-2
在公式(2)中,Q為進入反應器之流量,單位係Nm3/h,S為反應器有效截面積,單位係m2
在本申請發明之上下文中,術語「目標值」或「預定值」必須根據化學品(諸如丙烯腈及甲基丙烯腈)生產領域通常之含義進行理解。舉例而言,指代某一參數(諸如投入量、溫度、壓力等)在起動方法、預熱程序、啟動程序或此等程序之某一操作步驟結束時需要達到之數值(亦稱為最終值)。在該等程序或該等操作步驟開始時,該參數可為任何數值(稱為初始值),諸如0或該最終值。具體舉例而言,該參數可在該程序或該操作步驟之一開始就達到該最終值,並自始至終恆定或基本上(諸如偏離不超過±10%,較佳偏離不超過±5%)保持該值。或,該參數可自該初始值變化至該最終值。舉例而言,關於該初始值如何變化至該最終值,隨著該程序或該操作步驟之進行,該參數自該初始值變化(藉由自行變化或外界干預,較佳外界干預諸如調節或控制)至該最終值。作為該變化,諸如可舉出根據此項技術中常規已知之任何變化方式(諸如階段性方式、線性方式、跳躍方式、脈衝方式、曲線方式、符合某種公式或規律之方式等)增加、減小或其組合,並沒有特別之限制。
在本申請發明之上下文中,術語「烴」包含直鏈、支鏈或環狀烷烴,直鏈、支鏈或環狀烯烴,以及芳香烴。此等烴可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。
在本申請發明之上下文中,術語「氨氧化基質」必須根據化學品(諸如丙烯腈及甲基丙烯腈)生產領域通常之含義進行理解。舉例而言,指代可與氨氣及分子氧發生氨氧化反應(諸如形成腈類化合物)之任何有機化合物。作為該等有機化合物,具體諸如可舉出C2-20烴(較佳C2-10烴)、C1-10一元或多元醇、C1-10一元或多元醇之一或多C1-10烷基醚、C1-10一元或多元羧酸及C1-10一元或多元羧酸之一或多C1-10烷基酯。作 為該有機化合物,更具體諸如可舉出C2-10直鏈或支鏈烷烴、C2-10直鏈或支鏈烯烴、C6-10芳香烴、C1-10一元醇、C1-10一元醇之C1-4烷基醚、C1-10一元羧酸及C1-10一元羧酸之C1-4烷基酯。作為該等有機化合物,更具體諸如可舉出C2-4直鏈或支鏈烷烴、C2-4直鏈或支鏈烯烴、C1-4直鏈或支鏈一元醇、C1-4直鏈或支鏈一元醇之C1-4直鏈或支鏈烷基醚、C1-4直鏈或支鏈一元羧酸及C1-4直鏈或支鏈一元羧酸之C1-4直鏈或支鏈烷基酯。作為該等有機化合物,特別具體諸如可舉出丙烷、異丁烷、丙烯、異丁烯、甲醇、乙醇、丙醇、二甲醚、甲乙醚、乙酸及乙酸甲酯,更特別可舉出丙烯。此等氨氧化基質或有機化合物可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。而且,熟習此項技術者顯然可理解的係,此等氨氧化基質或有機化合物作為氨氧化反應原料之一,至少在進入氨氧化反應器之時大體上呈現為氣態,但在進入該氨氧化反應器之前,可呈現為氣態或液態或其組合,並沒有特別之限定。
在本申請發明之上下文中,術語「氨氣」指代作為氨氧化反應原料之一之氨至少在進入氨氧化反應器之時呈現為氣態,但在進入該氨氧化反應器之前,可呈現為氣態或液態或其組合,並沒有特別之限定。對於熟習此項技術者而言顯而易見的係,該氨氣可具有對於該氨氧化反應而言可接受之任何純度,或亦可根據此項技術中常規已知之任何方式包括對於該氨氧化反應沒有不利影響之任何雜質或稀釋劑(諸如氮氣等),或亦可根據此項技術中常規已知之任何方式進行預處理(諸如除去有害雜質等),並沒有特別之限定。
在本申請發明之上下文中,術語「含氧氣體」指代含有分子氧之任何氣體,具體諸如可舉出空氣、氧氣、富氧空氣、貧氧空氣、人 造空氣或氧氣與其他氣體(諸如氮氣或水蒸氣)之混合物等,熟習此項技術者可根據實際情況或實際需要任意選擇。然而,自氨氧化反應方便操作及生產經濟性之角度而言,特別可舉出空氣。
在本申請發明之上下文中,為了簡化說明書篇幅起見,任何沒有具體展開說明之技術細節或技術特徵,諸如流化床操作方式、氨氧化反應方式、反應尾氣吸收方法及反應原料預處理方法等資訊,均可直接參考此項技術中已知之相關資訊而不需要實質性修改,由此在此不再贅述。
在沒有明確指明之情況下,本說明書內所提到之所有百分數、份數、比率等均係以重量為基準的;或,若以重量為基準不符合熟習此項技術者之常規認識,則根據熟習此項技術者之該常規認識為準。
需要特別說明的係,在本說明書之上下文中公開之兩個或多個態樣(或實施方式)可彼此任意組合,由此而形成之技術方案(諸如方法或系統)均屬於本說明書原始揭示內容之一部分。
根據本發明,首先係關於一種氨氧化反應之預熱程序。熟習此項技術者已知的係,作為氨氧化反應之起動方法,首先必須包含將氨氧化反應器內之催化劑床層藉由某種方式(諸如與加熱介質接觸)加熱至適當溫度之步驟(稱為預熱步驟)。在此,該預熱程序相當於該起動方法之該預熱步驟。
根據本發明之一個態樣,該預熱程序包含利用加熱介質加熱氨氧化反應器內之催化劑床層之步驟。在此,作為該加熱介質,只要係此項技術中已知可用於氨氧化反應之預熱步驟之任何加熱介質,均可使用。作為該加熱介質,具體諸如可舉出水蒸氣、氮氣及含氧氣體,特別可 舉出空氣。此等加熱介質可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。
根據本發明之一個態樣,在該預熱程序中,該氨氧化反應器之反應器操作線速度為0.03-0.15m/s,較佳控制為0.03-0.1m/s。為此,該反應器操作線速度諸如可藉由調節該加熱介質向該氨氧化反應器中之輸入流量或投入量等方式而方便地實現。本發明之發明人出人意料地發現,藉由將該反應器操作線速度限定在該特殊範圍之內,可使本發明起動方法之啟動用時顯著縮短,並且氨氧化反應原料之消耗量亦相應顯著減少。
根據本發明之一個態樣,在該預熱程序中,該加熱介質向該氨氧化反應器內之投入量大體上為54-276Nm3/h/m2,較佳54-182Nm3/h/m2。為此,該投入量諸如可藉由調節該加熱介質向該氨氧化反應器內之輸入流量而方便地調節。本發明之發明人出人意料地發現,藉由將該投入量限定在該特殊範圍之內,可使本發明起動方法之啟動用時顯著縮短,並且氨氧化反應原料之消耗量亦相應顯著減少。
在不受任何理論限制之情況下,本發明之發明人認為,藉由採用與先前技術相比更低之反應器操作線速度或加熱介質投入量,在預熱步驟結束之時刻,該氨氧化反應器內該加熱介質之總殘留量顯著降低,由此後續之啟動程序需要處理(諸如吹除或消耗)之加熱介質之總量亦會顯著降低。為此,各氨氧化反應原料即可快速達到氨氧化反應器穩定運行所規定之要求,導致此等反應原料各自之消耗量亦相應顯著降低。而且,特別係在該加熱介質為含氧氣體(特別係空氣)之情況下,若該操作線速度或該投入量超過本發明規定之範圍,由於進入反應器之含氧氣體量相對較多,不排除在後續之啟動程序中存在未完全反應之氨氣瞬間暴露於一定之 氧濃度之情況,其可能會導致爆炸風險。另外,若該操作線速度或該投入量低於本發明規定之範圍,容易導致催化劑之流化質量較差,使得氨氧化反應原料之反應過程不充分,導致體系中未反應氨氣之比例增加,由此增加爆炸事故發生之風險。
根據本發明之一個態樣,藉由該預熱步驟或預熱程序,將該氨氧化反應器內之催化劑床層加熱至此項技術中在進行氨氧化反應器預熱時能夠預期之任何溫度,具體諸如可舉出360℃或更高,370℃或更高,或380℃或更高,或大體上在500℃以下,450℃以下,400℃以下,或390℃以下,並沒有特別之限定。另外,本發明對於該預熱步驟或預熱程序所需要或所經歷之時間沒有特別之限制,而且該時間需要根據生產裝置各工段係否已具備起動運行之必要條件而定,大體上亦很難預先估計。而且,作為該加熱之升溫速率,可參照此項技術中常規已知之任何數值,但作為舉例而言,通常為10-100℃/h。
根據本發明之一個態樣,在該預熱步驟或預熱程序中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.030-0.055MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,對於所使用之催化劑沒有特別之限定,只要係此項技術中已知可使氨氧化基質、氨氣及分子氧之發生氨氧化反應(諸如生成腈類化合物)之任何催化劑均可使用。作為該催化劑,諸如可舉出含活性元素Mo之Mo-Bi系/載體、Mo-Fe系/載體催化劑、Mo-V系/載體催化劑等,或含活性元素Sb之Sb-Fe系/載體催化劑等。此等催化劑可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。在此,作為該等載體,諸如可舉出氧化鋁及二氧化矽。此等載體可單獨使用一種或兩種或更多種組合 使用。作為該等催化劑之粒度分佈,諸如可舉出平均粒徑為40-80μm,且以重量百分比計算,粒徑大於90微公尺之占0-30%,粒徑小於45微公尺之占30-50%,並且粒徑小於20μm不高於10%。作為該等催化劑之顆粒形狀,諸如可舉出球形,柱形,環形,梅花型,三葉草型。舉例而言,之報告催化劑顆粒之外徑大體上為1-10mm,長度大體上為2-10mm。該催化劑可直接自市場購買,亦可根據此項技術中常規已知之任何方法進行製造。
根據本發明之一個態樣,對於該等氨氧化反應器之類型沒有特別之限定,具體諸如可舉出固定床反應器及流化床反應器,較佳流化床反應器。舉例而言,該流化床反應器可包含氣體分佈板、氣體分佈器、冷卻水管以及旋風分離器等。為此,該含氧氣體或加熱介質可藉由該氣體分佈板進入該流化床反應器內部,而該氨氧化基質及/或氨氣則可藉由該氣體分佈器進入該流化床反應器內部。該冷卻水管可將反應器內部多餘之熱量移出,該旋風分離器可將氣體夾帶之催化劑送回至反應器下端。另外,該流化床反應器上設有若干個量測溫度、壓力之監測點,可在DCS控制系統上直觀地反應出反應系統之運行狀態,包含各反應原料及加熱介質等之投入量(以Nm3/h或Nm3/h/m2表示)、反應器之操作線速度等。
根據本發明之一個態樣,在該預熱程序或預熱步驟結束之後,即可根據熟習此項技術者已知之任何方法及任何方式隨後進行氨氧化反應起動方法之啟動程序。為此,為了進行該啟動程序,諸如可舉出在該預熱程序或預熱步驟結束之後,向該氨氧化反應器中根據此項技術中已知之任何方式及任何方法投入各氨氧化反應原料(包含氨氣、含氧氣體及氨氧化基質,特別包含氨氣、空氣及丙烯),並根據需要對此等氨氧化反應原料向該氨氧化反應器中之投入情況分別或組合進行調節,直至所有此等 氨氧化反應原料向該氨氧化反應器內之投入量均達到該氨氧化反應器穩定運行時之預定值為止。
根據本發明之一個態樣,亦係關於一種氨氧化反應之起動方法。此項技術中已知的係,該氨氧化反應之起動方法必須包含預熱步驟及啟動程序。較佳地,該預熱步驟可對應於本說明書前述之預熱程序。
根據本發明之一個態樣,該氨氧化反應之起動方法包含以下步驟:(1)利用含氧氣體加熱氨氧化反應器內之催化劑床層(有時稱為預熱步驟);(2)向該氨氧化反應器內連續投入氨氣;(3)向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質;及(4)任選地,將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(1)中,作為該含氧氣體,特別可舉出空氣。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(1)中,該氨氧化反應器之反應器操作線速度為0.03-0.15m/s,較佳控制為0.03-0.1m/s。為此,該反應器操作線速度諸如可藉由調節該加熱介質向該氨氧化反應器中之輸入流量或投入量等方式而方便地實現。本發明之發明人出人意料地發現,藉由將該反應器操作線速度限定在該特殊範圍之內,可使本發明起動方法之啟動用時顯著縮短,並且氨氧化反應原料之消耗量亦相應顯著減少。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(1)中,該加熱介質向該氨氧化反應器內之投入量大體上為54-276Nm3/h/m2,較佳54-182 Nm3/h/m2。為此,該投入量諸如可藉由調節該加熱介質向該氨氧化反應器內之輸入流量而方便地調節。本發明之發明人出人意料地發現,藉由將該投入量限定在該特殊範圍之內,可使本發明起動方法之啟動用時顯著縮短,並且氨氧化反應原料之消耗量亦相應顯著減少。
在不受任何理論限制之情況下,本發明之發明人認為,藉由採用與先前技術相比更低之反應器操作線速度或含氧氣體投入量,在該預熱步驟結束之時刻,該氨氧化反應器內該含氧氣體之總殘留量顯著降低,由此後續之啟動程序需要處理(諸如吹除或消耗)之含氧氣體之總量亦會顯著降低。為此,各氨氧化反應原料即可快速達到氨氧化反應器穩定運行所規定之要求,導致此等反應原料各自之消耗量亦相應顯著降低。而且,若該操作線速度或該投入量超過本發明規定之範圍,由於進入反應器之含氧氣體量相對較多,不排除在後續之啟動程序中存在未完全反應之氨氣瞬間暴露於一定之氧濃度之情況,其可能會導致爆炸風險。另外,若該操作線速度或該投入量低於本發明規定之範圍,容易導致催化劑之流化質量較差,使得氨氧化反應原料之反應過程不充分,導致體系中未反應氨氣之比例增加,由此增加爆炸事故發生之風險。
根據本發明之一個態樣,藉由該步驟(1),將該氨氧化反應器內之催化劑床層加熱至此項技術中在進行氨氧化反應器預熱時能夠預期之任何溫度,具體諸如可舉出360℃或更高,370℃或更高,或380℃或更高,或大體上在500℃以下,450℃以下,400℃以下,或390℃以下,並沒有特別之限定。另外,本發明對於該步驟(1)所需要或所經歷之時間沒有特別之限制,而且該時間需要根據生產裝置各工段係否已具備起動運行之必要條件而定,大體上亦很難預先估計。而且,作為該加熱之升溫速 率,可參照此項技術中常規已知之任何數值,但作為舉例而言,通常為10-100℃/h。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(1)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.030-0.055MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,對於所使用之催化劑沒有特別之限定,只要係此項技術中已知可使氨氧化基質、氨氣及分子氧之發生氨氧化反應(諸如生成腈類化合物)之任何催化劑均可使用。作為該等催化劑,諸如可舉出含活性元素Mo之Mo-Bi系/載體、Mo-Fe系/載體催化劑、Mo-V系/載體催化劑等,或含活性元素Sb之Sb-Fe系/載體催化劑等。此等催化劑可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。在此,作為該等載體,諸如可舉出氧化鋁及二氧化矽。此等載體可單獨使用一種或兩種或更多種組合使用。作為該等催化劑之粒度分佈,諸如可舉出平均粒徑為40-80μm,且以重量百分比計算,粒徑大於90微公尺之占0-30%,粒徑小於45微公尺之占30-50%,並且粒徑小於20μm不高於10%。作為該等催化劑之顆粒形狀,諸如可舉出球形,柱形,環形,梅花型,三葉草型。舉例而言,該等催化劑顆粒之外徑大體上為1-10mm,長度大體上為2-10mm。該催化劑可直接自市場購買,亦可根據此項技術中常規已知之任何方法進行製造。
根據本發明之一個態樣,對於該氨氧化反應器之類型沒有特別之限定,具體諸如可舉出固定床反應器及流化床反應器,較佳流化床反應器。舉例而言,該流化床反應器可包含氣體分佈板、氣體分佈器、冷卻水管以及旋風分離器等。為此,該含氧氣體或加熱介質可藉由該氣體分佈板進入該流化床反應器內部,而該氨氧化基質及/或氨氣則可藉由該氣 體分佈器進入該流化床反應器內部。該冷卻水管可將反應器內部多餘之熱量移出,該旋風分離器可將氣體夾帶之催化劑送回至反應器下端。另外,該流化床反應器上設有若干個量測溫度、壓力之監測點,可在DCS控制系統上直觀地反應出反應系統之運行狀態,包含各反應原料及加熱介質等之投入量(以Nm3/h或Nm3/h/m2表示)、反應器之操作線速度等。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(1)之預熱步驟結束之後,即可開始氨氧化反應之啟動程序。在此,該啟動程序至少包含前述之步驟(2)、步驟(3)及步驟(4),或涵蓋從該步驟(2)開始直至該步驟(4)結束之整個過程。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,向該氨氧化反應器內連續投入氨氣。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,該催化劑床層之溫度大體上為390℃以上,較佳400℃以上,更佳400-440℃。投入氨氣之後,氨氧化反應放出之熱量導致氨氧化反應器內溫度較投氨前有所上升,大體上可達到氨氧化基質發生氨氧化反應之初始溫度。為了避免溫度過高,在該步驟(2)進行過程中,有時需要同步投入一定數目之冷卻盤管來控制該催化劑床層之溫度。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,氨氣向該氨氧化反應器內之投入量目標值大體上為7.5-110Nm3/h/m2、13.7-69.1Nm3/h/m2或7.5-45.6Nm3/h/m2。詳言之,在該氨氧化基質為丙烯之情況下,該目標值大體上為7.5-45.6Nm3/h/m2。作為氨氣之投入方式,諸如可舉出根據此項技術中常規已知之任何方式或任何方法自小劑量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增加至該目標值,亦可一次達到該目標值,並 沒有特別之限定。在採用從小劑量開始逐漸增加至該目標值之氨氣投入方式之情況下,能夠避免瞬間之大流量對調節閥損壞,亦減少了瞬間大流量時在管道內可能產生之靜電。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,該氨氣之投入量目標值與該含氧氣體之投入量值之比大體上為1:2.5-7,較佳1:4-6.5。為此,對於熟習此項技術者而言顯而易見的係,為了使該比例達到本發明規定之範圍,在調節或控制氨氣向該氨氧化反應器內之投入量之同時,有時需要根據情況相應調節或控制該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量。本發明對於該步驟(2)中該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量沒有特別之限定,只要可使得該投入量值比例達到本發明規定之要求即可。根據需要,亦可在該步驟(2)整個進行過程中維持該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量基本上恆定。為了操作方便起見,至少在該步驟(2)開始時,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量可為該步驟(1)結束時已經達到之相應數值,具體諸如可舉出54-276Nm3/h/m2。另外,所謂「基本上恆定」,指代數值維持絕對恆定或數值變化幅度在±10%(較佳±5%)以內。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.030-0.040MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)中,反應器操作線速度大體上為0.04-0.18m/s,較佳0.05-0.15m/s。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(2)進行2-20min之後開始該步驟(3)。較佳地,在該步驟(2)進行5-18min之後開始該步驟(3)。亦 即,舉例而言,在該步驟(2)進行至2-20min之時刻啟動該步驟(3),或說該步驟(2)進行2-20min之後結束,然後啟動該步驟(3),其他類似表述可類似理解。另外,在本申請發明之上下文中,諸如有時會針對某一步驟使用「結束」一詞,該「結束」僅代表該步驟被其後續步驟融合而不存在,但並不代表該步驟所涉及之物料輸送操作亦被終止。具體舉例而言,步驟(2)係關於向該氨氧化反應器內連續投入氨氣,所謂「步驟(2)結束」,僅表示該步驟(2)被後續之步驟(3)或步驟(3-1)所融合而不存在,但該步驟(2)所涉及之連續氨氣投入操作仍然在後續之步驟(3)或步驟(3-1)中延續存在而不終止。其他類似表述可類似理解。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)中,向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質,特別係連續投入丙烯。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)開始之時刻,在增加操作安全性或降低氨氧化反應器中反應混合物諸如因為組成處於爆炸極限範圍內而導致爆炸風險之角度出發,反應尾氣(亦即氨氧化反應器出口排放之尾氣)中分子氧之含量(相對於該尾氣之總體積)大體上為7.5體積%以下,較佳7-7.5體積%。
根據本發明之一個態樣,氨氣優先於氨氧化基質(諸如丙烯)進入氨氧化反應器內。自物質MSDS特性上分析,氨氣具有比氨氧化基質更高之爆炸極限下限,亦即,在相同含氧氣氛中,在0至爆炸極限下限之濃度範圍內,操作過程允許氨氣在體系中之安全操作濃度明顯大於氨氧化基質在體系中之安全操作濃度,反應進料氨氣先於氨氧化基質進入反應器相較於氨氧化基質先於氨氣進入反應器,在裝置起動過程中,前者降低爆炸之風險,安全係數大大提高。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)中,該催化劑床層之溫度大體上為400-440℃,較佳400-430℃或410-430℃。為了避免溫度過高,在該步驟(3)進行過程中,有時需要同步投入一定數目之冷卻盤管來控制該催化劑床層之溫度。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值大體上為5.2-110.5Nm3/h/m2,較佳9.13-65.8Nm3/h/m2。此時,本發明對於該含氧氣體及氨氣向該氨氧化反應器內各自之投入量或該投入量之變化方式沒有特別之限定,熟習此項技術者可根據情況任意選擇,只要確保此等氨氧化反應原料之間的氨氧化反應至少能夠發生並且不致產生爆炸風險即可。具體舉例而言,作為該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量,具體諸如可舉出44.2-1270.7Nm3/h/m2,但本發明並不限於此。另外,具體舉例而言,作為氨氣向該氨氧化反應器內之投入量,具體諸如可舉出7.5-110Nm3/h/m2,但本發明並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.030-0.045MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)中,反應器操作線速度大體上為0.04-0.32m/s,較佳0.05-0.20m/s或0.04-0.17m/s。
根據本發明之一個態樣,自避免爆炸風險之角度出發,該步驟(3)至少包含步驟(3-1)及步驟(3-2)。
步驟(3-1):保持該氨氣向該氨氧化反應器內之投入量基本上恆定,開始向該氨氧化反應器內投入該氨氧化基質。在此,所謂「基本上恆 定」,指代數值維持絕對恆定或數值變化幅度在±10%(較佳±5%)以內。在此,為了操作方便起見,該氨氣向該氨氧化反應器內之投入量可為該步驟(2)結束時氨氣向該氨氧化反應器內之投入量,諸如大體上為7.5-110Nm3/h/m2、13.7-69.1Nm3/h/m2或7.5-45.6Nm3/h/m2。詳言之,在該氨氧化基質為丙烯之情況下,氨氣之該投入量大體上為7.5-45.6Nm3/h/m2
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)開始之時刻,自增加操作安全性或降低氨氧化反應器中反應混合物諸如因為組成處於爆炸極限範圍內而導致爆炸風險之角度出發,反應尾氣(亦即氨氧化反應器出口排放之尾氣)中分子氧之含量(相對於該尾氣之總體積)大體上為7.5體積%以下,較佳7-7.5體積%。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃、400-430℃或400-415℃。為了避免溫度過高,在該步驟(3-1)進行過程中,有時需要同步投入一定數目之冷卻盤管來控制該催化劑床層之溫度。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.030-0.040MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)中,向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比大體上為1:4-7,較佳為1:4.5-6.5。可根據此項技術中常規已知之任何方法及任何方式來實現該莫耳比,諸如藉由調節該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量等方式,並沒有特別之限定。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質 向該氨氧化反應器內之投入量目標值可為1.5-22.1Nm3/h/m2、2.74-13.8Nm3/h/m2或1.5-11.4Nm3/h/m2。詳言之,在該氨氧化基質為丙烯之情況下,該投入量目標值大體上為1.5-11.4Nm3/h/m2。在向該氨氧化反應器中投入該氨氧化基質(特別係丙烯)時,可自小劑量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增加至該目標值,亦可一次達到該目標值,並沒有特別之限定。一旦引入氨氧化基質,在催化劑之作用下,在當前之溫度條件下,該基質之氨氧化反應亦隨即進行。該氨氧化反應之速率很快,反應過程中會消耗更多分子氧,使反應尾氣中分子氧之含量進一步下降,同時放出反應熱。由於該氨氧化反應器內分子氧含量之進一步減少,可避開反應產物如丙烯腈等可燃物質之爆炸極限,其亦係投入該氨氧化基質時採用低目標值(與先前技術相比)之原因。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-1)進行2-20min之後開始該步驟(3-2)。較佳地,在該步驟(3-1)進行3-18min之後開始該步驟(3-2)。
步驟(3-2):調節該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量。在此,作為該調節,可根據此項技術中已知之任何方式進行。具體舉例而言,諸如可舉出藉由改變用於將該含氧氣體及/或該氨氧化基質輸送進入該氨氧化反應器內之管道上之流量調節裝置(諸如閥門、流量計或孔板等),由此改變該投入量。另外,作為該調節方式,諸如可舉出從初始投入量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增大至相應之目標值。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)開始之時刻,自增加操作安全性或降低氨氧化反應器中反應混合物諸如因為組成處於爆炸極 限範圍內而導致爆炸風險之角度出發,反應尾氣中分子氧之含量(相對於該尾氣之總體積)大體上為2體積%以下,較佳0.5-2體積%。另外,從避免催化劑活性降低之角度出發,較佳在該步驟(3-2)進行之整個過程中,諸如藉由調節該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量,由此保持反應尾氣中分子氧之含量(相對於該尾氣之總體積)始終處於0.5-2體積%之範圍之內。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)中,取決於氨氧化基質之種類,該催化劑床層之溫度大體上為400-550℃、420-450℃、400-440℃或425-440℃。詳言之,在該氨氧化基質為丙烯時,該溫度大體上為420-450℃,較佳425-440℃。為了避免溫度過高,在該步驟(3-2)進行過程中,有時需要同步投入一定數目之冷卻盤管來控制該催化劑床層之溫度。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.035-0.045MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)中,調節或逐漸增加(諸如分多次、多步或連續)該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量,使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比(氨比)及/或該氨氧化基質與該含氧氣體(以分子氧計)之莫耳比(空比)達到裝置正常運行時之配比參數。根據反應器具體大小以及其內構件之佈置,反應器正常運行時之配比參數亦有所不同。具體舉例而言,該氨比大體上為1:0.8至1:5,較佳1:0.85至1:4.5。具體舉例而言,該空比大體上為1:4至1:30,較佳1:4.5至1:27。再進一步舉例詳細說 明,在氨氧化基質為丙烯時,該氨比大體上為1:1至1:1.5,較佳1:1.05至1:1.3。再進一步舉例詳細說明,在氨氧化基質為丙烯時,該空比大體上為1:8.5至1:11.5,較佳1:9至1:9.8。另外,對於熟習此項技術者而言顯而易見的係,為了使此等比例達到本發明規定之範圍,在調節該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量之同時,有時需要根據情況相應調節或控制氨氣向該氨氧化反應器內之投入量。本發明對於該步驟(3-2)中氨氣向該氨氧化反應器內之投入量沒有特別之限定,只要可使得此等比例達到本發明規定之要求並且不致產生爆炸風險即可。根據需要,亦可在該步驟(3-2)整個進行過程中維持氨氣向該氨氧化反應器內之投入量基本上恆定。為了操作方便起見,至少在該步驟(3-2)開始時,氨氣向該氨氧化反應器內之投入量可為該步驟(3-1)結束時已經達到之相應數值,具體諸如可舉出7.5-110Nm3/h/m2或7.5-45.6Nm3/h/m2。另外,所謂「基本上恆定」,指代數值維持絕對恆定或數值變化幅度在±10%(較佳±5%)以內。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為5.2-110.5Nm3/h/m2,較佳9.13-65.8Nm3/h/m2,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量目標值為44.2-1270.7Nm3/h/m2,較佳82.17-644.9Nm3/h/m2
根據本發明之一個態樣,步驟(3-1)之反應器操作線速度大體上為0.04-0.18m/s,較佳0.05-0.15m/s或0.05-0.15m/s。
根據本發明之一個態樣,步驟(3-2)之反應器操作線速度大體上為0.04-0.32m/s,較佳0.05-0.2m/s或0.04-0.17m/s。
根據本發明之一個態樣,從本發明預期技術效果更為優異 之角度出發,較佳步驟(3-1)之反應器操作線速度及步驟(3-2)之反應器操作線速度分別為0.04-0.18m/s及0.04-0.32m/s,較佳分別為0.05-0.15m/s及0.05-0.2m/s,或分別為0.05-0.15m/s及0.04-0.17m/s。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3-2)進行2-30min之後開始後續步驟。在此,作為該後續步驟,諸如可舉出該步驟(4)。較佳地,在該步驟(3-2)進行5-25min之後開始該後續步驟。
根據本發明之一個態樣,從該步驟(3-1)開始時刻至該步驟(3-2)結束時刻之經歷時間大體上為2-50min,較佳8-43min。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(3)進行2-50min之後開始該步驟(4)。較佳地,在該步驟(3)進行8-43min之後開始該步驟(4)。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值。若藉由該步驟(4)之前之其他步驟,諸如該步驟(3)或步驟(3-2),已經將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值,則該步驟(4)可省略而成為任選步驟。然而,自操作安全角度出發,較佳存在該步驟(4)。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,該催化劑床層之溫度為400-550℃或400-440℃,較佳400-440℃或425-440℃。為了避免溫度過高,在該步驟(4)進行過程中,有時需要同步投入一定數目之冷卻盤管來控制該催化劑床層之溫度。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,該氨氧化反應器內之壓力(錶壓)大體上為0.030-0.060MPa,較佳0.035-0.055MPa,但有時並不限於此。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,該氨氧化基質(特別係丙烯)之投入量預定值為110-160Nm3/h/m2,較佳117-143Nm3/h/m2。為此,可根據此項技術中已知之任何方式使該氨氧化基質之投入量調節至該預定值。具體舉例而言,諸如可舉出藉由改變用於將該氨氧化基質輸送進入該氨氧化反應器內之管道上之流量調節裝置(諸如閥門、流量計或孔板等),由此改變該投入量。另外,作為該調節方式,諸如可舉出從初始投入量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增大至相應之預定值。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,氨氣之投入量預定值為120-230Nm3/h/m2,較佳125-185Nm3/h/m2。為此,可根據此項技術中已知之任何方式使氨氣之投入量調節至該預定值。具體舉例而言,諸如可舉出藉由改變用於將氨氣輸送進入該氨氧化反應器內之管道上之流量調節裝置(諸如閥門、流量計或孔板等),由此改變該投入量。另外,作為該調節方式,諸如可舉出從初始投入量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增大至相應之預定值。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,該含氧氣體(特別係空氣)之投入量預定值為600-1600Nm3/h/m2,較佳1000-1500Nm3/h/m2或1050-1400Nm3/h/m2。為此,可根據此項技術中已知之任何方式使該含氧氣體之投入量調節至該預定值。具體舉例而言,諸如可舉出藉由改變用於將該含氧氣體輸送進入該氨氧化反應器內之管道上之流量調節裝置(諸如閥門、流量計或孔板等),由此改變該投入量。另外,作為該調節方式,諸如可舉出從初始投入量開始逐漸(諸如分多次、多步或連續)增大至相應之預定值。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)中,反應器操作線速度大體上為0.5-1.2m/s,較佳0.65-0.95m/s。
根據本發明之一個態樣,在該步驟(4)進行5-30min之後結束該起動方法。較佳地,在該步驟(4)進行6-25min之後結束該起動方法。
根據本發明之一個態樣,自本發明預期技術效果更為優異之角度出發,較佳地,該步驟(1)之反應器操作線速度、該步驟(2)之反應器操作線速度、該步驟(3)之反應器操作線速度及該步驟(4)之反應器操作線速度分別為0.03-0.15m/s、0.04-0.18m/s、0.04-0.32m/s及0.5-1.2m/s,較佳分別為0.03-0.1m/s、0.05-0.15m/s、0.05-0.20m/s(或0.04-0.17m/s)及0.65-0.95m/s。
根據本發明之一個態樣,自該步驟(2)開始時刻至該起動方法結束時刻之經歷時間(亦即該起動方法之啟動用時)大體上為10-100min,較佳20-60min,更佳20-50min。
根據本發明之一個態樣,藉由一些調溫調壓之操作方法,反應溫度、反應壓力、操作線速度等參數達到設置之目標工藝參數,如可藉由增減冷卻盤管數目調節反應溫度。對於新催化劑,催化劑燒氨能力較強,催化劑需要馴化過程,使用新催化劑之裝置初次起動,馴化期間操作負荷最好以滿負荷之70-95%下運行,較佳80-90%。對於平衡催化劑,裝置起動不受此影響,在裝置滿負荷之70-110%範圍內均能操作。
根據本發明之一個態樣,在該起動方法中,各個步驟彼此之間密切銜接,連續操作(亦即,不存在不同步驟之間的中間停頓或暫停操作)。
實施例
以下採用實施例進一步詳細地說明本發明,但本發明並不限於此等實施例。
在以下之實施例及比較例中,舉例說明了以空氣作為加熱介質及氨氧化反應原料之一,但本發明並不限於此。另外,作為舉例說明,該加熱介質之溫度為370-400℃,但本發明並不限於此。
實施例1
流化床反應器直徑為5.1公尺,催化劑床層高度為6.5公尺,催化劑為Mo-V系丙烯腈流化床催化劑(SANC系列,中國石化上海石油化工研究院製造),用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為100Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.057m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到380℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在150Nm3/h,穩定1.5min,再次將氨氣投入量控制至372Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.068m/s,整個操作歷時12min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.2體積%,將丙烷引入至反應器中,將丙烷投入量控制至81Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.07m/s,整個操作歷時4min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及丙烷流量計,空氣投入量控制為2753Nm3/h,丙烷投入量控制為286Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.1m/s,整個操作歷時6min。5調節丙烷、氨、空氣流量計,至丙烷投入量為2500Nm3/h、氨氣投入量為3250Nm3/h、空氣投入量 為24000Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.78m/s,整個操作歷時12min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為440℃,反應壓力(錶壓)為0.050MPa,起動方法之啟動用時34分鐘,氨氣總消耗為786Nm3,丙烷總消耗為534Nm3,硫酸總消耗172Kg。
實施例2
流化床反應器直徑為2.8公尺,催化劑床層高度為5公尺,催化劑為Mo-Fe系氫氰酸流化床催化劑(SANC系列,中國石化上海石油化工研究院製造),甲醇經蒸發器及過熱器後以氣相之形式進入反應器,投入量以體積計量表計量,用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.25kg/cm2,調節空氣投入量為162Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.095m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到380℃。2將氨氣投入量控制至181Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.11m/s,整個操作歷時10min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.5體積%,將甲醇引入至反應器中,將甲醇投入量控制至40Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.12m/s,整個操作歷時3min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及甲醇流量計,空氣投入量控制為1515Nm3/h,甲醇投入量控制為202Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.17m/s,整個操作歷時6min。5調節甲醇、氨、空氣流量計,至甲醇投入量為800Nm3/h、氨氣投入量為720Nm3/h、空氣投入量為6000Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.66m/s,整個操作歷時12min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫 度。反應溫度為440℃,反應壓力(錶壓)為0.050MPa,起動方法之啟動用時30分鐘,氨氣總消耗為198Nm3,甲醇總消耗為255kg,硫酸總消耗43Kg。
實施例3
流化床反應器直徑為2.8公尺,催化劑床層高度為6.5公尺,催化劑為Mo-Bi系乙腈流化床催化劑(MB系列,中國石化上海石油化工研究院製造),乙酸經蒸發器及過熱器後以氣相之形式進入反應器,投入量以體積計量表計量,用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為162Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.091m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到380℃。2將氨氣投入量控制至200Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.11m/s,整個操作歷時14min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.5體積%,將乙酸引入至反應器中,將乙酸投入量控制至44Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.12m/s,整個操作歷時5min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及乙酸流量計,空氣投入量控制為625Nm3/h,乙酸投入量控制為125Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.13m/s,整個操作歷時5min。5調節乙酸、氨、空氣流量計,至乙酸投入量為800Nm3/h、氨氣投入量為1280Nm3/h、空氣投入量為4000Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.52m/s,整個操作歷時12min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為400℃,反應壓力(錶壓)為0.050MPa,起動方法之啟動用時36分鐘,氨氣總消耗為336Nm3,乙酸總消耗為466kg,硫酸總消耗 73Kg。
實施例4
流化床反應器直徑為5.1公尺,催化劑床層高度為7.3公尺,催化劑為Mo-Bi系苯甲腈流化床催化劑(BN系列,中國石化上海石油化工研究院製造),甲苯經蒸發器及過熱器後以氣相之形式進入反應器,投入量以體積計量表計量,用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為100Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.057m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到380℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在150Nm3/h,穩定1.5min,再次將氨氣投入量控制至372Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.068m/s,整個操作歷時14min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.2體積%,將甲苯引入至反應器中,將甲苯投入量控制至41Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.07m/s,整個操作歷時5min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及甲苯流量計,空氣投入量控制為2330Nm3/h,甲苯投入量控制為93Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.077m/s,整個操作歷時6min。5調節甲苯、氨、空氣流量計,至甲苯投入量為1000Nm3/h、氨氣投入量為4000Nm3/h、空氣投入量為25000Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.74m/s,整個操作歷時12min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為400℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時37分鐘,氨氣總消耗為755Nm3,甲苯總消耗為2208kg,硫酸總消耗165Kg。
實施例5
流化床反應器直徑為7.5公尺,催化劑床層高度為7公尺,催化劑為新鮮之Mo-Bi體系丙烯腈催化劑(SANC系列,中國石化上海石油化工研究院製造),用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為54Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.030m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到370℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在150Nm3/h,穩定1.5min,再次將氨氣投入量控制至480Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.040m/s,整個操作歷時10min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.2體積%,將丙烯引入至反應器中,調節丙烯流量計,將丙烯投入量控制至104Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.040m/s,整個操作歷時3min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及丙烯流量計,空氣投入量控制為3686Nm3/h,丙烯投入量控制為384Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.058m/s,整個操作歷時4min。5調節丙烯、氨、空氣流量計,至丙烯投入量為4861Nm3/h、氨氣投入量為6076Nm3/h、空氣投入量為46665Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.7m/s,整個操作歷時10min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為425℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時27分鐘,氨氣總消耗為1092Nm3,丙烯總消耗為835Nm3,硫酸總消耗239Kg。
實施例6
流化床反應器直徑為7.5公尺,催化劑床層高度為7公尺,催化劑為平衡之Mo-Bi體系丙烯腈催化劑(SANC系列,中國石化上海石油化工研究院製造),用硫酸(濃度98重量%)吸收反應尾氣中之未反應氨氣。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為59Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.034m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到390℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在150Nm3/h,穩定1.5min,再次氨氣投入量控制至577Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.041m/s,整個操作歷時11min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.3體積%,將丙烯引入至反應器中,調節丙烯流量計,丙烯投入量控制至137Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.044m/s,整個操作歷時4min。4反應尾氣中分子氧之含量為2.0體積%,同步調節空氣流量計及丙烯流量計,空氣投入量控制為4620Nm3/h,丙烯投入量控制為480Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.074m/s,整個操作歷時5min。5調節丙烯、氨、空氣流量計,至丙烯投入量為5684Nm3/h、氨氣投入量為7390Nm3/h、空氣投入量為54000Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.81m/s,整個操作歷時12min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為435℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時32分鐘,氨氣總消耗為1642Nm3,丙烯總消耗為1160Nm3,硫酸總消耗346Kg。
實施例7
與實施例6基本上相同,只是有如下改變。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量 為158Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.091m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到390℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在180Nm3/h,穩定1.5min,再次氨氣投入量控制至1166Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.11m/s,整個操作歷時9min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.5體積%,將丙烯引入至反應器中,分兩次調節丙烯流量計,首次將丙烯投入量控制在100Nm3/h,穩定1.0min,再次丙烯投入量控制至259Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.11m/s,整個操作歷時6min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.8體積%,同步調節空氣流量計及丙烯流量計,分別將空氣投入量控制為8960Nm3/h,丙烯投入量控制為933Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.14m/s,整個操作歷時6min。5調節丙烯、氨、空氣流量計,至丙烯投入量為5684Nm3/h、氨氣投入量為7105Nm3/h、空氣投入量為54570Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.81m/s,整個操作歷時15min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為430℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時36分鐘,氨氣總消耗為2150Nm3,丙烯總消耗為1520Nm3,硫酸總消耗470Kg。
實施例8
與實施例5基本上相同,只是有如下改變。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為181Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.1m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到370℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在180Nm3/h,穩定1.5min,再次氨氣投入量控制至1595Nm3/h,調節反 應器操作線速度為0.12m/s,整個操作歷時14min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.5體積%,將丙烯引入至反應器中,調節丙烯流量計,丙烯投入量控制至354Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.13m/s,整個操作歷時7min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.8體積%,同步調節空氣流量計及丙烯流量計,分別將空氣投入量控制為11780Nm3/h,丙烯投入量控制為1227Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.20m/s,整個操作歷時7min。5調節丙烯、氨、空氣流量計,至丙烯投入量為5684Nm3/h、氨氣投入量為7105Nm3/h、空氣投入量為54570Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.81m/s,整個操作歷時15min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為430℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時43分鐘,氨氣總消耗為2510Nm3,丙烯總消耗為1594Nm3,硫酸總消耗542Kg。
比較例1
與實施例5基本上相同,只是有如下改變。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為323Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.18m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到370℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在150Nm3/h,穩定1.5min,再次將氨氣投入量控制至300Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.21m/s,整個操作歷時10min。在2結束時,反應尾氣中分子氧之含量為10.0體積%,存在超過丙烯腈爆炸極限之風險,由此該起動方法無法繼續進行。
比較例2
與實施例5基本上相同,只是有如下改變。
起動方法如下:1反應壓力為0.3kg/cm2,調節空氣投入量為543Nm3/h/m2,或調節反應器操作線速度為0.3m/s,使反應器內催化劑床層溫度達到370℃。2分兩次調節氨氣流量計,首次將氨氣投入量控制在300Nm3/h,穩定1.5min,再次將氨氣投入量控制至4800Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.38m/s,整個操作歷時45min。3反應尾氣中分子氧之含量為約7.2體積%,將丙烯引入至反應器中,分兩次調節丙烯流量計,首次將丙烯投入量控制在300Nm3/h,穩定1.0min,再次將丙烯投入量控制至1043Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.39m/s,整個操作歷時21min。4反應尾氣中分子氧之含量為1.5體積%,同步調節空氣流量計及丙烯流量計,空氣投入量控制為36864Nm3/h,丙烯投入量控制為3840Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.58m/s,整個操作歷時28min。5調節丙烯、氨、空氣流量計,至丙烯投入量為5680Nm3/h、氨氣投入量為7100Nm3/h、空氣投入量為54570Nm3/h,調節反應器操作線速度為0.83m/s,整個操作歷時32min。以上各步驟中,可根據需要藉由調整撤熱水管投入使用數目來控制反應溫度。反應溫度為425℃,反應壓力(錶壓)為0.045MPa,起動方法之啟動用時126分鐘,氨氣總消耗為11200Nm3,丙烯總消耗為5000Nm3,硫酸總消耗2460Kg。

Claims (25)

  1. 一種氨氧化反應之起動方法,包含以下步驟:(1)利用含氧氣體加熱氨氧化反應器內之催化劑床層,其中反應器操作線速度為0.03-0.15m/s;(2)向該氨氧化反應器內連續投入氨氣;(3)向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質;及(4)任選地,將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值。
  2. 如請求項1之起動方法,其中,該氨氧化反應器為流化床反應器,及/或,在該步驟(1)中,反應器操作線速度為0.03-0.1m/s,及/或,在該步驟(1)中,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量為54-276Nm3/h/m2
  3. 如請求項1之起動方法,包含以下步驟:(1)利用含氧氣體加熱該氨氧化反應器內之催化劑床層;(2)向該氨氧化反應器內連續投入氨氣;(3)向該氨氧化反應器內連續投入氨氧化基質;及(4)將該含氧氣體、氨氣及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量調節至各自之預定值,其中步驟(1)之反應器操作線速度、步驟(2)之反應器操作線速度、步 驟(3)之反應器操作線速度及步驟(4)之反應器操作線速度分別係0.03-0.15m/s、0.04-0.18m/s、0.04-0.32m/s及0.5-1.2m/s。
  4. 如請求項3之起動方法,其中步驟(1)之反應器操作線速度、步驟(2)之反應器操作線速度、步驟(3)之反應器操作線速度及步驟(4)之反應器操作線速度分別係0.03-0.1m/s、0.05-0.15m/s、0.05-0.20m/s及0.65-0.95m/s。
  5. 如請求項3之起動方法,其中在該步驟(1)中,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量為54-276Nm3/h/m2
  6. 如請求項3之起動方法,其中在該步驟(1)中,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量為54-182Nm3/h/m2
  7. 如請求項1之起動方法,其中該氨氧化基質選自丙烷、異丁烷、丙烯、異丁烯、甲醇、乙醇、丙醇、二甲醚、甲乙醚、乙酸及乙酸甲酯中之至少一者。
  8. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(1)中,該催化劑床層之溫度為360-500℃,及/或,在該步驟(2)中,該催化劑床層之溫度為390-440℃,及/或,在該步驟(3)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃,及/或,在該步驟(4)中,該催化劑床層之溫度為400-550℃。
  9. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(1)中,該催化劑床層之溫度為380-390℃,及/或,在該步驟(2)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃,及/或,在該步驟(3)中,該催化劑床層之溫度為410-430℃,及/或,在該步驟(4)中,該催化劑床層之溫度為425-440℃。
  10. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(2)進行2-20min之後開始該步驟(3),及/或,在該步驟(3)進行2-50min之後開始該步驟(4),及/或,在該步驟(4)進行5-30min之後結束該起動方法,及/或,從該步驟(2)開始時刻至該起動方法結束時刻之經歷時間為10-100min。
  11. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(2)進行5-18min之後開始該步驟(3),及/或,在該步驟(3)進行8-43min之後開始該步驟(4),及/或,在該步驟(4)進行6-25min之後結束該起動方法,及/或,從該步驟(2)開始時刻至該起動方法結束時刻之經歷時間為20-50min。
  12. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(2)中,氨氣向該氨氧化反應器內之投入量目標值為7.5-110 Nm3/h/m2,並且該氨氣之投入量目標值與該含氧氣體之投入量值之比為1:2.5-7,及/或,在該步驟(3)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為5.2-110.5Nm3/h/m2,及/或,在該步驟(4)中,該氨氧化基質之投入量預定值為110-160Nm3/h/m2,氨氣之投入量預定值為120-230Nm3/h/m2,該含氧氣體之投入量預定值為600-1600Nm3/h/m2
  13. 如請求項1之起動方法,其中,在該步驟(2)中,氨氣向該氨氧化反應器內之投入量目標值為7.5-45.6Nm3/h/m2,並且該氨氣之投入量目標值與該含氧氣體之投入量值之比為1:4-7,及/或,在該步驟(3)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為9.13-65.8Nm3/h/m2,及/或,在該步驟(4)中,該氨氧化基質之投入量預定值為117-143Nm3/h/m2,氨氣之投入量預定值為125-185Nm3/h/m2,該含氧氣體之投入量預定值為1050-1400Nm3/h/m2
  14. 如請求項1之起動方法,其中該步驟(3)包含以下步驟:(3-1)保持該氨氣向該氨氧化反應器內之投入量基本上恆定,開始向該氨氧化反應器內投入該氨氧化基質;及(3-2)增大該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量, 其中步驟(3-1)之反應器操作線速度及步驟(3-2)之反應器操作線速度分別為0.04-0.18m/s及0.04-0.32m/s。
  15. 如請求項14之起動方法,其中步驟(3-1)之反應器操作線速度及步驟(3-2)之反應器操作線速度分別為0.05-0.15m/s及0.04-0.17m/s。
  16. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)進行2-20min之後開始該步驟(3-2),及/或,在該步驟(3-2)進行2-30min之後開始該步驟(4),及/或,從該步驟(3-1)開始時刻至該步驟(3-2)結束時刻之經歷時間為2-50min。
  17. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)進行3-18min之後開始該步驟(3-2),及/或,在該步驟(3-2)進行5-25min之後開始該步驟(4),及/或,從該步驟(3-1)開始時刻至該步驟(3-2)結束時刻之經歷時間為8-43min。
  18. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)中,該催化劑床層之溫度為400-440℃,及/或,在該步驟(3-2)中,該催化劑床層之溫度為400-550℃。
  19. 如請求項14之起動方法,其中, 在該步驟(3-1)中,該催化劑床層之溫度為400-415℃,及/或,在該步驟(3-2)中,該催化劑床層之溫度為425-440℃。
  20. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:4-7,及/或,在該步驟(3-2)中,增大該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量,使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:0.8至1:5,並且使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與該含氧氣體之莫耳比達到1:4至1:30。
  21. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:4.5-6.5,及/或,在該步驟(3-2)中,增大該含氧氣體及該氨氧化基質向該氨氧化反應器內各自之投入量,使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與氨氣之莫耳比達到1:1.05至1:1.3,並且使得向該氨氧化反應器內投入之該氨氧化基質與該含氧氣體之莫耳比達到1:9至1:9.8。
  22. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標 值為1.5-22.1Nm3/h/m2,及/或,在該步驟(3-2)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為5.2-110.5Nm3/h/m2,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量目標值為44.2-1270.7Nm3/h/m2
  23. 如請求項14之起動方法,其中,在該步驟(3-1)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為2.74-13.8Nm3/h/m2,及/或,在該步驟(3-2)中,該氨氧化基質向該氨氧化反應器內之投入量目標值為9.13-65.8Nm3/h/m2,該含氧氣體向該氨氧化反應器內之投入量目標值為82.17-644.9Nm3/h/m2
  24. 如請求項1、3或14之起動方法,其中,在該步驟(3)開始之時刻或在該步驟(3-1)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量相對於該反應尾氣之總體積為7.5體積%以下,及/或,在該步驟(3-2)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量相對於該反應尾氣之總體積為2體積%以下。
  25. 如請求項1、3或14之起動方法,其中,在該步驟(3)開始之時刻或在該步驟(3-1)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量相對於該反應尾氣之總體積為7-7.5體積%,及/或,在該步驟(3-2)開始之時刻,反應尾氣中分子氧之含量相對於該反應尾氣之總體積為0.5-2體積%。
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