[发明专利]流化床反应系统以及使用该系统的方法

权利要求书

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；

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；

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；

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；

所述流化床反应系统包括以下情况(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。

2.如权利要求1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。

3.如权利要求2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。

4.如权利要求3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。

5.一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1-4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。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1-4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。