[发明专利]低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置及反应方法

权利要求书

1.一种低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，包括：流化床反应器(3)、气体分布器(2)、溅射分离构件(6)、旋风分离器(9)以及换热管件(11)，其中气体分布器(2)、溅射分离构件(6)、旋风分离器(9)与换热管件(11)均置于流化床反应器(3)内，流化床反应器(3)内包括下方的密相反应区(4)、处于中段的颗粒溅射过渡区(5)以及处于上方的稀相区(7)；

所述颗粒溅射过渡区(5)内设置有溅射分离构件(6)，所述溅射分离构件(6)包括处于中间区域的疏通道区与设置在外周并围绕所述疏通道区的密通道区。

2.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述密通道区的通道的面积与疏通道区的通道的面积之比为1/10-1/2之间。

3.根据权利要求1或2所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述密通道区的通道的面积与疏通道区的通道的面积之比为1/5-1/2之间。

4.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述密通道区通道的当量直径在0.005-0.08m之间。

5.根据权利要求1或4所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述密通道区通道的当量直径在0.005-0.03m之间。

6.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述密通道区和所述疏通道区均由具有均匀分布的孔的圆板、间隔分布的多个同心环形板，或间隔式平行设置的多个直板垂直或呈一定角度构成。

7.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述疏通道区为圆形，所述密通道区为圆环形，并且所述疏通道区的直径与所述密通道区的宽度之比在2/1-9/1之间。

8.根据权利要求7所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述疏通道区的直径与所述密通道区的宽度之比在2/1-5/1之间。

9.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述溅射分离构件(6)的数量为至少一个，并且沿着所述流化床反应器(3)的轴向分布。

10.根据权利要求1所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述溅射分离构件(6)距离底部气体分布器(2)的轴向高度为密相反应区(4)轴向高度的1.05-1.5倍。

11.根据权利要求1或10所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应装置，其特征在于所述溅射分离构件(6)距离底部气体分布器(2)的轴向高度为密相反应区(4)轴向高度的1.05～1.2倍。

12.一种低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应方法，采用权利要求1～11任一项的装置，包括如下步骤：

(a)、汽化后的硝基苯与氢气原料进入气室后经过气体分布器(2)进入流化床反应器(3)中，推动反应器内的催化剂流化后，在密相反应区(4)中进行反应，生产苯胺产物；

(b)、部分气相形成气泡，在密相反应区(4)的顶端发生颗粒溅射，形成颗粒溅射过渡区(5)，溅射的颗粒经过溅射分离构件(6)的有效拦截后返回密相反应区(4)中继续进行催化作用；

(c)、小部分未被拦截的颗粒穿过溅射分离构件(6)的通道进入稀相区(7)中经过旋风分离器(9)进行分离，颗粒返回密相反应区(4)，粗产品气(8)流出流化床反应器(3)进入后续分离工段。

13.根据权利要求12所述低剂耗的硝基苯加氢制苯胺反应方法，其特征在于所述催化剂为金属负载型催化剂，以铜为活性组分，载体为三氧化二铝或二氧化硅，催化剂平均粒径为50-600μm，且低于80μm以下的颗粒含量不小于2％；反应条件为：流化床反应器(3)内的表观气速为0.2-0.8m/s，氢气与硝基苯的摩尔比为6-21，密相反应区(4)内平均反应温度控制在220-280℃，气体分布器(2)附近的温度控制在320℃以下，密相反应区(4)内反应压力为0.05-1MPa。