专利名称：与流化床进行热交换的装置及方法
技术领域：
本发明一般性涉及与物料的流化床进行热交换的装置和方法。
EP-A-0546677公开了用于在流化床反应区将乙烷氧化成乙酸的方法。在EP-A-0546677中说明的实施例中，乙烷与含有水、CO、CO2、O2、乙烯和乙烷的再循环物流相结合，合并的物流被加入到流化床反应器中。含有分子氧的物流和蒸气单独被引入到流化床反应器中。热的氧化产物离开反应器的顶部并流经蒸汽发生热交换器、冷却器和空气冷却器。据描述该流化床反应器还在床中配有冷却盘管(没有示出)，可将水引入其中和从中排出蒸汽。
EP-A-0685449公开了在流化床反应器中制造乙酸乙烯酯的方法，它包括通过一个或多个入口将乙烯和乙酸加入到流化床反应器中，通过至少一个另外的入口将含氧气体加入到流化床反应器中，将含氧气体、乙烯和乙酸在流化床反应器中一起结合并于此时与流化床催化剂材料接触以使乙烯、乙酸和氧气反应生产出乙酸乙烯酯和从流化床反应器中回收乙酸乙烯酯。EP-A-0685449描述了装有冷却盘管(被提供来从反应器中转移热)的含有可流化的微球催化剂的流化床反应器的应用。
EP-A-0847982公开了在流化床反应器中在升高的温度下通过乙烯、乙酸和含氧气体在流化床催化剂材料存在下进行反应来生产乙酸乙烯酯的方法，其特征在于将一种液体引入到流化反应器中，为的是通过液体的蒸发从反应器中除去热量。
在流化床反应器中的热交换管可用于除去放热反应的热量。它们还可用于加热可流化的催化剂床或甚至干燥催化剂，例如在停工之后。
根据EP-A-0847982，希望使用一些冷却管/盘管，以提供除热的“微调”。根据EP-A-0847982，典型地，通过向反应器中添加液体可达到约70％的除热效果。进一步声称，通过向反应器中添加液体可使除热效果达到100％和大于0％之间的任何合适的百分数且不超过所操作设备的安全界限。
EP-A-0776692描述在流化床反应器中热交换器件的应用，其中用于支持一个或多个基本上水平的支承梁的器件是通过用非连续的支撑结构代替连续的壁架来实现的。
EP-A-1034837涉及用于乙烯的氧氯化以生产氯乙烯单体的装有冷却管的流化床反应器的应用。这些冷却管相互之间等距离地间隔，并能够以方形(90°)和/或三角(60°)构型来排列。
在流化床中使用热交换管的问题是它们会干扰流化床的流动特性。这一问题在需要大量的热交换管的放热量大的流化床反应中是特别突出的。所以需要解决的问题是提供一种与流化床一起使用的装置，其中在降低热交换管对流化床的流化特性的影响的同时保持了热交换容量。已经发现，这可通过使用一种确定排列的热交换管来实现。
根据本发明的另一方面，提供了从物料的流化床中除热和/或为该物料的流化床提供热量的方法，该方法包括(i)在具有支持该物料流化床的器件的容器中的流化区内将可流化物料的床加以流化；和(ii)利用在流化区中相对于流化区的轴纵向排布的具有矩形间距和/或具有三角形间距的热交换管，从物料的流化床中除热和/或为物料的流化床提供热量，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，和该三角形间距的两边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
本发明通过使用具有矩形间距排列和/或三角形间距排列的热交换管来解决以上所述的技术问题，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，和该三角形间距的两边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
已经发现，这一排列允许很多热交换管排在流化区中，但不会显著干扰物料的流化床的流化特性。
热交换管的矩形间距具有长度x和y的两个边，其中x是y的至少1.5倍，优选是y的至少2.5倍。三角形间距排列的两个边中的每一个边是最短边长度的至少1.5倍，优选是最短边长度的2.5倍。
重要的是该热交换管不至于靠得太近-即，对于矩形间距，y的值不应太小和对于三角形间距，最短边不应太小以致于无效。例如，对于50mm直径的管，与75mm的中心与中心的最短距离对应的在两管之间25mm的最短距离是合适的。
其它参数也会对流化物料的床的流动特性产生影响。例如，热交换管直径，由热交换管占据的容器的横截面积的比例和热交换管的密集度(Φ)(它是管的截面面积除以间距面积)。
对于使用热交换管从流化区中除热，现在已经发现，热交换管应该在不低于流化区中流体的露点的温度下和优选在比流化区中流体的露点高至少10℃的温度下进行操作。
因此，根据本发明的另一方面，提供了通过使用热交换管从流化区中除热的方法，其中热交换管是在不低于流化区中流体的露点的温度下和优选在比流化区中流体的露点高至少10℃的温度下进行操作。
对于从流化区内物料的流化床中除热，这些热交换管中装有冷却流体如水。当冷却管的温度必须被限制以避免流化区中出现过冷局部和/或表面时，本发明是特别有利的。例如，冷却管的温度优选比流化区中流体的露点高10-15℃。在这种情况下，热交换管的数目必须较大，为的是除去足够的热量。这样大数量的热交换管对流化床的流动特性的影响可由本发明来减少。因此，例如在乙烯与乙酸和氧气的乙酰氧基化反应中，冷却管的温度不应低于110℃和优选应该是至少120℃。在高于反应器中反应物的混合物的露点温度下操作该冷却管有助于防止液体在热交换管上冷凝，这种冷凝会对催化剂的流化床有负面影响。
若要为流化区中物料的流化床提供热量，在该热交换管中提供加热流体如蒸汽、热水或其它热处理流体。
本发明特别适用于在可流化催化剂的流化床存在下的非均相气相反应和尤其适用于其中至少一部分的反应热是通过热交换管除去的放热反应。
本发明特别适合于其中至少一种反应物与含分子氧气体在可流化催化剂的流化床存在下接触的氧化反应，包括例如(a)烯烃的乙酰氧基化，例如乙烯、乙酸和氧气进行反应生产乙酸乙烯酯，(b)乙烯氧化成乙酸和/或乙烷氧化成乙烯和/或乙酸，(c)丙烯、丙烷或它们的混合物发生氨氧化得到丙烯腈和(d)C4类被氧化成马来酸酐，虽然本发明也可用于需要热交换器的其它流化床方法中。
优选地是，本发明的装置和方法可用于将乙烯乙酰氧基化生产乙酸乙烯酯，因为这一反应是大量放热的和流化床反应器可用于提供良好的温度控制。
因此，根据本发明的另一方面，提供了用于由至少一种反应物与含分子氧的气体在催化剂的流化床存在下进行反应的装置，该装置包括反应器，该反应器具有(a)用于在反应器中的流化区内流化可流化催化剂床的器件；(b)用于将至少一种反应物引入到反应器中的器件；(c)用于将含分子氧的气体引入到反应器中流化区内的催化剂的流化床中并让至少一种反应物与含分子氧的气体在流化区中催化剂的流化床存在下接触的器件；和(d)在流化区中相对于流化区的轴纵向排布的具有矩形间距和/或具有三角形间距的热交换管，矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，而三角形间距的两个边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
另外，根据本发明的另一方面，提供了由至少一种反应物与含分子氧的气体在催化剂的流化床存在下进行反应的方法，该方法包括(a)在反应器中的流化区内使可流化催化剂床流化，该反应器具有支持催化剂的流化床的器件；(b)将至少一种反应物引入到反应器中；(c)将含分子氧的气体引入到反应器中流化区内的催化剂的流化床中；(d)让至少一种反应物与含分子氧的气体在流化区中催化剂的流化床存在下进行接触；和(e)通过在流化区内相对于流化区的轴纵向排列的具有矩形间距和/或三角形间距的热交换管从流化区中除去至少一部分的反应热，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，三角形间距的两边的长度各自是最短边长度的至少1.5倍。
除这些热交换管外，通过向反应器中引入冷却气体如原料气和/或再循环气体以及从反应器中排出热气如反应产物和/或未消耗的反应物，可以从反应器中除去至少一部分的反应热；未消耗的反应物在反应器之外被冷却并再循环到反应器中。
液体可以被引入到反应器中作为反应物和/或用于通过它的蒸发从反应器中除热的目的。因此，可以提供一种器件将液体引入反应器中，该液体是作为反应物和/或用于通过它的蒸发从反应器中除热的目的。被引入到催化剂的流化床中的液体适宜是反应物、惰性液体或反应的产物，或它们当中的任何两种或多种的混合物。在乙烯与含分子氧的气体和乙酸的乙酰氧基化反应中，例如，乙酸反应物可以液体形式加入到催化剂的流化床中；可引入到催化剂的流化床中的合适产物是水，它是作为乙酰氧基化反应的副产物形成的并具有较高的蒸发潜热；乙酸乙烯酯产物和/或乙醛副产物也可再循环并以液体形式引入到催化剂的流化床中。
优选地，在确定液体的任何入口位置时要求液体不会冲击到流化区内任何冷却器表面(流化物料的流化床的那些表面除外)，比如位于流化区内用于除去反应热的热交换管的表面。
例如，在乙烯被乙酰氧基化生产乙酸乙烯酯的反应中，大约30-40％的反应热可通过向反应器中添加液体来除去，大约30-40％的反应热可以通过再循环已冷却气体来除去以及大约30-40％的反应热可以通过热交换管除去。然而，最高至100％、优选低于100％的任何合适比例的除热量可利用热交换管来完成。
这些热交换管可以用于在一开始为流化床反应器升温，通过让处在高温的合适流体通过该管。一旦该反应器处在所要求的温度，高温的流体可用冷却流体取代。
该热交换管也可用于干燥催化剂，例如在停工之后。
根据本发明的反应器可具有一个或多个供含分子氧的气体用的入口。流经这些入口的含分子氧的气体可以从共用源如公共终端箱中提供。含有分子氧的气体和其它气体也可通过其它入口例如作为再循环气体和/或混合原料气中的组分被引入到反应器中。
任何对反应物合适的入口可用于本发明中，尤其是认识到必须考虑这些反应物所带来的危险。因此，例如，对于含分子氧的气体，为了安全起见，优选它与催化剂支持器件的距离大于任何潜在火焰长度。
含分子氧的气体所用的入口可包括用于安全引入这一潜在危险物质的器件。
用于本发明中的合适的含分子氧的气体包括空气、富含氧的空气和有少量杂质如氮气、二氧化碳、氩气等的氧气。因此，可使用具有99.6vol％纯度的氧气，它的杂质如氩气优选不高于0.4vol％，典型地＜0.1vol％。氮的浓度优选是＜0.1vol％。在含分子氧的气体中氧气的浓度适宜在10-100vol％范围内，优选在30-100vol％范围内。
本发明的反应器可具有一个或多个供至少一种反应物用的入口，该反应物可任选与再循环气体一起在支持器件下方被引入到反应器中，以便使催化剂床流化。被引入到反应器中的至少一种反应物可以是气体，例如(i)乙烯和/或(ii)乙烷，它们可与含分子氧的气体反应分别产生(i)乙酸和/或(ii)乙烯和/或乙酸。乙烯也可与含分子氧的气体和乙酸一起使用来生产乙酸乙烯酯。在这些反应中的乙烯和/或乙烷能够以基本上纯净的形式使用或与氮气、甲烷、乙烷、二氧化碳和蒸汽形式的水中的一种或多种或与氢气、C3/C4链烯烃或烷烃中的一种或多种混合使用。
本发明的反应器和方法适宜在50到1500℃，优选100到1000℃的温度下使用。本发明的反应器可在10-10000kPa表压(0.1-100巴)，优选20-5000kPa表压(0.2-50巴)的压力下进行操作。
在容器的流化区中，通过让合适的气体流过物料的床，将物料的颗粒保持在流化状态。在具有冷却盘管的流化床中过快的流速会引起流过物料床的气体产生沟流，而在具有催化剂的流化床的反应器中沟流会降低除热效率和转化率。
该可流化的物料可以是任何合适的可流化催化剂。催化剂可以是负载的催化剂。合适的催化剂载体包括多孔性的二氧化硅、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、二氧化钛、二氧化硅/二氧化钛、氧化锆和它们的混合物。优选，该载体是二氧化硅。合适地，该载体可具有0.2-3.5mL/g载体的孔体积，5-800m2/g载体的表面积和0.3-5.0g/ml的表观堆密度。
用于本发明中的典型催化剂组合物可具有以下粒度分布0-20 微米 0-30wt％20-44 微米 0-60wt％44-88 微米 10-80wt％88-106微米 0-80wt％＞106 微米 0-40wt％＞300 微米 0-5wt％所属领域中技术人员将会认识到，44，88，106和300微米的载体粒度是任意的测量值，在测量中它们以标准筛的尺寸为基础。粒度和粒度分布可通过自动激光装置如Microtrac X100来测量。
合适地，该催化剂具有0.5-5g/cm3，优选0.5-3g/cm3，尤其0.5-2g/cm3的堆密度。
用于本发明中的合适催化剂包括氧化、氨氧化和乙酰氧基化催化剂。
适合用于由乙烯的乙酰氧基化生产乙酸乙烯酯的反应中的催化剂可包括第VIII族金属、催化促进剂和任选的共促进剂。该催化剂可通过任何合适的方法制备，如描述在EP-A-0672453中的方法，它的内容被引入本文供参考。该第VIII族金属优选是钯。该第VIII族金属能够以基于催化剂总重量的高于0.2wt％、优选高于0.5wt％的浓度存在。该金属浓度可以高达10wt％。合适的促进剂包括金、铜、铈或它们的混合物。优选的促进剂是金。促进剂金属可以0.1-10wt％的量存在于成品催化剂中。合适的共促进剂包括第I族金属、第II族金属、镧系元素或过渡金属，例如选自镉、钡、钾、钠、锰、锑、镧和它们的混合物，它们作为盐例如乙酸盐存在于成品催化剂中。优选的盐是钾或钠的乙酸盐。共促进剂优选以相当于催化剂重量的0.1-15wt％、更优选1-5wt％的浓度存在于催化剂组合物中。当使用液体乙酸原料时，共促进剂盐的优选浓度是至多6wt％，尤其2.5到5.5％。
用于乙烷和/或乙烯的氧化反应的合适催化剂描述在例如EP-A-1069945中，它的内容被引入本文供参考，该文献描述了用于乙烷和/或乙烯选择性氧化成乙酸的反应中的催化剂组合物，该组合物包括与氧气相结合的元素Moa.Wb.Agc.Ird.Xe.Yf(I)，其中X是元素Nb和V；Y是选自以下这些的一种或多种元素Cr、Mn、Ta、Ti、B、Al、Ga、In、Pt、Zn、Cd、Bi、Ce、Co、Rh、Cu、Au、Fe、Ru、Os、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、TI、U、Re和Pd；a、b、c、d、e和f表示元素的克原子比，以使得0＜a≤1；0≤b＜1和a+b＝1；0＜(c+d)≤0.1；0＜e≤2；和0≤f≤2。
用于乙烷和/或乙烯的氧化反应的另一合适催化剂描述在例如EP-A-1043064中，该文献的内容被引入本文供参考，它描述了催化剂组合物以及它在乙烷氧化成乙烯和/或乙酸的反应中和/或在乙烯氧化成乙酸的反应中的用途，该组合物包括根据以下经验式的与氧气相结合的、不存在钯的元素钼、钒、铌和金MoaWbAucVdNbeYf(I)，其中Y是选自以下这些中的一种或多种元素Cr、Mn、Ta、Ti、B、Al、Ga、In、Pt、Zn、Cd、Bi、Ce、Co、Rh、Ir、Cu、Ag、Fe、Ru、Os、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Tl、U、Re、Te、La和Pd；a、b、c、d、e和f表示元素的克原子比，要求0＜a≤1，0≤b＜1和a+b＝1；10-5＜c≤0.02；0＜d≤2；0＜e≤1；和0≤f≤2。
本发明现在仅仅利用实施例和参考附图来进行说明。
用于催化剂制备中的催化剂载体是通过将Nalco(NalcoChemical Company)硅溶胶1060和Degussa(Degussa ChemicalCompany)Aerosil二氧化硅的混合物进行喷雾干燥所制备的。在干燥的载体中，80％的二氧化硅来自该溶胶和20％的二氧化硅来自Aerosil。该喷雾干燥的微球在640℃的空气中煅烧4小时。制备载体的这一方法描述在EP-A-0672 453中。
用于随后的催化剂制备中的载体的粒度分布被给出在以下的表1中。
表1粒度 ％＞300微米288-300 微米3044-88微米38＜44 微米30b)可流化催化剂材料的制备。
采用初始润湿法，如以上所述制得的二氧化硅载体(54.4份)用Na2PdCl4.xH2O(含有1份钯)和HAuCl4.xH2O(含有0.4份金)在蒸馏水中的溶液浸渍。所形成的混合物彻底进行混合，静置1小时和干燥过夜。
浸渍过的材料缓慢地加入到肼在蒸馏水中的5％溶液中，和在偶尔搅拌下让混合物放置过夜。其后，该混合物进行过滤和用4×400份蒸馏水洗涤。该固体物然后干燥一整夜。
该材料用初始湿润法用乙酸钾(2.8份)的水溶液浸渍。所形成的混合物彻底进行混合，静置1小时和干燥过夜。
所获得的催化剂包括1.6wt％钯，0.6wt％金和5wt％乙酸钾。该催化剂被分选，得到以下粒度分布表2粒度％＜48微米26％48-104 微米42％＞104 微米32％
使用以上所制备的催化剂，通过使用
图1中示意性给出的X射线装置对在流化床容器中各种构型的热交换管的使用性能进行研究。
用于该实验的装置包括420mm ID铝制容器(1)，在衬铅的室(30)中配有造成流化的氮气供给装置(2)和液体进料系统(3)。该容器(1)装有用于支持可流化催化剂床的分配格栅板(4)。该容器连接于正向位移气体再循环泵(5)，加热器(6)和在含有冷凝器(8)的加压闭合环路(7)中的气体计量/测量系统(未示出)。
1.5英寸公称管内径(1.9英寸管外径)铝管(10)被设置在容器(1)内代表了反应器内的热交换管。任选含有旋风分离器的稀相区段(11)被提供来分离该催化剂。
液体进料系统包括用于再循环乙酸和将氮气(13)供给双流体喷嘴(14)的泵(12)。
对于X射线成象，从旋转阳极(20)产生脉冲(50赫兹)高能束(50-180kV)并通过准直器(21)，该准直器与在50Hz下操作的摄像机(23)同步。在每20毫秒的时间中，该准直器允许一个X射线脉冲，可控制持续1-10毫秒的时间，通过该流化床，其中发生的X-射线吸收量与沿着通路的物料量成比例。在图像增强器(22)上产生的图像是使用摄像机和磁带录像机(24)来记录的。短的X射线脉冲提供在床内物料的冻结图像，它可以随时间而变化。X射线实验将大约100kg的催化剂装入铝制容器中和用氮气来流化。
在一定范围的操作条件(温度、压力、流化速度和添加或不添加液体乙酸)下测试三种不同的热交换管构型。一旦该流化床在一组条件下已经稳定，从格栅向上一直到床表面进行X射线扫描。然后记录催化剂的流化行为，尤其是在热交换管的区域中的流化行为。实验1(对比)用于这一实验的构型是4英寸方形间距(图2)间隔了2.1英寸的1.9英寸外径的管(4英寸中心/中心)。因此，x＝y＝4英寸。使用在5和32cm/s之间的气体速度，在70和190℃之间的温度和至多9巴的压力。观察到差的流化，检测出是腾涌。实验2用于这一实验的构型是12英寸×4英寸矩形间距(x∶y)(图3)。使用在8和22cm/s之间的气体速度，在50和60℃之间的温度和9巴的压力。观察到非常好的流化，没有腾涌。实验3用于这一实验的构型是8英寸×3英寸矩形间距(x∶y)(图4)。使用在9和40cm/s之间的气体速度，在50和150℃之间的温度和至多9巴的压力。观察到非常好的流化，没有腾涌。
结果总结在表3中。
这些实验表明，当x大于y的1.5倍时，该热交换管对流化床没有负面影响。甚至当在管之间的最近距离(如实验3中所示)小于在实验1的正方形间距排列中的距离时仍然是这样。
表3
权利要求
1.包括容器的装置，该容器具有(1)用于在容器中的流化区内使可流化物质的床流化的器件；和(2)位于流化区中用于从流化区中除热和/或用于为流化区提供热量的热交换管，其特征在于该热交换管相对于流化区的轴纵向排布，其具有矩形间距和/或具有三角形间距，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，该三角形间距的两个边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
2.用于由至少一种反应物与含分子氧的气体在催化剂的流化床存在下进行反应的装置，该装置包括反应器，该反应器具有(a)用于在反应器中的流化区内使可流化催化剂床流化的器件；(b)用于将至少一种反应物引入到反应器中的器件；(c)用于将含分子氧的气体引入到反应器中流化区内的催化剂的流化床中并让至少一种反应物与含分子氧的气体在流化区中催化剂的流化床存在下接触的器件；和(d)热交换管在流化区内相对于流化区的轴纵向排布，其具有矩形间距和/或具有三角形间距，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，而三角形间距的两个边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
3.根据权利要求1或权利要求2所要求的装置，其中热交换管的矩形间距具有长度x和y的边，其中x是y的至少2.5倍。
4.根据权利要求1或权利要求2所要求的装置，其中三角形间距排列的两个边各自的长度是最短边长度的至少2.5倍。
5.根据在前述权利要求中任何一项中所要求的装置，其中的热交换管具有50mm的直径和在管之间的最短距离是25mm，这对应于在热交换管之间75mm的中心-中心的最短距离。
6.根据前述权利要求中任何一项所要求的装置，其进一步包括将液体引入到反应器中的器件，该液体用作反应物和/或用于通过该液体的蒸发从反应器中除热的目的。
7.根据前述权利要求中任何一项所要求的装置的用于氧化反应的用途，其中至少一种反应物被引入与含分子氧的气体在可流化催化剂的流化床存在下进行接触。
8.根据权利要求7所要求的用途，其中的氧化反应是选自(a)烯烃的乙酰氧基化，(b)乙烯氧化成乙酸和/或乙烷氧化成乙烯和/或乙酸，(c)丙烯、丙烷或它们的混合物发生氨氧化生成丙烯腈和(d)C4类被氧化生成马来酸酐。
9.根据权利要求7所要求的用途，其中的氧化反应是乙烯发生乙酰氧基化反应生产乙酸乙烯酯。
10.一种从物料的流化床中除热和/或为该物料的流化床提供热量的方法，该方法包括(i)在具有支持该物料流化床的器件的容器中的流化区内将可流化物料的床加以流化；和(ii)利用在流化区中相对于流化区的轴纵向排布的具有矩形间距和/或具有三角形间距的热交换管，从物料的流化床中除热和/或为物料的流化床提供热量，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，和该三角形间距的两边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
11.一种让至少一种反应物与含分子氧的气体在催化剂的流化床存在下进行反应的方法，该方法包括(a)在具有支持催化剂的流化床的器件的反应器中流化区内将可流化催化剂床加以流化；(b)将至少一种反应物引入到反应器中；(c)将含分子氧的气体引入到反应器中流化区内的催化剂的流化床中；(d)让至少一种反应物与含分子氧的气体在流化区中催化剂的流化床存在下进行接触；和(e)通过在流化区内相对于流化区的轴纵向排布的具有矩形间距和/或具有三角形间距的热交换管从流化区中除去至少一部分的反应热，该矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍，和三角形间距的两边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍。
12.根据权利要求11所要求的方法，其中的反应是选自(a)烯烃的乙酰氧基化，(b)乙烯氧化成乙酸和/或乙烷氧化成乙烯和/或乙酸，(c)丙烯、丙烷或它们的混合物发生氨氧化生成丙烯腈和(d)C4类被氧化生成马来酸酐。
13.根据权利要求11所要求的方法，其中让乙烯、乙酸和氧气进行反应以生产乙酸乙烯酯。
14.根据权利要求13所要求的方法，其中冷却管的温度是不低于110℃和优选至少是120℃。
15.根据权利要求10-14中任何一项所要求的方法，其中热交换管的矩形间距具有长度为x和y的边，其中x是y的至少2.5倍。
16.根据权利要求10-14中任何一项所要求的方法，其中三角形间距的两个边各自的长度是最短边长度的至少2.5倍。
17.根据权利要求10-16中任何一项所要求的方法，其中热交换管具有50mm的直径和在管之间的最短距离是25mm，这对应于在热交换管之间75mm的中心-中心的最短距离。
18.根据权利要求10-17中任何一项所要求的方法，其中热交换管是在不低于流化区中流体的露点的温度下、优选在比流化区中流体的露点高至少10℃的温度下和更优选在比流化区中流体的露点高10-15℃的温度下进行操作。
19.根据权利要求11-18中任何一项所要求的方法，其中通过向反应器中引入冷气体和从反应器排出热气体，从反应器中除去至少一部分的反应热。
20.根据权利要求11-19中任何一项所要求的方法，其中液体被引入到反应器中，该液体是作为反应物和/或用于通过该液体的蒸发从反应器中除去热量的目的。
21.根据权利要求20中所要求的方法，其中30-40％的该反应热是通过向反应器中添加液体来除去，30-40％的该反应热是通过已被冷却的气体的再循环来除去以及30-40％的该反应热是利用该热交换管来除去。
22.根据权利要求10-17中任何一项所要求的方法，其中向该热交换管提供加热流体。
23.根据权利要求11-22中任何一项所要求的方法，其中向热交换管中提供加热流体用于在开工时为流化床反应器升温以及当反应器处在所要求的温度时该加热流体被冷却流体替代。
全文摘要
用于与流化床进行热交换的装置和方法,该流化床包括相对于流化区的轴纵向排布的具有矩形间距和/或三角形间距的热交换管,矩形间距的一边的长度是另一边长度的至少1.5倍和/或三角形间距的两边各自的长度是最短边长度的至少1.5倍,它可减少热交换管对流化床的流化特性的影响。本发明特别适合于使用含分子氧的气体在可流化催化剂的流化床存在下的氧化反应,例如(a)烯烃的乙酰氧基化,(b)乙烯氧化成乙酸和/或乙烷氧化成乙烯和/或乙酸,(c)丙烯和/或丙烷发生氨氧化得到丙烯腈和(d)C4类被氧化成马来酸酐。
文档编号C07B61/00GK1350881SQ0113751
公开日2002年5月29日 申请日期2001年10月26日 优先权日2000年10月26日
发明者S·J·贝克, T·C·布里斯托, M·菲奥伦蒂诺, D·纽顿, B·L·威廉斯 申请人:英国石油化学品有限公司