為存在受限制的可用緩解選項(xiàng)、缺乏的反應(yīng)器更改來改正過度的直徑按比例增加。通過相當(dāng)數(shù)量的實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用具有大約10與100μ之間的平均顆粒直徑的催化劑，其中顆粒尺寸分布為大約O至30個(gè)重量百分比大于大約90μ，并且大約30至50個(gè)重量百分比小于45μ時(shí)，在大約140kPa或更低的反應(yīng)器壓力下操作時(shí)，大于大約9m直至大約Ilm的反應(yīng)器內(nèi)徑可與適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件和反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)合來實(shí)現(xiàn)用于丙烯腈和甲基丙烯腈的生產(chǎn)的可接受的流化條件，在另一方面中為大約135kPa或更低，在另一方面中為大約130kPa或更低，在另一方面中為大約125kPa或更低，在另一方面中為大約1lKpa至大約140kPa，在另一方面中為大約IlOkPa至大約140kPa，在另一方面中為大約125kPa至大約145kPa，在另一方面中為大約120kPa至大約140kPa，在另一方面中為大約130kPa至大約140kPa，在另一方面中為大約125kPa至大約140kPa，在另一方面中為大約125kPa至大約135kPa，在另一方面中為大約120kPa至大約137kPa，并且在另一方面中為大約115kPa至大約125Kpa。
[0036]因?yàn)榉磻?yīng)器壓力降低，所以需要增加反應(yīng)器直徑和/或反應(yīng)器速率，以便實(shí)現(xiàn)丙烯腈的給定生產(chǎn)率。此外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在這些降低的反應(yīng)器壓力下，可選地在更大的直徑下，還可能操作相對(duì)高的床高度與床直徑比，因而使催化劑存量最大化同時(shí)降低直徑方面的增加。在一方面中，通風(fēng)柵格設(shè)計(jì)提供在反應(yīng)器減產(chǎn)時(shí)的大約30至40% (最小)的催化劑床壓降。已經(jīng)確定，只要催化劑在上述顆粒特性范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地具有在大約I和4%之間的磨擦損失，那么對(duì)于具有9至Ilm的內(nèi)徑的反應(yīng)器，流化速率(基于流出物容積流和除冷卻盤管和浸腳區(qū)域外的反應(yīng)器剖面面積(“CSA”))可在直到1.2m/s下操作，優(yōu)選地為0.55和I之間?？墒褂靡阎椒▉泶_定磨擦損失，例如Hartge等的The 13th Internat1nalConference on Fluidizat1n - New Paradigm in Fluidizat1n Engineering，Art.33(2010)，基于 ASTM D4058 和 ASTM D5757，以及美國專利 N0.8，455，388 (它們均通過引用而整體并入本文中)的方法。在相關(guān)方面中，來自反應(yīng)器的總催化劑損失可為大約0.35至大約0.45kg/公噸產(chǎn)生的丙烯腈。
[0037]即使在直到指示速率下，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)操作具有大約0.25至大約0.45kg/cm2的頂部壓力的反應(yīng)器，和/或具有15kPa或更小的壓降和高于流化床頂部大約5.5至大約
7.5m的細(xì)粒脫離高度的旋風(fēng)分離器時(shí)，可能在可接受的催化劑損失下操作。因而當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型利用大約9至大約Ilm的反應(yīng)器內(nèi)徑，使用具有大約10和100μ之間的平均顆粒直徑的催化劑(其中顆粒尺寸分布為大約O至30的重量百分比大于大約90μ，且大約30至50個(gè)重量百分比小于45μ)時(shí)，已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在大約0.4m和1.05m/s，優(yōu)選地在0.55和0.85m/s之間的流化速率(基于流出物容積流和除冷卻盤管和浸腳區(qū)域外的反應(yīng)器剖面面積)下操作時(shí)，大約0.45至大約0.6的反應(yīng)器直徑與反應(yīng)器圓柱高度(切線到切線)之比是有效的。這因而導(dǎo)致0.005和0.015公噸每小時(shí)每立方米反應(yīng)器體積之間的增加的每單位反應(yīng)器體積(切線到切線)的生產(chǎn)能力的可能性，在另一方面中為大約0.0075至大約0.0125，在另一方面中為大約0.009至大約0.01公噸每小時(shí)每立方米反應(yīng)器體積。
[0038]期望確保優(yōu)化反應(yīng)器效率(包含關(guān)于試劑轉(zhuǎn)化和催化劑損失)同時(shí)增加反應(yīng)器的比生產(chǎn)力。旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)對(duì)反應(yīng)器的操作壓力、催化劑損失(包含由磨擦引起的)和要求的反應(yīng)器高度(切線到切線)是關(guān)鍵的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在大約20至大約30的第一級(jí)旋風(fēng)分離器入口速率與反應(yīng)器流出物速率之比，和/或第一級(jí)旋風(fēng)分離器的高度的比率是反應(yīng)器高度(切線到切線)的大約4%至大約7%的情況下，可實(shí)現(xiàn)上述令人滿意的反應(yīng)器操作窗。如圖3所示，旋風(fēng)分離器高度根據(jù)從旋風(fēng)分離器的頂部101至旋風(fēng)分離器的遠(yuǎn)端區(qū)段107的距離來確定。
[0039]在一方面中，反應(yīng)器10可構(gòu)造為，對(duì)于預(yù)定催化劑，具有比具有相同的預(yù)定催化劑和預(yù)定反應(yīng)器高度的常規(guī)反應(yīng)器大的通過能力。在一方面中，提供一種方法以用于提高預(yù)定催化劑和預(yù)定反應(yīng)器高度的反應(yīng)器通過能力。該方法包含在維持預(yù)定頂部壓力的同時(shí)增大反應(yīng)器直徑。該方法可包括維持預(yù)定反應(yīng)器設(shè)計(jì)速率。
[0040]在一方面中，一種工藝包含操作或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，反應(yīng)器具有大于大約40%至大約60%的反應(yīng)器圓柱高度(切線到切線)的預(yù)定反應(yīng)器內(nèi)徑，并且在另一方面中為大約45%至大約55%。這與常規(guī)工藝不同，常規(guī)工藝包括操作具有反應(yīng)器高度的大約40%的反應(yīng)器直徑的反應(yīng)器。在相關(guān)方面中，反應(yīng)器高度(切線到切線)可為大約10至大約25米，在另一方面中為大約10至大約20米，在另一方面中為大約12至大約18米，并且在另一方面中為大約14至大約16米。
[0041 ] 在一方面中，該工藝包含操作或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，反應(yīng)器具有為反應(yīng)器圓柱高度(切線到切線)的大約40%至大約60%的流化床高度，在另一方面中為大約42%至大約50%，在另一方面中為大約45%至大約55%，并且在另一方面中為大約44%至大約47%。這與常規(guī)工藝不同，常規(guī)工藝包括操作具有為反應(yīng)器高度(切線到切線)的大約25%的流化床高度，且因此具有更大的脫離高度的反應(yīng)器。
[0042]在一方面中，該工藝包含操作或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，反應(yīng)器具有為反應(yīng)器直徑的大約70 %至大約110 %的流化床高度，在另一方面中為大約70 %至大約100 %，在另一方面中為大約75%至大約90%，在另一方面中為大約80%至大約90%，在另一方面中為大約85 %至大約95 %，并且在另一方面中為大約85 %至大約90 %。這與常規(guī)工藝不同，常規(guī)工藝包括操作具有為反應(yīng)器直徑的大約65%的流化床高度的反應(yīng)器。
[0043]在一方面中，該工藝包含操作或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，反應(yīng)器具有在大約0.25至大約0.45kg/cm2的范圍中的頂部壓力，在另一方面中為大約0.3至大約0.5kg/cm2,在另一方面中為大約0.2至大約0.4kg/cm2，并且在另一方面中為大約0.2至大約0.5kg/cm2。該范圍中的反應(yīng)器頂部壓力提供優(yōu)于比該范圍高的反應(yīng)器頂部壓力的改善的催化劑性能的益處。在一方面中，該方法包括在大約0.4至大約0.45kg/cm2的范圍中操作反應(yīng)器。
[0044]在一方面中，該方法包含操作或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，流出物容積流具有大約0.5至大約1.2m/sec的線性速率(基于流出物體積流和除冷卻盤管和浸腳區(qū)域外的反應(yīng)器剖面面積(“034”)，8卩，~90%的開放034)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有可能使用該速率來設(shè)計(jì)和操作反應(yīng)器系統(tǒng)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)良好的流化/催化劑性能和來自旋風(fēng)分離器的合理的催化劑夾帶/催化劑損失，使得在反應(yīng)器能力增大時(shí)速率可盡可能地維持在大約該范圍中。在實(shí)施例中，可以在直到大約0.75m/sec至大約0.95m/sec的速率(基于90 % CSA和流出物氣體)下操作反應(yīng)器，并且維持大約0.25至大約0.5kg/cm2的頂部壓力，并且在另一方面中為大約0.2至大約0.45kg/cm2。在一方面中，以米/秒計(jì)的旋風(fēng)分離器入口速率與以米/秒計(jì)的反應(yīng)器流出物速率之比為20或更大，在另一方面中為大約20至大約30，在另一方面中為大約22至大約25，在另一方面中為大約23至大約26，并且在另一方面中為大約27至大約29 ο
[0045]由于流化速率增大，因而催化劑的磨擦的可能性也增大。增大的速率還導(dǎo)致流化床上方的更大的細(xì)粒脫離高度。細(xì)粒方面的該所得的增大可因而還增大旋風(fēng)分離器上的固體負(fù)載。
[0046]在一方面中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過操作反應(yīng)器或在反應(yīng)器中使烴反應(yīng)，其中，反應(yīng)器具有:預(yù)定反應(yīng)器直徑，其具有在反應(yīng)器高度的長度的大約45%至大約60%的范圍中的長度；流化床高度的長度，其為反應(yīng)器直徑的長度的大約80%至大約95% ;壓力，其在