CN106268978B - 一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置 - Google Patents

一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置，其特点是：它包括再生开始阶段、再生恒温阶段、再生降温阶段、正常生产阶段，所用装置的结构是：它包括流化床101，所述流化床101底部的气体入口与第一管线1连接、顶部的气体出口与第二管线2连接，流化床101内置热水循环管102，热水循环管102的入口与第三管线3连接、出口与第四管线4连接，还包括汽水雾化器103，所述汽水雾化器103顶端的混合气体出口与第五管线5连接、并通过第五管线5与第三管线3连接，汽水雾化器103底端的氮气入口与第七管线7连接、并通过第七管线7与氮气管线连接，汽水雾化器103侧面的热水进水管106端头与第六管线6连接、并通过第六管线6与热水系统连接。

Description

一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置
技术领域
本发明涉及苯胺生产，是一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置，用于流化床生产苯胺的催化剂再生，对再生状态的流化床进行强制降温，以缩短催化剂再生时间。
背景技术
在使用流化床生产苯胺时，需要定期停产对催化剂表面上的积碳进行燃烧清理，以恢复催化剂的活性，即为再生过程。再生的具体工艺过程是：空气通过管线1进入流化床101，其中的氧气与催化剂表面的积碳接触进行燃烧，带走部分热量，并通过管线2排出，以保持流化床101温度的稳定。通过管线1进入流化床的空气量是制约再生时间的主要因素，而通入流化床的空气的流量取决于通过管线1进入流化床101的空气带走的热量。其存在的问题是再生时间较长，整个再生期间的停车时间平均为100小时，最长的再生停车时间为173小时，成为影响连续化高负荷生产苯胺的不利因素。
发明内容
本发明要解决的问题是：克服现有技术的缺点，提供一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置，利用空置的流化床101内的热水循环管102，将喷出的热水成雾状通过管线3送入流化床101内的热水循环管102中，进入热水循环管102内的雾状水汽化能够再走更多的热量，同时也避免因液态水进入热水循环管102造成液击而出现安全事故。
本发明解决技术问题的方案是：一种用于再生过程的强制降温工艺，其特征是：它包括再生开始阶段、再生恒温阶段、再生降温阶段、正常生产阶段，具体步骤如下：
1）再生开始阶段；
打开第一管线1、第二管线2，开通再生回路，以0-3000Nm3/h的流量通入空气进行再生，流化床101温度由180℃升高至400～430℃，同时，打开第三管线3、第四管线4，使生产用回路处于开通并且空置状态；
2）再生恒温阶段；
①流化床101温度升高至400～430℃进入再生恒温阶段，关闭第三管线3，打开第五管线5、第七管线7、第六管线6，开通强制降温回路；
②向第七管线7通入压力为0.4-0.6MPa（G）氮气，控制氮气流量为500-1000m3/h，并通过空置的第四管线4进行放空，确保热水循环管102内的压力为0-0.2MPa(G)；
③向第六管线6通入压力为0.7-1.0MPa（G）、温度为60-90℃的热水，控制热水流量为1000-1500kg/h，进入汽水雾化器103内被雾化的热水被氮气吹入热水循环管102，热水汽化带走热量，此时流化床101的温度会下降；
④在流量为2000～2500 Nm3/h的范围内调整由第一管线1进入流化床101的空气量，使流化床101温度保持400～430℃；
3）再生降温阶段；
流化床101温度由400～430℃开始下降进入降温阶段，此时，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路，同时调整空气流量为0-3000Nm3/h，直至温度下降至180℃，再停止通入空气，完成再生，切除强制降温回路后打开第三管线3，使生产用回路处于开通并且空置状态；
4）正常生产阶段；
正常生产阶段，关闭第一管线1、第二管线2以切除再生回路，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路。
一种用于再生过程的强制降温工艺所用装置，其特征是：它包括流化床101、第一管线1、第二管线2、热水循环管102、第三管线3和第四管线4，所述流化床101底部设置气体入口、顶部设置气体出口，流化床101底部的气体入口与第一管线1连接、顶部的气体出口与第二管线2连接，流化床101、第一管线1和第二管线2构成再生回路；流化床101内置热水循环管102，热水循环管102的入口与第三管线3连接、出口与第四管线4连接，热水循环管102、第三管线3和第四管线4构成生产用回路，其特征是：还包括汽水雾化器103、第五管线5、第七管线7、第六管线6，所述汽水雾化器103顶端的混合气体出口8与第五管线5连接、并通过第五管线5与第三管线3连接，汽水雾化器103底端的氮气入口9与第七管线7连接、并通过第七管线7与氮气管线连接，汽水雾化器103侧面的热水进水管106端头10与第六管线6连接、并通过第六管线6与热水系统连接，汽水雾化器103、第五管线5、第七管线7和第六管线6构成强制降温回路。
所述汽水雾化器103的结构是：它包括壳体、热水进水管106、喷头107，所述壳体的顶端设置混合气体出口8、底端设置氮气入口9，壳体顶端设置的混合气体出口8与第五管线5连接、并通过第五管线5与第三管线3连接， 壳体底端设置的氮气入口9与第七管线7连接、并通过第七管线7与氮气管线连接，所述热水进水管106呈L型，L型的热水进水管106一端置于壳体内、另一端从壳体的侧面伸出壳体外，伸出壳体外的热水进水管106端头10与第六管线6连接、并通过第六管线6与热水系统连接，所述喷头107置于壳体内、热水进水管106的前端、并与热水进水管106固连。
所述壳体包括雾化器前端104和雾化器后端105，所述雾化器前端104一端设置混合气体出口8、另一端设置连接法兰，所述雾化器后端105一端设置氮气入口9、另一端设置连接法兰，雾化器前端104的连接法兰与雾化器后端105的连接法兰固连，热水进水管106从雾化器后端105的侧面伸出壳体外。
本发明的有益效果是：其通过汽水雾化器103通入雾化热水进行强制降温的工艺能够将再生用空气流量从50～1000 Nm3/h 提高到2000～2500 Nm3/h，从而将用于再生的总停车时间由100小时缩短为60小时，缩短40小时的停车时间，而且能够避免因液态水进入热水循环管102造成液击而出现安全事故，具有再生速度快、停车时间短、成本低、效果好、安全稳定的优点。
附图说明
图1为现有技术的再生工艺流程图；
图2为本发明一种用于再生过程的强制降温工艺及其装置的工艺流程图；
图3 本发明一种用于再生过程的强制降温工艺用装置的汽水雾化器103的结构示意图。
图中：101流化床，102热水循环管，103汽水雾化器，104雾化器前端，105雾化器后端，106热水进水管，107喷头，1第一管线，2第二管线，3第三管线，4第四管线，5第五管线，6第六管线，7第七管线， 8 混合气体出口， 9 氮气入口， 10 热水进水管106端头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图2-图3，实施例1，本实施例的具体步骤如下：
1）再生开始阶段；
打开第一管线1、第二管线2，开通再生回路，以0-3000Nm3/h的流量通入空气进行再生，流化床101温度由180℃升高至400～430℃，同时，打开第三管线3、第四管线4，使生产用回路处于开通并且空置状态；
2）再生恒温阶段；
①流化床101温度升高至400～430℃进入再生恒温阶段，关闭第三管线3，打开第五管线5、第七管线7、第六管线6，开通强制降温回路；
②向第七管线7通入压力为0.4MPa（G）氮气，控制氮气流量为500m3/h，并通过空置的第四管线4进行放空，确保热水循环管102内的压力为0MPa(G)；
③向第六管线6通入压力为0.8MPa（G）、温度为80℃的热水，控制热水流量为1500kg/h，进入汽水雾化器103内被雾化的热水被氮气吹入热水循环管102，热水汽化带走热量，此时流化床101的温度会下降；
④在流量为2000～2500 Nm3/h的范围内调整由第一管线1进入流化床101的空气量，使流化床101温度保持400～430℃；
3）再生降温阶段；
流化床101温度由400～430℃开始下降进入降温阶段，此时，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路，同时调整空气流量为0-3000Nm3/h，直至温度下降至180℃，再停止通入空气，完成再生，切除强制降温回路后打开第三管线3，使生产用回路处于开通并且空置状态；
4）正常生产阶段；
正常生产阶段，关闭第一管线1、第二管线2以切除再生回路，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路。
本实施例所用装置，它包括流化床101、第一管线1、第二管线2、热水循环管102、第三管线3和第四管线4，所述流化床101底部设置气体入口、顶部设置气体出口，流化床101底部的气体入口与第一管线1连接、顶部的气体出口与第二管线2连接，流化床101、第一管线1和第二管线2构成再生回路；流化床101内置热水循环管102，热水循环管102的入口与第三管线3连接、出口与第四管线4连接，热水循环管102、第三管线3和第四管线4构成生产用回路；还包括汽水雾化器103、第五管线5、第七管线7、第六管线6，所述汽水雾化器103顶端的混合气体出口8与第五管线5连接、并通过第五管线5与第三管线3连接，汽水雾化器103底端的氮气入口9与第七管线7连接、并通过第七管线7与氮气管线连接，汽水雾化器103侧面的热水进水管106端头10与第六管线6连接、并通过第六管线6与热水系统连接，汽水雾化器103、第五管线5、第七管线7和第六管线6构成强制降温回路。
所述汽水雾化器103的结构是：它包括壳体、热水进水管106、喷头107，所述壳体的顶端设置混合气体出口8、底端设置氮气入口9，壳体顶端设置的混合气体出口8与第五管线5连接、并通过第五管线5与第三管线3连接， 壳体底端设置的氮气入口9与第七管线7连接、并通过第七管线7与氮气管线连接，所述热水进水管106呈L型，L型的热水进水管106一端置于壳体内、另一端从壳体的侧面伸出壳体外，伸出壳体外的热水进水管106端头10与第六管线6连接、并通过第六管线6与热水系统连接，所述喷头107置于壳体内、热水进水管106的前端、并与热水进水管106固连。
所述壳体包括雾化器前端104和雾化器后端105，所述雾化器前端104一端设置混合气体出口8、另一端设置连接法兰，所述雾化器后端105一端设置氮气入口9、另一端设置连接法兰，雾化器前端104的连接法兰与雾化器后端105的连接法兰固连，热水进水管106从雾化器后端105的侧面伸出壳体外。
本实施例所用装置采用现有技术制造。
实施例2，本实施例与实施例1相比，工艺过程和所用装置相同，不同之处在于：工艺参数不同，具体步骤如下：
1）再生开始阶段；
打开第一管线1、第二管线2，开通再生回路，以0-3000Nm3/h的流量通入空气进行再生，流化床101温度由180℃升高至400～430℃，同时，打开第三管线3、第四管线4，使生产用回路处于开通并且空置状态；
2）再生恒温阶段；
①流化床101温度升高至400～430℃进入再生恒温阶段，关闭第三管线3，打开第五管线5、第七管线7、第六管线6，开通强制降温回路；
②向第七管线7通入压力为0.6MPa（G）氮气，控制氮气流量为1000m3/h，并通过空置的第四管线4进行放空，确保热水循环管102内的压力为0.2MPa(G)；
③向第六管线6通入压力为1.0MPa（G）、温度为90℃的热水，控制热水流量为1000kg/h，进入汽水雾化器103内被雾化的热水被氮气吹入热水循环管102，热水汽化带走热量，此时流化床101的温度会下降；
④在流量为2000～2500 Nm3/h的范围内调整由第一管线1进入流化床101的空气量，使流化床101温度保持400～430℃；
3）再生降温阶段；
流化床101温度由400～430℃开始下降进入降温阶段，此时，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路，同时调整空气流量为0-3000Nm3/h，直至温度下降至180℃，再停止通入空气，完成再生，切除强制降温回路后打开第三管线3，使生产用回路处于开通并且空置状态；
4）正常生产阶段；
正常生产阶段，关闭第一管线1、第二管线2以切除再生回路，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路。
实施例3，本实施例与实施例1相比，工艺过程和所用装置相同，不同之处在于：工艺参数不同，具体步骤如下：
1）再生开始阶段；
打开第一管线1、第二管线2，开通再生回路，以0-3000Nm3/h的流量通入空气进行再生，流化床101温度由180℃升高至400～430℃，同时，打开第三管线3、第四管线4，使生产用回路处于开通并且空置状态；
2）再生恒温阶段；
①流化床101温度升高至400～430℃进入再生恒温阶段，关闭第三管线3，打开第五管线5、第七管线7、第六管线6，开通强制降温回路；
②向第七管线7通入压力为0.5MPa（G）氮气，控制氮气流量为800m3/h，并通过空置的第四管线4进行放空，确保热水循环管102内的压力为0.1MPa(G)；
③向第六管线6通入压力为0.7MPa（G）、温度为60℃的热水，控制热水流量为1500kg/h，进入汽水雾化器103内被雾化的热水被氮气吹入热水循环管102，热水汽化带走热量，此时流化床101的温度会下降；
④在流量为2000～2500 Nm3/h的范围内调整由第一管线1进入流化床101的空气量，使流化床101温度保持400～430℃；
3）再生降温阶段；
流化床101温度由400～430℃开始下降进入降温阶段，此时，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路，同时调整空气流量为0-3000Nm3/h，直至温度下降至180℃，再停止通入空气，完成再生，切除强制降温回路后打开第三管线3，使生产用回路处于开通并且空置状态；
4）正常生产阶段；
正常生产阶段，关闭第一管线1、第二管线2以切除再生回路，关闭第七管线7停止通入热水，关闭第六管线6停止通入氮气，关闭第五管线5，以此切除强制降温回路。

Claims (4)

1.一种用于再生过程的强制降温工艺，其特征是：它包括再生开始阶段、再生恒温阶段、再生降温阶段、正常生产阶段，具体步骤如下：
1）再生开始阶段；
打开第一管线（1）、第二管线（2），开通再生回路，以0-3000Nm3/h的流量通入空气进行再生，流化床（101）温度由180℃升高至400～430℃，同时，打开第三管线（3）、第四管线（4），使生产用回路处于开通并且空置状态；
2）再生恒温阶段；
①流化床（101）温度升高至400～430℃进入再生恒温阶段，关闭第三管线（3），打开第五管线（5）、第七管线（7）、第六管线（6），开通强制降温回路；
②向第七管线（7）通入压力为0.4-0.6MPaG氮气，控制氮气流量为500-1000m3/h，并通过空置的第四管线（4）进行放空，确保热水循环管（102）内的压力为0-0.2MPaG；
③向第六管线（6）通入压力为0.7-1.0MPaG、温度为60-90℃的热水，控制热水流量为1000-1500kg/h，进入汽水雾化器（103）内被雾化的热水被氮气吹入热水循环管（102），热水汽化带走热量，此时流化床（101）的温度会下降；
④在流量为2000～2500 Nm3/h的范围内调整由第一管线（1）进入流化床（101）的空气量，使流化床（101）温度保持400～430℃；
3）再生降温阶段；
流化床（101）温度由400～430℃开始下降进入降温阶段，此时，关闭第七管线（7）停止通入氮气，关闭第六管线（6）停止通入热水，关闭第五管线（5），以此切除强制降温回路，同时调整空气流量为0-3000Nm3/h，直至温度下降至180℃，再停止通入空气，完成再生，切除强制降温回路后打开第三管线（3），使生产用回路处于开通并且空置状态；
4）正常生产阶段；
正常生产阶段，关闭第一管线（1）、第二管线（2）以切除再生回路，关闭第七管线（7）停止通入氮气，关闭第六管线（6）停止通入热水，关闭第五管线（5），以此切除强制降温回路。
2.一种用于再生过程的强制降温工艺所用装置，其特征是：它包括流化床（101）、第一管线（1）、第二管线（2）、热水循环管（102）、第三管线（3）和第四管线（4），所述流化床（101）底部设置气体入口、顶部设置气体出口，流化床（101）底部的气体入口与第一管线（1）连接、顶部的气体出口与第二管线（2）连接，流化床（101）、第一管线（1）和第二管线（2）构成再生回路；流化床（101）内置热水循环管（102），热水循环管（102）的入口与第三管线（3）连接、出口与第四管线（4）连接，热水循环管（102）、第三管线（3）和第四管线（4）构成生产用回路，其特征是：还包括汽水雾化器（103）、第五管线（5）、第七管线（7）、第六管线（6），所述汽水雾化器（103）顶端的混合气体出口（8）与第五管线（5）连接、并通过第五管线（5）与第三管线（3）连接，汽水雾化器（103）底端的氮气入口（9）与第七管线（7）连接、并通过第七管线（7）与氮气管线连接，汽水雾化器（103）侧面的热水进水管（106）端头（10）与第六管线（6）连接、并通过第六管线（6）与热水系统连接，汽水雾化器（103）、第五管线（5）、第七管线（7）和第六管线（6）构成强制降温回路。
3.如权利要求2所述的一种用于再生过程的强制降温工艺所用装置，其特征是：所述汽水雾化器（103）的结构是：它包括壳体、热水进水管（106）、喷头（107），所述壳体的顶端设置混合气体出口（8）、底端设置氮气入口（9），壳体顶端设置的混合气体出口（8）与第五管线（5）连接、并通过第五管线（5）与第三管线（3）连接， 壳体底端设置的氮气入口（9）与第七管线（7）连接、并通过第七管线（7）与氮气管线连接，所述热水进水管（106）呈L型，L型的热水进水管（106）一端置于壳体内、另一端从壳体的侧面伸出壳体外，伸出壳体外的热水进水管（106）端头（10）与第六管线（6）连接、并通过第六管线（6）与热水系统连接，所述喷头（107）置于壳体内、热水进水管（106）的前端、并与热水进水管（106）固连。
4.如权利要求3所述的一种用于再生过程的强制降温工艺所用装置，其特征是：所述壳体包括雾化器前端（104）和雾化器后端（105），所述雾化器前端（104）一端设置混合气体出口（8）、另一端设置连接法兰，所述雾化器后端（105）一端设置氮气入口（9）、另一端设置连接法兰，雾化器前端（104）的连接法兰与雾化器后端（105）的连接法兰固连，热水进水管（106）从雾化器后端（105）的侧面伸出壳体外。
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