CN107694507B - 自动切换串联反应器模式的方法 - Google Patents

自动切换串联反应器模式的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107694507B
CN107694507B CN201710981350.4A CN201710981350A CN107694507B CN 107694507 B CN107694507 B CN 107694507B CN 201710981350 A CN201710981350 A CN 201710981350A CN 107694507 B CN107694507 B CN 107694507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
process stream
mode
tandem
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710981350.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107694507A (zh
Inventor
顾诚彪
于晓青
俞旭波
殷家云
姚益民
何琨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Engineering Group Co Ltd, Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd filed Critical Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority to CN201710981350.4A priority Critical patent/CN107694507B/zh
Publication of CN107694507A publication Critical patent/CN107694507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107694507B publication Critical patent/CN107694507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/004—Multifunctional apparatus for automatic manufacturing of various chemical products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/245—Stationary reactors without moving elements inside placed in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/12—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with hydrogen peroxide or inorganic peroxides or peracids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/04—Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种自动切换串联反应器模式的方法，主要解决现有技术中安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大的问题。本发明通过采用一种自动切换串联反应器模式的方法，采用自动切换串联反应器模式的方法，串联反应器的数量N＝2～6台，正常与再生工况二种操作模式实现一键自动切换，既保留原有安全联锁功能，又无需人工操作，正常与再生工况切换时间降低到0.1秒的技术方案较好地解决了上述问题，可用于自动切换串联反应器中。

Description

自动切换串联反应器模式的方法
技术领域
本发明涉及一种自动切换串联反应器模式的方法。
背景技术
化工工艺装置生产过程中，采用多台化学反应器串联工艺流程以提高化学反应的转化率，多台化学反应器串联中的一台反应器催化剂再生操作时，该反应器需要切出，其余反应器仍然正常运行以保证化工工艺装置满负荷连续平稳运转。现有技术中的CN200910259974.0一种气流床反应器的混合雾化器冷却保护系统，公开了由十二个子系统组成的冷却保护系统，能够有效保护设备，提高气流床反应器的开工率，保障人员和设备的安全。CN201510500998.6防止高塔造粒生产硝硫基复合肥工艺中硝酸铵燃爆的方法，公开了通过设置超温报警联锁保护系统对反应器进行温度实施监控以提高生产硝硫基复合肥工艺安全性的方法。CN201620097954.3适用于放热速率快且放热量大的连续化安全反应器，公开了一种安全反应器，该安全反应器能够改善工作环境，而且安全可靠。
现有技术中，CN200910259974.0和CN201510500998.6以及CN201620097954.3仅仅公开了在正常工况时，保护反应器的工艺方法和技术措施，并考虑正常工况与事故工况的切换。但是，现有技术只考虑在正常操作工况下的反应器联锁保护功能，一旦反应器进入再生工况，需将反应器从总工艺流程中切出，转入手动模式，这样才能完成反应器的再生操作。当反应器再生时，需将联锁切到旁路，此时反应器缺少联锁保护，或者需要人为的将部分阀门强制操作到开或关位置，出现人为操作失误的可能。由此，现有技术存在安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大的问题，提供一种新的自动切换串联反应器模式的方法，具有安全可靠性差好、工作效率高、操作工作量小的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种自动切换串联反应器模式的方法，实现串联反应器“正常投运”与“再生操作”二种不同操作模式在自控仪表的操作站或者辅助操作台上的一键切换，在“正常投运”模式时，反应器的一切联锁保护功能正常运行，完全满足保护工艺设备的要求；一旦切换至“再生操作”模式时，该反应器进入再生工况联锁保护状态，此时原来的联锁功能包括以下几种变换方式：(1)反应器出口温度联锁设定值自动改变为再生的保护值；(2)再生操作时的反应器工艺物料进料必须停止，进料流量将被自动旁路，同时为防止再生时反应器误操作进料，工艺物料进出料阀门将通过联锁系统强制关闭；(3)为反应器设计入口到出口的再生旁路管线，在再生操作模式下将旁路管线阀门自动打开，保证反应器再生操作时，主工艺流程正常运行；(4)反应器再生时，已经与主工艺流程无关，所有会间接触发主工艺流程其他部位联锁动作的信号全部被旁路并无效；(5)主工流程其它反应器的故障停车信号也不会影响该反应器的再生操作。
上述技术方案中，优选地，正常工况与再生工况切换时间小于等于0.1秒。
上述技术方案中，优选地，串联反应器的数量N＝2～6台。
上述技术方案中，优选地，串联反应器的数量N＝2台，当第一台反应器正常运行和第二台反应器再生操作时，第一工艺物料入口阀门打开，第一工艺物料出口阀门打开，第一工艺物料旁路阀门关闭；第二工艺物料入口阀门关闭，第二工艺物料出口阀门关闭，第二工艺物料旁路阀门打开；来自界外的工艺物流进料(21)通过第一工艺物料入口阀门进入到第一台反应器进行化学反应，原料转变为产品并通过第一工艺物料出口阀门流出，流出的工艺物料(22)通过第二工艺物料旁路阀门作为工艺物流出料(23)送出界外。
采用本发明自动切换串联反应器模式的方法，串联反应器的数量N＝2～6台。在正常工况与再生工况二种操作模式下，实现一键自动切换，既保留原有安全联锁功能，又无需人工手动操作，正常工况与再生工况切换时间从60～180秒降低到0.1秒；由此，串联反应器增加了安全可靠性、提高了工作效率、减少了操作工作量，取得了较好的技术效果，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为自动切换串联反应器模式的工艺流程示意图。
图1中：1操作模式一键切换设施，2，3反应器，11，12工艺物料入口阀门，13，14工艺物料出口阀门，15，16工艺物料旁路阀门，21工艺物流进料，22工艺物料，23工艺物流出料
以设置N＝2台反应器为例。
当反应器2正常运行和反应器3再生操作时，工艺物料入口阀门11打开，工艺物料出口阀门13打开，工艺物料旁路阀门15关闭；工艺物料入口阀门12关闭，工艺物料出口阀门14关闭，工艺物料旁路阀门16打开。来自界外的工艺物流进料21通过工艺物料入口阀门11进入到反应器2进行化学反应，原料转变为产品并通过工艺物料出口阀门13流出，流出的工艺物料22通过工艺物料旁路阀门16作为工艺物流出料23送出界外。通过本发明的操作模式一键切换设施1，可以实现(1)反应器2正常运行，反应器3再生操作和(2)反应器3正常运行，反应器2再生操作，上述(1)、(2)之间的一键自动切换。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【对比例1】
现有技术工艺生产装置，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，采用人工手动操作，切换过程花费时间60～180秒，安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大。
【实施例1】
如图1所示，生产规模为10万吨/年双氧水法环氧丙烷HPPO装置采用本发明自动切换串联反应器模式的方法，丙烯与双氧水通过环氧化反应生成环氧丙烷，串联反应器数量N＝2，当反应器2正常运行和反应器3再生操作时，工艺物料入口阀门11打开，工艺物料出口阀门13打开，工艺物料旁路阀门15关闭；工艺物料入口阀门12关闭，工艺物料出口阀门14关闭，工艺物料旁路阀门16打开。来自界外的工艺物流进料21通过工艺物料入口阀门11进入到反应器2进行化学反应，原料转变为产品并通过工艺物料出口阀门13流出，流出的工艺物料22通过工艺物料旁路阀门16作为工艺物流出料23送出界外。
工艺操作参数如下：反应器的反应温度为65℃，反应压力为3.2MPaG，丙烯重量空速4.6h-1；反应器的再生温度为235℃，再生压力为0.9MPaG。
通过本发明的操作模式一键切换设施1，可以实现：
(1)反应器2正常运行，反应器3再生操作；
(2)反应器3正常运行，反应器2再生操作；
上述(1)、(2)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。环氧丙烷的选择性达到97.0％以上，环氧丙烷产品纯度达到99.95％以上。
【实施例2】
同【实施例1】，仅仅生产规模改为20万吨/年双氧水法环氧丙烷HPPO装置，串联反应器数量N＝3，其中2台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：反应器的反应温度为60℃，反应压力为3.0MPaG，丙烯重量空速4.2h-1；反应器的再生温度为225℃，再生压力为0.7MPaG。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2正常运行，反应器3再生操作；
(2)反应器1和反应器3正常运行，反应器2再生操作；
(3)反应器2和反应器3正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。环氧丙烷的选择性达到97.0％以上，环氧丙烷产品纯度达到99.95％以上。
【实施例3】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模180万吨/年甲醇制烯烃MTO装置，产品气采用催化加氢的方法脱除其中的乙炔杂质，串联反应器数量N＝3，其中2台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：加氢反应器催化剂Pd含量为0.25％，Ni含量为0.31％，载体为氧化铝Al2O3，比表面积43m2/g，孔体积为0.43ml/g；在正常工况操作模式下的反应温度为43℃，反应压力为1.7MPaG，气相空速3300h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为155℃，再生压力为1.1MPaG。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2正常运行，反应器3再生操作；
(2)反应器1和反应器3正常运行，反应器2再生操作；
(3)反应器2和反应器3正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的工艺物料经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品。
【实施例4】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模100万吨/年乙烯装置，裂解气采用前加氢工艺流程脱除其中的乙炔、丙炔和丙二烯杂质，串联反应器数量N＝4，其中3台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：加氢反应器催化剂Pd含量为0.10％，Ni含量为0.80％，载体为氧化铝Al2O3，比表面积28m2/g；在正常工况操作模式下的反应温度为77℃，反应压力为2.3MPaG，气相空速5100h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为195℃，再生压力为1.9MPaG。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2以及反应器3正常运行，反应器4再生操作；
(2)反应器1和反应器2以及反应器4正常运行，反应器3再生操作；
(3)反应器1和反应器3以及反应器4正常运行，反应器2再生操作；
(4)反应器2和反应器3以及反应器4正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)、(4)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的工艺物料经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品；丙烯含量≥99.6mol％，丙炔含量≤5×10-6mol，丙二烯含量≤5×10-6mol的聚合级丙烯产品。
【实施例5】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模360万吨/年甲醇制烯烃MTO装置，产品气采用催化加氢的方法脱除其中的乙炔杂质，串联反应器数量N＝6，其中5台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：加氢反应器催化剂Pd含量为0.26％，Ni含量为0.30％，载体为氧化铝Al2O3，比表面积44m2/g，孔体积为0.23ml/g；在正常工况操作模式下的反应温度为41℃，反应压力为1.8MPaG，气相空速3200h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为185℃，再生压力为1.7MPaG。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2和反应器3和反应器4以及反应器5正常运行，反应器6再生操作；
(2)反应器1和反应器2和反应器3和反应器4以及反应器6正常运行，反应器5再生操作；
(3)反应器1和反应器2和反应器3和反应器5以及反应器6正常运行，反应器4再生操作；
(4)反应器1和反应器2和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器3再生操作；
(5)反应器1和反应器3和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器2再生操作；
(6)反应器2和反应器3和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的工艺物料经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品。

Claims (4)

1.一种自动切换串联反应器模式的方法，实现串联反应器“正常投运”与“再生操作”二种不同操作模式在自控仪表的操作站或者辅助操作台上的一键切换，在“正常投运”模式时，反应器的一切联锁保护功能正常运行，完全满足保护工艺设备的要求；一旦切换至“再生操作”模式时，该反应器进入再生工况联锁保护状态，此时原来的联锁功能包括以下几种变换方式：(1)反应器出口温度联锁设定值自动改变为再生的保护值；(2)再生操作时的反应器工艺物料进料必须停止，进料流量将被自动旁路，同时为防止再生时反应器误操作进料，工艺物料进出料阀门将通过联锁系统强制关闭；(3)为反应器设计入口到出口的再生旁路管线，在再生操作模式下将旁路管线阀门自动打开，保证反应器再生操作时，主工艺流程正常运行；(4)反应器再生时，已经与主工艺流程无关，所有会间接触发主工艺流程其他部位联锁动作的信号全部被旁路并无效；(5)主工流程其它反应器的故障停车信号也不会影响该反应器的再生操作。
2.根据权利要求1所述自动切换串联反应器模式的方法，其特征在于正常工况与再生工况切换时间小于等于0.1秒。
3.根据权利要求1所述自动切换串联反应器模式的方法，其特征在于串联反应器的数量N＝2～6台。
4.根据权利要求3所述自动切换串联反应器模式的方法，其特征在于串联反应器的数量N＝2台，当第一台反应器正常运行和第二台反应器再生操作时，第一工艺物料入口阀门打开，第一工艺物料出口阀门打开，第一工艺物料旁路阀门关闭；第二工艺物料入口阀门关闭，第二工艺物料出口阀门关闭，第二工艺物料旁路阀门打开；来自界外的工艺物流进料(21)通过第一工艺物料入口阀门进入到第一台反应器进行化学反应，原料转变为产品并通过第一工艺物料出口阀门流出，流出的工艺物料(22)通过第二工艺物料旁路阀门作为工艺物流出料(23)送出界外。
CN201710981350.4A 2017-10-20 2017-10-20 自动切换串联反应器模式的方法 Active CN107694507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710981350.4A CN107694507B (zh) 2017-10-20 2017-10-20 自动切换串联反应器模式的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710981350.4A CN107694507B (zh) 2017-10-20 2017-10-20 自动切换串联反应器模式的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107694507A CN107694507A (zh) 2018-02-16
CN107694507B true CN107694507B (zh) 2019-11-22

Family

ID=61181840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710981350.4A Active CN107694507B (zh) 2017-10-20 2017-10-20 自动切换串联反应器模式的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107694507B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110183557B (zh) * 2019-05-10 2021-11-09 中国神华煤制油化工有限公司 聚乙烯装置的停工控制方法和系统
WO2021192592A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 住友化学株式会社 プロピレンオキサイドの製造装置、及び、プロピレンオキサイドの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1819974A (zh) * 2003-08-22 2006-08-16 Fmc福瑞特股份有限公司 用于废水净化的方法、装置和试剂
CN101811921A (zh) * 2010-04-01 2010-08-25 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种无备用反应器甲醇转化制取烃类产品的连续工艺
CN104152177A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 山东利丰达生物科技有限公司 一种液化气芳构化的方法
US9701593B1 (en) * 2016-05-05 2017-07-11 BB&G Environmental, LLC Carbon dioxide conversion system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1819974A (zh) * 2003-08-22 2006-08-16 Fmc福瑞特股份有限公司 用于废水净化的方法、装置和试剂
CN101811921A (zh) * 2010-04-01 2010-08-25 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种无备用反应器甲醇转化制取烃类产品的连续工艺
CN104152177A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 山东利丰达生物科技有限公司 一种液化气芳构化的方法
US9701593B1 (en) * 2016-05-05 2017-07-11 BB&G Environmental, LLC Carbon dioxide conversion system

Also Published As

Publication number Publication date
CN107694507A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10357754B2 (en) Complex comprising oxidative dehydrogenation unit
CN107694507B (zh) 自动切换串联反应器模式的方法
EP3615498B1 (en) Complex comprising odh unit with integrated oxygen separation module
KR102084909B1 (ko) 1,3-부타디엔을 제공하기 위한 부텐 또는 부탄과 부텐의 혼합물의 탈수소화용 촉매 조성물 및 공정
JP2016510731A5 (zh)
CN107721799A (zh) 并联反应器模式自动切换的方法
CN103071544A (zh) 丁烯氧化脱氢催化剂的原位再生方法
KR20160021821A (ko) n-부텐의 1,3-부타디엔으로의 산화성 탈수 방법
US20070038008A1 (en) Process for the selective hydrogenation of phenylacetylene
EA010716B1 (ru) Способ поддержания в реакционнной системе требуемого распределения катализаторных частиц посредством селективного удаления частиц нежелательных размеров (варианты)
WO2019175731A1 (en) Mitigating oxygen, carbon dioxide and/or acetylene output from an odh process
KR20220024742A (ko) 통합 스팀 분해 및 유동화 촉매 탈수소화 시스템에서 아세틸렌 수소화 유닛을 작동하는 방법
CN107551958B (zh) 用于环氧化反应的反应器的切换方法
TW200523705A (en) Mechanically operated kill agent injection safety system and method to stop a runaway chemical reaction
CN102146009A (zh) 不饱和c4加氢方法
CN108261992A (zh) 自动切换乙烯装置前加氢反应器的方法
CN108191598A (zh) 安全切换乙烯装置碳三加氢反应器的方法
CN108191597A (zh) 乙烯装置碳二加氢反应器安全切换的方法
KR20070086285A (ko) 탈수소화 공정
CN102676207B (zh) 催化重整反应产物的脱氯方法
CN103380101A (zh) 用于处理烃的系统和方法
CN108329188A (zh) 高效切换甲醇制烯烃装置加氢反应器的方法
CN102910998B (zh) 一种低碳烷烃脱氢方法
US20230028068A1 (en) Removal of carbon monoxide, oxygen and acetylene from an oxidative dehydrogenation process
CZ228794A3 (en) Method of removing arsine and carbonyl sulfide from hydrocarbon charges containing light olefin (light olefins)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant