CN112742312B - 一种带控制的流化床反应器及其反应控制方法 - Google Patents

一种带控制的流化床反应器及其反应控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带控制的流化床反应器及其反应方法，在流化床（1）底部设有气流分配板（5），分配板上均布一组入口管道（3）及其控制阀（4）。反应控制方法为：a.将工艺气通入流化床（1）底部；b.通过DCS控制装置，打开第一组间隔的控制阀（4），从打开的气流孔中通工艺气至流化床反应腔，时间为0.5h‑1h；c.之后通过DCS切换打开第二组间隔控制阀（4），通气时间为0.5h‑1h。本发明所提供的反应器内催化剂活化方法有以下优点：工艺气采用不同位置，间断式通入的方式，有效的对床内气体分布，通过调节手段的高效、针对性更强，调节效果更好，减少了床内结壁的生成，保证了床内流化效果，保证了催化剂的使用率，延长了系统的使用周期。

Description

一种带控制的流化床反应器及其反应控制方法
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，特征涉及一种三聚氰胺生产中带控制的流化床反应器及其反应控制方法。
背景技术
三聚氰胺生产是以尿素为原料的常、低压法生产工艺，生产三聚氰胺的原料是尿素，由于生产中难以避免的出现各类停车等异常情况，部分尿素未完全反应，会在流化床内形成局部的结块，进而影响气流分布与反应效果，局部温度低，催化剂利用不完全，催化剂活性逐渐降低，产量也因此随运行时间逐渐降低。因此一般一年多左右要大修一次，对流化床进行卸催化剂并清理，每次检修时间长、劳动强度大、产生的废弃物多。
原先的反应器底部的气体分布器基本无法有效调节气体分布，而通过研发，对床底气体分布器进行改造，在生产中出现异常停车及床内温度不正常时，能通过及时调整床底气体分布情况，有效的确保床内气体分布均匀，及时对催化剂进行有效的活化，从而保证了催化剂活性、减少床内结壁速率，能有效延长系统运行周期，提高产量降低消耗，也减少废弃物产生。
发明内容：
本发明的目的就是提供一种带控制的流化床反应器及其反应控制方法，以解决合理分配工艺气，减少因工艺气分配不均导致的局部温度低问题。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：
一种带控制的流化床反应器，特别是用于三聚氰胺生产的流化床反应器，在流化床1底部设有进口总管2，其特征在于：
a.流化床1底部内腔向上的位置设有气流分配板5，气流分配板5上连接一组工艺气的入口管道3；每个入口管道分别与气流分配板5上的气流孔对应联通；
b.每个入口管道3上分别设有控制阀4，每个控制阀分别与DCS控制器电学连接，以实现DCS对每个控制阀4进行开闭控制。
进一步的，所述的一组入口管道3为16只，均布设置于以气流分配板中心的圆周上，相邻的入口管道之间的圆心夹角为22.5度。入口管道处在离流化床底想上1/4位置上。
进一步的，所述的每个入口管道3距离流化床内壁的距离为 50-150 mm。
本发明还提供了一种流化床反应器的反应控制方法，包括以下步骤：
a.将工艺气通入流化床1底部；
b.通过DCS控制装置，打开第一组间隔一个气流孔所对应的控制阀4，从间隔打开的气流孔中通工艺气至流化床反应腔，通气时间为0.5h-1h；
c.之后通过DCS关闭打开的第一组控制阀4，立即打开第二组间隔一个气流孔所对应的控制阀4，从间隔打开的气流孔中通工艺气至流化床反应腔，通气时间为0.5h-1h；
d. 第一组控制阀和第二组控制阀轮流循环启闭。
进一步的，通气时间优选0.5h。
本发明所提供的反应器内催化剂活化方法有以下优点：工艺气采用不同位置，间断式通入的方式，有效的对床内气体分布，通过调节手段的高效、针对性更强，调节效果更好，减少了床内结壁的生成，保证了床内流化效果，保证了催化剂的使用率，延长了系统的使用周期。
附图说明：
图1 本发明提供的流化床底部简图；
图2 本发明提供的aa截面图。
具体实施方法：
实例一：
如图1所示，本发明提供一种带控制的三聚氰胺生产流化床反应器，在流化床1底部设有进口总管2，流化床1底部向上的1/4的位置设有气流分配板5，气流分配板5上沿着圆心均布一组16只工艺气的入口管道3；每个入口管道分别与气流分配板5上的气流孔h1、h2、h3…h16对应联通，所述气流孔距离流化床内壁150mm。
每个入口管道3上分布设有控制阀4，每个控制阀分别于DCS电学连接，已实现DCS对每个控制阀4进行开闭控制；通过轮换控制规定的入口管道工艺气通入方式，从而解决局部温度低，催化剂利用不完全的问题。
将三聚氰胺生产工艺气通入流化床底部，工艺气压力0.4Mpa，400℃，通过DCS控制程序打开工艺气入口h1、h3、h5、h7、h9、h11、h13、h15，通工艺气时间为0.5h，之后立刻切换工艺气入口h2、h4、h6、h8、h10、h12、h14、h16，通工艺气0.5h，一直按照这样工作，流化床床内结壁的生成周期延长150%，催化剂消耗下降25%。
实例二：
将三聚氰胺生产工艺气通入流化床底部，工艺气压力0.4Mpa，400℃，通过DCS控制程序打开工艺气入口h1、h3、h5、h7、h9、h11、h13、h15，通工艺气时间为1.0h，之后立刻切换工艺气入口h2、h4、h6、h8、h10、h12、h14、h16，通工艺气1.0h，一直按照这样工作，流化床床内结壁的生成周期延长50%，催化剂消耗下降10%。
实例三：
将三聚氰胺生产工艺气通入流化床底部，工艺气压力0.4Mpa，400℃，通过DCS控制程序打开工艺气入口h1、h3、h5、h7、h9、h11、h13、h15，通工艺气时间为0.5h，之后立刻切换工艺气入口h2、h4、h6、h8、h10、h12、h14、h16，通工艺气1.0h，一直按照这样工作，流化床床内结壁的生成周期延长100%，催化剂消耗下降20%。
实例四：
将三聚氰胺生产工艺气通入流化床底部，工艺气压力0.4Mpa，400℃，通过DCS控制程序打开工艺气入口h1、h3、h5、h7、h9、h11、h13、h15，通工艺气时间为1h，之后立刻切换工艺气入口h2、h4、h6、h8、h10、h12、h14、h16，通工艺气0.5h，一直按照这样工作，流化床床内结壁的生成周期延长100%，催化剂消耗下降20%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种流化床反应器的反应控制方法，在流化床（1）底部设有进口总管（2），其特征在于：
a.流化床（1）底部内腔向上的位置设有气流分配板（5），气流分配板（5）上连接一组工艺气的入口管道（3）；每个入口管道分别与气流分配板（5）上的气流孔对应联通；
b.每个入口管道（3）上分别设有控制阀（4），每个控制阀分别与DCS控制器电学连接，以实现DCS对每个控制阀（4）进行开闭控制；
所述的一组入口管道（3）为16只，均布设置于以气流分配板中心的圆周上，相邻的入口管道之间的圆心夹角为22.5度；
所述的每个入口管道（3）距离流化床内壁的距离为50-150 mm；
所述的反应控制方法，包括以下步骤：
1）.将工艺气通入流化床（1）底部；
2）.通过DCS控制装置，打开第一组间隔一个气流孔所对应的控制阀（4），从间隔打开的气流孔中通工艺气至流化床反应腔，通气时间为0.5h-1h；
3）.之后通过DCS关闭打开的第一组控制阀（4），立即打开第二组间隔一个气流孔所对应的控制阀（4），从间隔打开的气流孔中通工艺气至流化床反应腔，通气时间为0.5h-1h；
4）.第一组控制阀和第二组控制阀轮流循环启闭。
2.根据权利要求1所述的一种流化床反应器的反应控制方法，其特征在于，通气时间0.5h。
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