CN112892613A - 一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于环己烷脱氢领域，尤其是一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，针对整过过程耗时长；需要进行反应器的拆装和催化剂的装卸；来回过程需要陆路运输；工厂再生单次处理量小(实际生产使用量大，工厂需多次分批再生)；工厂再生需要费用的问题，现提出如下方案，其包括进出料换热器，进出料换热器的输出端连接有空冷器，空冷器的输出端连接有水冷器，水冷器的输出端连接有气液分离罐，本发明无需对环己烷脱氢反应器进行拆装；无需对环己烷脱氢催化剂进行卸出和再次装填；无需向外运输和从外运输回装置；再生处理量大，可一次性全部再生完；大大缩短再生所需要的时间。

Description

一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺

技术领域

本发明涉及环己烷脱氢技术领域，尤其涉及一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺。

背景技术

环己烷脱氢制苯和氢气的生产装置(以下简称“环己烷脱氢装置”)是将环己烷在高温和一定压力条件下，在催化剂(以下称“环己烷脱氢催化剂”)的催化作用下生成苯和氢气，在经过一系列的气液分离和加压分别得到苯和氢气的生产装置。

环己烷脱氢装置目前国内仅福建永荣科技有限公司一套，产能18万吨苯/年，环己烷脱氢装置作为己内酰胺项目的配套装置，将己内酰胺项目的“水合法”环己酮装置唯一副产品环己烷作为原料，生产苯和氢气，再将苯和氢气作为“水合法”环己酮装置的原料使用。(“水合法”环己酮装置化工原理是苯和氢气加氢反应生成环己烷和环己烯，环己烷分离出作为副产品，环己烯与水“水合”反应生成环己醇，环己醇再进行脱氢反应生产环己酮和氢气，此氢气再回收利用)

环己烷脱氢装置的产生，目的是将“水合法”环己酮装置的副产品环己烷转化为苯和氢气，再用于“水合法”环己酮装置，避免了环己烷的外售，减少了苯和氢气的外购或自产，节约成本、增加效益。

。在环己烷脱氢的工艺包中，环己烷脱氢催化剂需定期对其进行再生，且由催化剂厂家回收至工厂，再生完成后再运回装置，再投入使用期间过程如下：

1、装置停车，对工艺系统进行氮气置换处理；

2、环己烷脱氢催化剂卸出反应器；

3、环己烷脱氢催化剂包装运输至工厂；

4、环己烷脱氢催化剂在工厂进行再生；

5、环己烷脱氢催化剂包装运输回环己烷脱氢装置；

6、环己烷脱氢催化剂装填至反应器；

7、工艺系统氮气置换并进行环己烷脱氢催化剂活化处理；

8、装置开车投用。

以上过程达到了环己烷脱氢催化剂再生的目的，提高并恢复了其性能，属“器外再生”工艺，但也存在一定的缺点，如：

1、整过过程耗时长；

2、需要进行反应器的拆装和催化剂的装卸；

3、来回过程需要陆路运输；

4、工厂再生单次处理量小(实际生产使用量大，工厂需多次分批再生)；

5、工厂再生需要费用。

为此，我们提出了一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，包括进出料换热器，所述所述进出料换热器的输出端连接有空冷器，所述空冷器的输出端连接有水冷器，所述水冷器的输出端连接有气液分离罐，所述气液分离罐的输出端连接有离心压缩机，所述离心压缩机的输出端连接有在线监测仪，所述在线检测仪的输出端与进出料管换热器的输入端连接，所述进出料管的输出端连接有五合一加热炉以及五合一环己烷脱氢反应器。

优选的，所述五合一加热炉包括第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉、第四加热炉以及第五加热炉。

优选的，所述五合一环己烷脱氢反应器包括第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器以及第五反应器。

优选的，所述第一加热炉的输出端连接有第一反应器，所述第一反应器的输出端与第二加热炉的输入端连接，所述第二加热炉的输出端连接有第二反应器，所述第二反应器的输出端连接有第三加热炉，所述第三加热炉的输出端连接有第三反应器。

优选的，所述所述第三反应器的输出端连接有第四加热炉，所述第四加热炉的输出端连接有第四反应器，所述第四反应器的输出端连接有第五加热炉，所述第五加热炉的输出端连接有第五反应器，所述第五反应器的输出端与进出料换热器的输入端连接。

优选的，所述气液分离罐的输出端连接有第一阀门，所述离心压缩机与在线检测仪之间连接有第二阀门。

优选的，所述在线检测仪和进出料换热器之间连接有第一管道和第二管道，第一管道上安装有第一止回阀、针型阀、流量计以及第三阀门，所述第二管道上安装有第二止回阀以及第四阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、无需对环己烷脱氢反应器进行拆装；

2、无需对环己烷脱氢催化剂进行卸出和再次装填；

3、无需向外运输和从外运输回装置；

4、再生处理量大，可一次性全部再生完；

5、大大缩短再生所需要的时间；

6、可控制任意再生阶段的温度及氧含量；

7、实现环己烷脱氢全部环己烷脱氢催化剂装填量的一次再生，无需装卸返厂再生；

8、可以满足环己烷脱氢装置所用催化剂的一次性全部再生，本工艺实现环己烷脱氢装置催化剂在装置内部(使用环境)进行一次性再生。

附图说明

图1为本发明提出的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺的工艺流程图。

图中标号：1进出料换热器、2空冷器、3水冷器、4气液分离罐、5离心压缩机、6在线检测仪、7五合一加热炉、701第一加热炉、702第二加热炉、703第三加热炉、704第四加热炉、705第五加热炉、8环己烷脱氢反应器、801第一反应器、802第二反应器、803第三反应器、804第四反应器、805第五反应器、9第一阀门、10第二阀门、11第一止回阀、12针型阀、13流量计、14第三阀门、15第二止回阀、16第四阀门。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

参照图1，一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，包括进出料换热器1，进出料换热器1的输出端连接有空冷器2，空冷器2的输出端连接有水冷器3，水冷器3的输出端连接有气液分离罐4，气液分离罐4的输出端连接有离心压缩机5，离心压缩机5的输出端连接有在线监测仪，在线检测仪6的输出端与进出料管换热器的输入端连接，进出料管的输出端连接有五合一加热炉7以及五合一环己烷脱氢反应器8。

五合一加热炉7包括第一加热炉701、第二加热炉702、第三加热炉703、第四加热炉704以及第五加热炉705，五合一环己烷脱氢反应器8包括第一反应器801、第二反应器802、第三反应器803、第四反应器804以及第五反应器805。

第一加热炉701的输出端连接有第一反应器801，第一反应器801的输出端与第二加热炉702的输入端连接，第二加热炉702的输出端连接有第二反应器802，第二反应器802的输出端连接有第三加热炉703，第三加热炉703的输出端连接有第三反应器803。

第三反应器803的输出端连接有第四加热炉704，第四加热炉704的输出端连接有第四反应器804，第四反应器804的输出端连接有第五加热炉705，第五加热炉705的输出端连接有第五反应器805，第五反应器805的输出端与进出料换热器1的输入端连接。

气液分离罐4的输出端连接有第一阀门9，离心压缩机5与在线检测仪6之间连接有第二阀门10，在线检测仪6和进出料换热器1之间连接有第一管道和第二管道，第一管道上安装有第一止回阀11、针型阀12、流量计13以及第三阀门，第二管道上安装有第二止回阀15以及第四阀门16。

工作原理：气液分离罐4中的气体进入到离心压缩机5被加压送至进出料换热器1，再至第一加热炉701加热后进入第一反应器801，再至第二加热炉702加热后进入第二反应器802，再至第三加热炉703加热后进入第三反应器803，再至第四加热炉704加热后进入第四反应器804，再至第五加热炉705加热后进入第五反应器805，第五反应器805出来带一定温度的气体在进出料换热器1与进入第一加热炉701的气体换热，再经进出料换热器1和水冷器3冷却至气液分离罐4。再生过程中产生的凝液主要为水在水冷器3和气液分离罐4被气液冷凝分离，从底部通过第一阀门9控制去排污，排出系统，产生的废气通过第二阀门10控制去放空，排出系统，再生时通过0.7MPa氮气对本工艺系统充压至合适压力，启动离心压缩机5,建立氮气条件下循环离心压缩机5→进出料换热器1→第一加热炉701→第一反应器801→第二加热炉702→第二反应器802→第三加热炉703→第三反应器803→第四加热炉704→第四反应器804→第五加热炉705→进出料换热器1→空冷器2→水冷器3→气液分离罐4→进出料换热器1工况，通过控制五合一加热炉7负荷，将环己烷脱氢反应器8温度按再生条件升高分阶段升温和控制温度稳定，达到再生温度时通过第三阀门和针型阀12控制合适压缩空气量进入到本工艺系统，观察环己烷脱氢反应器8床层温度控制压缩空气通入量，并定时观察在线检测仪6检测值，通过检测值变化和第二阀门10控制气体放空量，整个过程通过温度、压缩空气量、离心压缩机5循环量、在线检测仪6检测值及放空量控制再生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，包括进出料换热器(1)，其特征在于，所述所述进出料换热器(1)的输出端连接有空冷器(2)，所述空冷器(2)的输出端连接有水冷器(3)，所述水冷器(3)的输出端连接有气液分离罐(4)，所述气液分离罐(4)的输出端连接有离心压缩机(5)，所述离心压缩机(5)的输出端连接有在线监测仪，所述在线检测仪(6)的输出端与进出料管换热器的输入端连接，所述进出料管的输出端连接有五合一加热炉(7)以及五合一环己烷脱氢反应器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述五合一加热炉(7)包括第一加热炉(701)、第二加热炉(702)、第三加热炉(703)、第四加热炉(704)以及第五加热炉(705)。

3.根据权利要求2所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述五合一环己烷脱氢反应器(8)包括第一反应器(801)、第二反应器(802)、第三反应器(803)、第四反应器(804)以及第五反应器(805)。

4.根据权利要求3所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述第一加热炉(701)的输出端连接有第一反应器(801)，所述第一反应器(801)的输出端与第二加热炉(702)的输入端连接，所述第二加热炉(702)的输出端连接有第二反应器(802)，所述第二反应器(802)的输出端连接有第三加热炉(703)，所述第三加热炉(703)的输出端连接有第三反应器(803)。

5.根据权利要求4所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述所述第三反应器(803)的输出端连接有第四加热炉(704)，所述第四加热炉(704)的输出端连接有第四反应器(804)，所述第四反应器(804)的输出端连接有第五加热炉(705)，所述第五加热炉(705)的输出端连接有第五反应器(805)，所述第五反应器(805)的输出端与进出料换热器(1)的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述气液分离罐(4)的输出端连接有第一阀门(9)，所述离心压缩机(5)与在线检测仪(6)之间连接有第二阀门(10)。

7.根据权利要求6所述的一种环己烷脱氢制苯装置的催化剂再生工艺，其特征在于，所述在线检测仪(6)和进出料换热器(1)之间连接有第一管道和第二管道，第一管道上安装有第一止回阀(11)、针型阀(12)、流量计(13)以及第三阀门，所述第二管道上安装有第二止回阀(15)以及第四阀门(16)。

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