CN205809021U - 1,4‑丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种1,4‑丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,包括依次相连的原料配制系统、进料系统、反应系统和分离系统。本实用新型用来对B3D高压加氢催化剂进行性能评价,指导催化剂的选型,同时可以为优化工艺条件、调整工艺参数提供技术支持。还可以作为国产化催化剂研究开发的中试装置使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及对比试验装置技术领域,尤其是一种1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置。
背景技术
目前国内1,4-丁二醇(BDO)生产装置中,1,4-丁炔二醇(B3D)高压加氢所需的催化剂均由国外公司提供,均为其专利技术,为了保护其专利技术不受侵犯,供应商仅仅提供了催化剂的正确使用方法和安全保存的相关信息,因此国内对于该催化剂的认识仅限于应用,而没有深层次的了解。而且在催化剂供应方面受制于人,催化剂价格相对较高,产品增值空间小,企业盈利能力受影响,且催化剂订货周期长,对装置的安全平稳运行有一定的影响,因此急需进行国产催化剂的研究开发,所以需要实用新型一套B3D高压加氢催化剂对比实验装置。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足,提出一种1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,结构巧妙,使用方便。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供以下技术方案:一种1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:包括依次相连的原料配制系统、进料系统、反应系统和分离系统。
进一步地,所述反应系统的操作压力为10-30Mpa;温度为50-200℃。
进一步地,所述原料配制系统为两个并联设置的原料配制罐。
进一步地,所述原料配制罐的出口经过滤器、所述进料系统和换热器与所述反应系统连通。
进一步地,所述进料系统为高压进料泵。
进一步地,所述反应系统为带夹套的反应器。
进一步地,所述反应器的出入口连接有带阀门的管线。
进一步地,还包括恒温油浴,所述恒温油浴一部分与所述换热器连接,另一部分与所述夹套连通。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:用来对B3D高压加氢催化剂进行性能评价,指导催化剂的选型,同时可以为优化工艺条件、调整工艺参数提供技术支持。还可以作为国产化催化剂研究开发的中试装置使用。
附图说明
图1为本实用新型1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示,一种1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,用于气、液、固高压加氢反应,由原料配制系统、原料进料系统、反应系统、分离系统及相应的管道、阀门、连接件、仪表等几部分构成。本实验装置可以
所述反应器R-101为实验装置的核心设备,主要由壳体、封头、夹套、内部构件等组成,氢气与一定浓度的B3D/BDO溶液在反应器R-101内,在适宜的工艺条件下进行催化加氢反应;反应器R-101的操作压力范围为10-30Mpa;操作温度范围为50-200℃。
高压进料泵P-61为容积式计量泵,用于计量一定浓度的B3D/BDO溶液并将其加压到所需压力;同时具备催化剂活化或钝化时的液体输送功能;
所述混合/输送泵P-51为离心泵,具备混合和输送双重功能;
所述配料/进料罐V-51/V-52具备配料罐和原料罐双重功能,当一个罐为原料罐则另一个为配料罐,循环使用。同时具备产品催化剂活化或钝化时的活化液和钝化液的储槽;
所述产品罐V-81,用于产品储槽罐;
所述进料换热器E-61为气、液共用换热器,用于氢气和B3D/BDO溶液的加热;
所述产品溶液冷却器E-71用于将采出的产品溶液冷却到常温;
所述产品高压分离罐V-71,用于高压产品的气液分离;
所述产品溶液冷却器H用于将采出的产品溶液冷却到常温;
所述气液分离器V-71用来分离产品溶液中夹带的气体;
所述恒温油浴HTO-61/HTO-201用于反应初期所需热量提供及反应过程中反应热的移除;油浴加热采用电加热,温度自动控制;油浴内设冷却盘管,用冷流体移除反应热,温度自动控制。两油浴器整体联通,中间设有可拆卸密封隔板,在反应器初期独立运行,在运行平稳后拆除隔板,用反应放出的热量加热进料,热量不足部分通过电加热进行补充,节省电量和冷却水量。
所述管道、阀门、连接件、仪表等用于实验装置各设备的连接、控制及工艺指标的监控、调整。
其中:
1、原料配制系统
预先在产品罐V-81中加入配料一,在进料罐V-52中加入配料二,通过混合/输送泵P-51将产品罐V-81和进料罐V-52中的液体导入配料罐V-52中。再通过通过混合/输送泵P-51对V-52中的混合物料进行循环混合,从而完成配料;
2、原料进料系统
管道氢气经过过滤器过滤后,通过减压阀减压至一定压力后通过质量流量计计量流量后,进入预热器E-61预热后进入反应器R-101内。
管道氮气经过过滤器过滤后,通过减压阀减压至一定压力后分为三路,第一路通过球阀和单向阀控制可向主管线内进行吹扫置换;第二路也可以通过球阀控制向液路管线进行吹扫置换;第三路通过球阀控制向配料罐、进料罐和产品罐补充氮气。
液相原料经过过滤罐F-01过滤后,通过配料罐V-51或进料罐V-52储存,原料液相通过过滤器F-61过滤后,经精密计量泵P-61控制和计量后入预热器E-61预热后进入反应器R-101内;
3、反应系统
气相和液相进入预热器E-61,通过独立的预热盘管进行预热,热源由预热油浴HTO-61提供循环导热油。预热后的混合物料进入反应器R-101内,经过反应器下部的预热段后再次预热后,进入催化剂床层,在一定的压力、温度和空速下进行反应,反应后的生成物从反应器上部排出,进入分离系统。
反应器R-101采用导热油保温和加热,反应器导热油夹套设有一点测温,反应器管芯设有6点一体式测温热电偶,反应器入口配有压力传感器、精密压力表,反应器出口配有爆破片和弹簧安全阀。
反应器R-101外设夹套,夹套中可以用热、冷流体来对反应物料进行升温和降温。反应器R-101下部设有混合预热段,用于气液混合预热,使反应物到达床层时立即开始反应。反应器R-101内上部和下部分别设有瓷球,用于气液进一步混合预热,同时具备产物过滤作用。反应器R-101设差压变送器,用于监控反应器R-101床层压差的变化。反应器R-101设力变送器,检测反应器压力同时通过与氢气进料进行连锁控制实现压力平衡。反应器R-101设有多只温度传感器,用于反应器预热段、反应床层、反应器分离段的温度监控。
反应器的出入口连接有带阀门的管线,通过管线的切换,即具备下进上出平推流高压加氢催化剂反应,也具备上进下出滴流床高压加氢催化反应的双重实验功能;
4、分离系统
反应产物经过冷却器E-71冷却至室温后进入气液分离器V-71进行分离。
分离后的液体经过差压变速器LT-71检测罐内液位高度,液位调节阀LV-71控制开启高度后,送入产品罐V-81中保存。产品罐V-81的液相通过混合/输送泵P-51输送到界区外;
当定压排放时,分离后的气相经过背压阀PCV-92控制压力到常压后,经尾气质量流量计FT/FV-91控制和计量后放空;当定量排放时,分离后的气相经过减压阀PCV-91控制压力到尾气质量流量计FT/FV-91要求后,间歇式经尾气质量流量计FT/FV-91控制和计量后放空。
该实验装置通过管线的切换,即具备下进上出平推流高压加氢催化剂反应,也具备上进下出滴流床高压加氢催化反应的双重实验功能。
配料/进料罐V-52/V-53,产品罐V-81,罐上设有:玻璃板液位计和压差液位计,用于计量液体体积;临时加料口,用于临时加料;氮气口用于氮气保护和防止形成负压;加水口用于罐体清洗;安全阀,用于安全保护。
恒温油浴HTO-61用于进料所需温度的提供,油浴内设有电加热器,温度自动控制。恒温油浴HTO-201用于反应初期反应器所需热量提供及反应过程中反应热的移除,油浴加热采用电加热,温度自动控制;油浴内设冷却盘管,用冷流体移除反应热,温度自动控制。两油浴器整体联通,中间设有可拆卸密封隔板,在反应器初期独立运行,在运行平稳后拆除隔板,用反应放出的热量加热进料,热量不足部分通过电加热进行补充,节省电量和冷却水量。
界区外原料B3D在循环管线中循环,在需要配料时,输送至配料/进料罐V-52/V-53中,并通过液位进行计量;产品BDO储存在产品罐V-81中,通过混合/输送泵P-51输送至配料/进料罐V-52/V-53中,并通过液位进行计量;计量准确的混合原料通过混合/输送泵P-51进行搅拌,搅拌均匀后储槽在配料/进料罐V-52/V-53中,需要进料时,通过高压进料 P-61为反应器进行进料,进料经过油浴换热器E-61换热到所需温度后,与界区外加热后的氢气混合后,从反应器下部进入反应器R-101。反应器采取夹套油浴式结构,通过自动加热或冷却来控制稳定的反应温度,进料在反应器内,在催化剂的作用下进行反应。反应后的物料经过冷却器E-71冷却后进入高压分离器V-71内进行气液分离,气相产物经过压力控制调节阀PVC-92进行自动控,并通过质量流量计PV-91计量后进入尾气排放系统。液相产品经液位控制LIC-71自动控制后进入产品罐V-81,产品罐V-81内的产品通过混合/输送泵P-51分别送往配料/进料罐V-52/V-53中进行配料或送至界区外。
本装置的目的是进行国产催化剂和进口催化剂的对比测试工作,进口催化剂在生产装置上进行了长期运行,各项性能已经非常清楚,属于已知催化剂。国产催化剂为未知催化剂,将两种催化剂分别在中试装置上进行运行,保证相同的测试条件,提取测试数据进行分析对比得出测试结论。用已知去测试未知,用已知对比未知,这就是测试的原理。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:包括依次相连的原料配制系统、进料系统、反应系统和分离系统;所述原料配制系统为两个并联设置的原料配制罐;所述原料配制罐的出口经过滤器、所述进料系统和换热器与所述反应系统连通。
2.如权利要求1 所述1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:所述反应系统的操作压力为10-30Mpa;温度为50-200℃。
3.如权利要求1 所述1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:所述进料系统为高压进料泵。
4.如权利要求3所述1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:所述反应系统为带夹套的反应器。
5.如权利要求4 所述1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:所述反应器的出入口连接有带阀门的管线。
6.如权利要求4 所述1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置,其特征在于:还包括恒温油浴,所述恒温油浴一部分与所述换热器连接,另一部分与所述夹套连通。
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CN106404983A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-02-15 | 新疆美克化工股份有限公司 | 1,4-丁炔二醇高压加氢催化剂对比试验装置 |
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