[實(shí)用新型]泡點(diǎn)反應(yīng)器氣相放空自動(dòng)控制裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620134157.4
• 申請(qǐng)日: 2006-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN200977456Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段啟彬;華洪基;蘭洪平;程正勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/02
• 分類號(hào): B01J8/02;C07C41/06;C07C43/04
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及化工合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液相泡點(diǎn)反應(yīng)器固定床控制物料液位的裝置。

背景技術(shù)

目前，煉油化工生產(chǎn)廠采用甲醇與異丁烯、異戊烯在固定床進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)。由于在反應(yīng)過程中會(huì)釋放出較多的熱量，在工藝設(shè)計(jì)上采取內(nèi)取熱管或采用控制反應(yīng)器壓力從而控制泡點(diǎn)的反應(yīng)控制床層溫升。泡點(diǎn)是在一定壓力下，混合物液相開始起泡沸騰時(shí)的溫度，對(duì)單一組分時(shí)的泡點(diǎn)稱為沸點(diǎn)。壓力升高，組分相同的混合物泡點(diǎn)升高。當(dāng)壓力固定時(shí)，在床層達(dá)到泡點(diǎn)溫度時(shí)，部分原料或甲醇發(fā)生汽化，同時(shí)吸收反應(yīng)熱。反應(yīng)放出熱量越多，汽化量越大，使床層溫度可始終保持在設(shè)定的泡點(diǎn)溫度。

目前，國(guó)際上現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)即按照這一原理進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，即采用底流式固定床反應(yīng)器。中國(guó)專利公告號(hào)CN1055913C，提供了一種制備甲基叔丁基醚的方法。當(dāng)參與反應(yīng)的物料從反應(yīng)器頂部進(jìn)入，在催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)后以液相從底部離開反應(yīng)器；吸收反應(yīng)熱氣化的烴類從頂部設(shè)置的氣相管路流出。氣相管路流出氣體量不進(jìn)行可調(diào)節(jié)控制?，F(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用上忽略了一個(gè)重要的因素，即雖然反應(yīng)器內(nèi)壓力和泡點(diǎn)溫度能得到穩(wěn)定控制。但是，由于原料組成、反應(yīng)深度、催化劑活性等因素的變化，在反應(yīng)器內(nèi)如果通過吸收熱量汽化的烴類從反應(yīng)器頂部出口排出量小于生成量時(shí)，會(huì)造成反應(yīng)器內(nèi)氣體累積，迫使液位降低，甚至排空反應(yīng)器內(nèi)的液體，使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率大幅度降低。隨著液相排空，氣相從底部液相出口管排出，然后重新在反應(yīng)器建立液相料位，形成周期性的液位波動(dòng)和出口流量波動(dòng)，嚴(yán)重影響工藝的穩(wěn)定性；當(dāng)從反應(yīng)器頂部氣相出口排出氣體量大于生成量時(shí)，反應(yīng)器床層液位上升，至使一部分未參與反應(yīng)的物料從頂部氣相線排出，同樣也影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，只有保持反應(yīng)器床層液位在100％，才能使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較高。

由于甲醇與異丁烯、異戊烯的反應(yīng)屬液相反應(yīng)，泡點(diǎn)反應(yīng)控制的關(guān)鍵是在保證反應(yīng)床層壓力穩(wěn)定的同時(shí)，還要求液位穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種泡點(diǎn)反應(yīng)器氣相放空自動(dòng)控制裝置，在甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)生產(chǎn)中，不僅能控制反應(yīng)器內(nèi)壓力穩(wěn)定，而且能保持反應(yīng)器床層液位的穩(wěn)定，使床層溫度始終保持在設(shè)定溫度范圍，提高甲醇與異丁烯、異戊烯在固定床的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率?？朔壳吧a(chǎn)中，反應(yīng)床層壓力穩(wěn)定后，液相反應(yīng)的液位穩(wěn)定性差的技術(shù)不足。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：在使用異丁烯或異戊烯為原料，與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)的工藝過程中，利用泡點(diǎn)反應(yīng)原理，生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)時(shí)，采用床層壓力降直接控制反應(yīng)器氣化的氣體排出量，使床層溫度和液位穩(wěn)定。泡點(diǎn)反應(yīng)器氣相放空自動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)是：在泡點(diǎn)反應(yīng)器(1)的頂部有進(jìn)料管線(3)，底部連接有產(chǎn)品管線(8)。泡點(diǎn)反應(yīng)器(1)頂部連接有氣體排放管線(6)，氣體排放管線(6)連接到醚化塔(7)的中部。泡點(diǎn)反應(yīng)器的底部有反應(yīng)后液相物料出口，液相物料出口有產(chǎn)品管線(8)連接醚化塔(7)的進(jìn)料口。其特征是：氣體排放管線(6)上有氣相流量控制閥(5)。在反應(yīng)器催化劑床層上、下分別有一個(gè)壓力監(jiān)測(cè)口，兩個(gè)壓力監(jiān)測(cè)口內(nèi)有壓力檢測(cè)器，兩個(gè)壓力監(jiān)測(cè)器由導(dǎo)線連接預(yù)反應(yīng)器壓差變送器(2)，預(yù)反應(yīng)器壓差變送器(2)和壓力控制調(diào)節(jié)器4導(dǎo)線連接，并壓力控制調(diào)節(jié)器(4)連接醚化蒸餾塔壓差調(diào)節(jié)閥(5)。

在泡點(diǎn)反應(yīng)器催化劑床層上設(shè)置上部壓力檢測(cè)口、催化劑床層下設(shè)置下部壓力檢測(cè)口，兩個(gè)檢測(cè)口檢測(cè)的壓力由一臺(tái)預(yù)反應(yīng)器壓力變送器進(jìn)行差壓計(jì)算，并作為控制信號(hào)傳輸?shù)綒怏w排放管線上的氣相流量控制閥，調(diào)節(jié)、控制氣相流量控制閥的開度。泡點(diǎn)反應(yīng)器及附屬管線的尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)加工量確定，氣相流量控制閥的流通量按照最大氣化量進(jìn)行設(shè)計(jì)。檢測(cè)出的床層壓力降實(shí)際上是泡點(diǎn)反應(yīng)器內(nèi)氣相靜壓頭、液相靜壓頭、氣液相流動(dòng)壓力降的總和。當(dāng)反應(yīng)物料量恒定，且無氣相向下流動(dòng)時(shí)，氣液相流動(dòng)壓力降不變，測(cè)定的床層壓力降反映實(shí)際的氣相靜壓頭、液相靜壓頭的和，即床層液位高度。如果，床層壓力降增加，表示氣化烴量降低，液相料位上升，需要減小泡點(diǎn)反應(yīng)器頂部氣相排出量；反之床層壓力降減小，表示床層液位降低，床層內(nèi)累積的氣體體積增加，需要增大泡點(diǎn)反應(yīng)器頂部氣相排出量。通過控制泡點(diǎn)反應(yīng)器頂氣相排出量，控制泡點(diǎn)反應(yīng)器床層液位，實(shí)現(xiàn)醚化固定床反應(yīng)的穩(wěn)定。