[發明專利]一種催化劑器外活化用的活化爐

有效

• 申請號: 201010264784.0
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN102371188A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 陳雅萍;胡波;任建寅;賈雪飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01J38/02
• 分類號: B01J38/02;B01J23/38;C07D307/60
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;唐彬

技術領域

本發明涉及催化劑生產設備，特別涉及一種固定床苯氧化制順酐催化劑器外活化裝置。

背景技術

催化劑使用前需要經過活化，一般有器內活化和器外活化兩種方法。器內活化是指催化劑在反應器內完成活化，即催化劑填裝在反應器的列管內，反應器升溫到一定溫度后投原料苯，保溫活化一定時間后，再降低鹽溫進行正常氧化反應。此步驟需要2～3天完成。此活化過程會使順酐生產廠家增加順酐生產成本。器外活化是指將催化劑在生產階段就完成活化，順酐生產廠將催化劑裝填完畢后升溫到正常生產操作溫度后就可以直接投料進行產品的生產。國內一篇發明專利CN2643995Y是用于苯氧化制順酐催化劑的活化，由于活化氣氛比本專利方法復雜，設備相對也比較復雜，投資成本會增高，降低經濟效益。

專利CN2658577Y為流化床活化爐，針對載體進行活化，不控制活化氣氛，主要強調控溫裝置的改進。專利CN2565845Y具有保溫絕熱層的加熱系統，有進出料口的移動式活化爐，可以通氣進入活化爐，但是無出氣口系統，對于可調控的活化氣氛實現不了。

專利CN88100831為活性炭活化爐，兩層火道，一層活化爐的多層結構，針對活性炭生產工藝，采用的是煤燃料加熱，不同于電爐絲加熱，原理也不近相同。CN1058944A，CN85103761A，CN1699158A都為移動式活化爐，物料停留時間、處理方式屬于移動狀態，而且時間短，與本發明不同。CN1077934A為化學法活化活性炭裝置，系統加熱為紅外和熱傳導，同時帶攪拌系統方式，不同于本發明的帶活化氣氛電加熱活化。CN1736860A為換熱式果殼型活化爐，具體原理不同于本發明。CN101164871A沒有活化氣氛，連有冷卻、通風系統，而且為移動式活化爐，不同于本發明。CN101219786A活化加熱方式類似本系統，但是控制活化氣氛方式沒有，不同于本系統，而且為移動式活化爐。CN200943040Y，CN201158593Y，CN101475166A，CN101780953A等專利基本都為活性炭活化爐，主要控制進出料系統，改進其方式，如回轉式等等，以達到節能降耗的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題：

為了克服現有技術中的問題，本發明提供了一種活化爐，適用于苯氧化制順酐催化劑器外活化新方法。經本活化爐活化后的催化劑可以直接在廠家的反應裝置升溫至生產操作溫度投料進行產品生產，催化劑的性能良好。

本發明的產品技術方案是：

本發明催化劑器外活化用活化爐，包括一圓柱體形活化爐本體，活化爐本體側壁設有(1)石棉布或保溫磚保溫，(2)電爐絲加熱，以及(3)自動化數字熱電偶控溫顯示。活化爐本體中央設有圓柱襯網作為活化爐體，其中裝入活化催化劑；圓柱襯網外圍的活化氣氛，采用由活化爐的進出口控制活化氛圍，其中進氣口為活化所需要氣氛氣體進口，出口為活化產生氣體排放出口，以此達到活化氣氛平衡。進氣口的氣體可以是還原性氣體，如NH₃，H₂等；也可以是氧化性氣體，如空氣，純氧氣等；還可以是惰性氣體，如N₂、AR等；具體根據活化氣氛需要，進行通氣。對于V-Mo-助劑系列苯氧化制順酐催化劑，所需活化氣體直接由活性組分分解產生，所以可以將進氣口關閉，不用通入任何氣體。

進氣口設在活化爐本體的一側下方，穿過壁與進氣蛇形管(蛇形管管壁設有均勻的小孔)連接，進氣蛇形管圍繞在圓柱襯網外壁，并且向出氣口端延伸，最終與活化爐本體另一側上方的出氣口連接。進氣口和出氣口分別設在活化爐本體的一側下方和另一側上方位置，并且穿過活化爐本體的壁與蛇形管連接。活化爐本體上下各設有蓋密封法蘭和密封墊片。活化爐本體下方可以設有底部支撐裝置。

為了活化氣氛空間與催化劑活化爐間空間合理，及催化劑受熱均勻，可以采用圖2所示為立式器外活化爐。圓柱襯網尺寸為直徑10～450mm，高度50～800mm；活化爐本體外部整體尺寸內直徑50～500mm，高度100～1000mm，體積1～200L。

如果采用圖3所示為臥式器外活化爐，則再在內部加一環或者更多環圓柱襯網8，類似圓柱襯網6，以便活化爐內部氣體保持均勻流通，保持圓柱襯網內催化劑的活化氣氛均勻，如此類推；優選活化爐內直徑50～300mm，高度100～600mm，體積約1～50L，內部裝有圓柱形襯網6的直徑30～200mm，高度100～500mm，內部圓柱形襯網夾套內夾一圓柱襯網8，優選方案是與圓柱襯網6之間隔50-200mm。

活化爐本體及其圓柱襯網材料均為金屬材料。