[發明專利]一種丙烯氣體催化脫氧反應裝置及安全控制方法

有效

• 申請號: 201810571387.4
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN110559843B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 姜杰;馮俊杰;朱紅偉;文松;徐偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化安全工程研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

1.一種丙烯氣體催化脫氧安全控制方法，其特征在于：其采用丙烯氣體催化脫氧反應裝置，

所述丙烯氣體催化脫氧反應裝置包括換熱器、電加熱器、脫氧反應器、空氣冷凝器、氣液分離罐、壓縮機、分離塔及安全報警模塊，其特征在于：所述換熱器上設置有進口一、進口二、出口一、出口二，所述進口一與出口一位置相對，所述進口一連接有第一進口管路，所述第一進口管路用于向所述換熱器內送入原料丙烯尾氣；所述第一進口管路上連接有第一進口支路管路，所述第一進口支路管路為排火炬管路；所述出口一連接有第一出口管路；

所述第一出口管路的另一端連接所述電加熱器的進口端，所述電加熱器的出口端連接所述脫氧反應器的進口端；

所述脫氧反應器的出口端連接有第二出口管路，所述第二出口管路的另一端連接在所述進口二上，在所述第二出口管路上設置有第一溫度監測器，所述第一溫度監測器用于對經第二出口管路排出的氣體進行溫度監測；

所述出口二上連接有第三出口管路，所述第三出口管路連接在所述空氣冷凝器的進口端，所述空氣冷凝器的出口端連接在所述氣液分離罐的進口端，所述氣液分離罐設置有出口三和出口四，所述出口三用于排出氣相，所述出口四用于排出液相，所述出口三上連接有第四出口管路，在所述第四出口管路上設置有第四出口支路管路，所述第四出口支路管路的另一端連接在所述第一進口管路上，所述第四出口支路管路用于將排出的超標尾氧氣體送入所述換熱器中回流進行處理；

在所述第四出口管路上設置有尾氧分析儀，在所述電加熱器上設置有第二溫度監測器；

所述第四出口管路的另一端連接在所述壓縮機的進口端，所述壓縮機的出口端連接在所述分離塔的進口端，所述分離塔設置有出口五和出口六，所述出口五用于排出氣相，所述出口六用于排出液相；

所述安全報警模塊包括脫氧反應器入口溫度報警模塊、脫氧反應器出口溫度報警模塊及尾氧超標模塊，通過所述安全報警模塊來控制所述第四出口支路管路上超標尾氧氣體的回流量，

其中，所述脫氧反應器內設置有催化劑床層，所述催化劑床層所選用的催化劑包括主催化劑和助催化劑，所述主催化劑為貴金屬催化劑，所述助催化劑為稀土、堿金屬或堿土金屬氧化物中一種或多種混合物，

所述脫氧方法包括：

a丙烯氣體經過第一進口管路進入換熱器，經換熱器換熱后，從出口一排出，經第一出口管路進入所述電加熱器中；

所述丙烯氣體按照體積百分比濃度計，其組成為：氧氣0.5％～8％、丙烯20％～95％、余量為氮氣、二氧化碳及氫氣；

b由電加熱器加熱到反應所需溫度，進入脫氧反應器中進行反應，脫氧反應器中操作壓力為1～3MPa，反應操作溫度100～430℃；

c脫氧反應后的氣體經第二出口管路排出，通過第一溫度監測器測定排出氣體溫度，經脫氧反應后的氣體進入所述換熱器中，與原料氣換熱后，經空氣冷凝器降溫后進入所述氣液分離罐，經出口四分離出反應過程中產生的液相；

d經出口三分離出氣相，經尾氧分析儀分析尾氧含量，當尾氧含量≥0.15％時，通過第四支路管路上的閥門控制氣體回流，直至尾氧含量＜0.15％時，切斷回流，氣相經壓縮機升壓后進入分離塔，氣相分離出不凝氣，液相得到純丙烯，

其中，在所述第一進口管路上、排火炬管路上均設置有閥門，

將所述脫氧反應器的入口反應溫度低報警值設置為95℃，報警后手動調高電加熱器功率；入口反應溫度低聯鎖值設置為80℃，聯鎖啟動后，第一進口管路上的閥門關閉，排火炬管路上的閥門打開，氣體排火炬；脫氧反應器的出口反應溫度高報警值設置為610℃，報警后手動調低電加熱器功率，增大氣體回流量；尾氧超標模塊氣體氧濃度高報警設為8％，報警后手動調節回流調節閥；氣液分離罐的氣相氧濃度高報警設為0.25％，報警后手動調節入口溫度。

2.根據權利要求1所述的一種丙烯氣體催化脫氧安全控制方法，其特征在于：所述催化劑床層的出口溫度為200～600℃，所述丙烯氣體在催化劑床層的空速為500～50000hr^-1。

3.根據權利要求1所述的一種丙烯氣體催化脫氧安全控制方法，其特征在于：所述貴金屬催化劑含有Pt、Pd、Ru、Rh、Ag、Ir中的一種或幾種活性組分。

4.根據權利要求3所述的一種丙烯氣體催化脫氧安全控制方法，其特征在于：所述催化劑所選用的載體為氧化鋁球、二氧化硅球、二氧化鈦、分子篩、活性炭或者碳納米管。