[实用新型]提高加氢反应催化剂使用安全性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种间歇釜式加氢反应时使用的装置，具体涉及一种提高加氢反应催化剂使用安全性的装置。

背景技术

加氢反应是在有机化合物分子中加入氢原子的反应，加氢反应在石油炼制工业中，除用于加氢裂化外，还广泛用于加氢精制。此外，加氢过程还作为化学工业的一种精制手段，用于除去有机原料或产品中所含少量有害而不易分离的杂质。

加氢反应需要的物料、催化剂等反应条件要求比较苛刻，并且加氢反应也是国家安监总局颁布的《首批重点监管的危险化工工艺目录》中危险工艺之一，其工艺危险特点有：1)反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为4％—75％，具有高燃爆危险特性；2)加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；3)催化剂再生和活化过程中易引发爆炸；4)加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。

目前催化加氢技术在精细化工生产上得到广泛应用，但限于投资和规模等条件，大多中小型企业采用的是间歇釜式加氢工艺，间歇釜式加氢虽然一次性投资小，但因催化剂较为昂贵、氢气易爆和间歇操作等特点，也面临很多生产和安全方面的问题。关于催化剂的使用安全性问题，现有技术中做了一些改进和优化，如增加催化剂投料斗，或把催化剂过滤器放到加氢釜上面，便于重复使用的催化剂返回到加氢釜内。但仍存在一些不足：

(1)目前催化剂加料过程多数为操作人员现场操作，自动化水平较低，增加了人为误操作的几率，存在很大的安全隐患；

(2)因为无法准确检测重复使用的催化剂其活性情况，并且催化剂的失活因素较多，为控制生产成本，一般采用预估的催化剂重复使用次数，但其存在反应过程中催化剂的活性无法满足反应需要，需要及时补加催化剂的情况，目前的装置无法实现在线催化剂的补加操作；

(3)重复使用的催化剂无法准确计量，从而无法补加适量的新催化剂，进而影响反应进程和加氢产品质量；

(4)催化剂投入过程中，由于催化剂颗粒较细，且容易吸附在投料斗壁上和沉降在投料斗底部，催化剂无法方便的投入和有效的利用，并且存在操作不当易引起火灾爆炸的危险。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，保证间歇釜式加氢反应时的安全，本实用新型提供一种提高加氢反应催化剂使用安全性的装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种提高加氢反应催化剂使用安全性的装置，包括加氢反应器，加氢反应器连接投料斗，加氢反应器与投料斗出口之间设有第六开关阀，投料斗分别连接压力变送器、催化剂投料口、氢气管线、氮气管线、溶剂管线、进料管线、排气管线，投料斗与催化剂投料口、氢气管线、氮气管线、溶剂管线、进料管线之间分别设有第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀，所述进料管线与过滤器出口连接，过滤器进口与加氢反应器连接，所述第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀、第六开关阀及压力变送器均连接控制系统。

所述投料斗内设有称重模块，称重模块用于计量由过滤器经进料管线送入的重复使用的催化剂，得到其准确的重量，根据其重量补加适量的新催化剂。

所述投料斗内设有搅拌桨，搅拌桨的搅拌作用使投料斗内催化剂与溶剂均匀混合成悬浊液，使细小的催化剂颗粒无法吸附在投料斗内壁上或沉降到投料斗底部。

所述过滤器连接废催化剂过滤器，对废催化剂进行进一步处理。

本实用新型的工作过程为：

本实用新型各开关阀在控制系统的控制下，根据安全操作规程进行自动化的操作，达到安全操作的目的。经精密的过滤器反洗下的催化剂，通过进料管线进入到投料斗，通过投料斗上的称重模块进行称重计量，得到准确重量的重复使用催化剂，然后需要把所需重量的新催化剂加到投料斗中，加料时，控制系统控制以下顺控程序操作：第一步确认第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀及第六开关阀为关闭状态，压力变送器显示压力为指定压力以下，通常选择0.02MPa以下；第二步打开第一开关阀和第三开关阀，通入计量好的新催化剂并补入适量氮气；第三步关闭第一开关阀和第三开关阀，开启搅拌桨，并打开第二开关阀，补入一定量的氢气，达到压力变送器设定值后关闭第二开关阀；第四步打开第六开关阀，催化剂加入到加氢反应器中，称重模块显示为0时，关闭第六开关阀。

催化剂的在线补加操作与上述投料过程相似，主要区别是第三步压力变送器的压力值不同，只需补充一定量的氢气，将压力调整到其设定值即可。