[发明专利]用于包含多反应器的马来酸酐制备系统的空气供应装置、使用其的制备系统及其运行方法

说明书

本发明提供了一种用于包含多反应器的马来酸酐制备系统的空气供应装置，包含前馈性能控制器和前馈逆流保护控制器，前馈性能控制器配置为当接收到马来酸酐反应器的跳车信号后启动跳车应急控制，并且在防喘振阀关闭后结束所述跳车应急控制，前馈逆流保护控制器配置为当接收到马来酸酐反应器的超压信号后开始检测逆流，并且在检测到逆流时使所述空压机执行安全运行动作。本发明还提供包含多反应器的马来酸酐制备系统及其运行方法。本发明可以实现用单个空压机为多个马来酸酐反应器供应空气。

技术领域

本发明涉及马来酸酐生产领域，更具体地，涉及一种用于包含多反应器的马来酸酐制备系统的空气供应装置、使用其的制备系统及其运行方法。

背景技术

马来酸酐是一种重要的基础有机化工原料，广泛应用于多种化工品的生产。目前，马来酸酐的主要工业生产方法包括苯法和正丁烷法。苯法是以苯与空气的混合气体为原料，在催化剂的作用下将苯氧化并转化为马来酸酐。正丁烷法是以正丁烷与空气的混合气体为原料，在催化剂的作用下将正丁烷氧化并转化为马来酸酐。我国马来酸酐此前主要采用苯法生产，但由于正丁烷法在原料、环保、效率和成本等方面的优点，近年来我国正丁烷法生产马来酸酐的产能不断增加。

苯法和正丁烷法均以空气作为原料之一。在马来酸酐工厂中，需使用空压机将空气加压后送风至马来酸酐反应器中用于氧化反应。

无论是在苯法中还是在正丁烷法中，最为广泛应用的马来酸酐反应器都是轴向列管式固定床反应器。轴向列管式固定床反应器由大量列管组成，并且使用熔盐实现换热。由于马来酸酐生成反应是一种对反应条件变化具有高敏感性的反应，因此马来酸酐生产的顺利进行和产品质量非常依赖于反应器中物料和温度的径向均匀性。然而，随着反应器直径的增大，对反应器径向上的物料均匀性和温度均匀性的控制难度不断上升。因此，为了保证反应顺利进行和马来酸酐品质，马来酸酐反应器的直径受到限制，难以进一步扩大。

由于单个马来酸酐反应器的最大直径受到限制，所以流体经过反应器的流体面积也受到限制，进而对催化剂的床层高度提出了更高要求。工业化的马来酸酐反应器的催化剂床层的高径比大，反应流体流过催化剂床层时的压降高，从而需要更高的空压机出口压力。由于上述高敏感性，所以空压机的供气(也称作送风)在保持高压的同时还需要保持非常稳定，否则可能导致反应异常甚至终止。上述供气要求对用于马来酸酐反应器的空气供应装置提出了高要求。

此外，也由于单个马来酸酐反应器的最大直径受到限制，所以在马来酸酐工厂中，为了达到更高的设计产量，可能需要建设多个马来酸酐反应器。在此前的马来酸酐工厂项目设计中，为了保证高压送风稳定性，为每个马来酸酐反应器单独配备一台空压机送风。在这样的设计中，空压机与马来酸酐反应器的连接关系单一，而且操作策略简单。空压机排气口与马来酸酐反应器的空气入口直连。在生产中，在正常工况下空压机保持稳定送风，而当遇到突发的异常工况时，空压机可以快速降低送风压力或彻底停机以避免事故发生。

随着空压机技术的不断发展，出现了送风压力更高且仍能保持送风稳定性的空压机。本发明的发明人意识到，空压机已具有同时为两个甚至更多个马来酸酐反应器供气的送风能力。因此，从减少装置成本的角度考虑，两个甚至更多个马来酸酐反应器可以共用同一台空压机。

为了在实际生产中实现用单一空压机为多个马来酸酐反应器送风，需要对空气供应装置进行结构和运行方法的改进。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种用于包含多反应器的马来酸酐制备系统的空气供应装置，所述空气供应装置包括：

轴流式空压机，其设置有静叶、防喘振阀和止回阀；

静叶控制器，其基于目标排气压力和/或流量反馈控制静叶角度；

防喘振阀控制器，其基于所述空压机的防喘振线反馈控制防喘振阀开度；

前馈性能控制器，其配置为，当接收到马来酸酐反应器的跳车信号后启动跳车应急控制，并且在防喘振阀关闭后结束所述跳车应急控制；和