丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统的制作方法

文档序号:4510123阅读:224来源:国知局
专利名称:丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系尖晶石催化剂焙烧供热系统。
背景技术
在丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石结构催化剂生产过程中,催化剂需要在焙烧设备中进行焙烧,使催化剂活性相ZnFe2O4和a -Fe2O3中铁均以正三价的形式存在。在工业生产中,焙烧设备的加热方式分为直接加热与间接加热。为了避免焙烧时燃料污染催化剂,通常采用间接加热焙烧设备。间接加热焙烧设备采用的热源主要有电热、燃油、燃气三种。采用电热作为热源,其成本远远高于其它两种加热方式,且电加热会导致催化剂受热不均,影响催化剂活性;采用燃油作为热源,燃油在燃烧中会产生二氧化硫、一 氧化碳等有害气体,不但污染环境,而且会腐蚀焙烧设备;采用燃气作为热源,无灰尘、残渣以及有害气体,是比较理想的催化剂焙烧热源。丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石结构催化剂焙烧时,需按照特定的焙烧温度曲线进行,整个焙烧过程温度是变化的。使用普通的焙烧供热系统,燃气加热的温度不易控制,影响催化剂的活性;并且使用后的热源,仍然残余热量无法被利用,造成能源浪费。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,使焙烧设备用后残余热量可充分被利用,节能环保,供热温度稳定、可控,有效保证催化剂活性。本实用新型的技术解决方案是—种丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,包括烟道气炉,所述烟道气炉设有瓦斯气入口、出口、空气入口 a,与烟道气炉出口相连接的焙烧设备,与焙烧设备出口通过管道连接的烟囱,与烟道气炉空气入口 a相连接的鼓风机II,其特殊之处是在焙烧设备与烟 相通的管道上设有高温旋风除尘器,所述烟道气炉还设有空气入口b,所述空气入口 b分别与鼓风机I、一级空气预热器的出口 f相连通,所述高温旋风除尘器出口还与一级空气预热器的入口 c相连通,所述一级空气预热器出口 e与二级空气预热器入口 g相连通,二级空气预热器出口 i与烟囱相连通,所述一级空气预热器的入口 d与所述鼓风机I相连通,所述二级空气预热器的入口 h与所述鼓风机II相连通,所述二级空气预热器出口 j与烟道气空气入口 a相连通。所述焙烧设备为两个并联的焙烧炉或一个回转窑。本实用新型的有益效果是I、由于设有一级、二级空气预热器,焙烧设备用后残余热量能用来加热有一级、二级空气预热器中的空气,残余热量得到了充分回收利用,节能环保;烟道气经一级空气预热器热交换以后,热量被空气带走,降温的烟道气在二级空气预热器再次与空气进行热交换后,二级空气预热器中热空气的温度要小于一级空气预热器中热空气的温度;二级空气预热器中热空气提供给烟道气炉用于瓦斯气燃烧加热,一级空气预热器中热空气用来调节烟道气的温度,使烟道气温度稳定、可控,有效的保证了催化剂活性;2、由于设有高温旋风除尘器,使焙烧供热后的烟道气携带的催化剂粉尘能被回收再利用,避免了催化剂粉尘对环境造成的污染。

图I是本实用新型(对应实施例I)的结构示意图。图2是本实用新型(对应实施例2)的结构示意图。图中1_烟道气炉,2-焙烧炉,3-高温旋风除尘器,4-鼓风机I,5_—级空气预热器,6- 二级空气预热器,7-烟軋8-回转窑,9-鼓风机II。
具体实施方式
·实施例I如图I所示,该丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,包括烟道气炉I,所述烟道气炉I设有瓦斯气入口、出口、空气入口 a、空气入口 b,与烟道气炉I出口相连接的两个并联的焙烧炉2,与焙烧炉2的出口通过管道连接的烟囱7,与烟道气炉I的空气入口 a相连接的鼓风机II 9,在焙烧炉2与烟囱7相通的管道上设有高温旋风除尘器3,所述空气入口 b分别与鼓风机I 4、一级空气预热器5的出口 f相连通,所述高温旋风除尘器3出口还与一级空气预热器5的入口 c相连通,所述一级空气预热器5出口 e与二级空气预热器6入口 g相连通,二级空气预热器6出口 i与烟囱7相连通,所述一级空气预热器5的入口 d与所述鼓风机I 4相连通,所述二级空气预热器6的入口 h与所述鼓风机II 9相连通,所述二级空气预热器6出口 j与烟道气空气入口 a相连通。丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧,严格按照催化剂颗粒焙烧的程序升温曲线和时间进行,整个焙烧过程是先升温焙烧然后再降温冷却。I .催化剂程序升温焙烧时I、来自系统的瓦斯气(主要成分C3,C4其中含有微量的H2S)通过烟道气炉I瓦斯气入口与通过空气入口 a并且由二级空气预热器6出口 j排出的热空气II共同进入烟道气炉1,瓦斯气在烟道气炉I内燃烧将热空气II加热形成烟道气。2、为了满足催化剂焙烧曲线的要求,经烟道气的温度必须是可调的,用通过空气入口 b进入的由出口 f排出的一级空气预热器5的热空气I进入烟道气炉I调节烟道气的温度,使烟道气的温度按照设定的温度进行程序控温。3、烟道气由烟道气炉I出口进入焙烧炉2对催化剂进行焙烧。4、焙烧后,烟道气携带催化剂进入高温旋风除尘器3将催化剂粉尘和烟道气进行分离。5、因为催化剂在焙烧过程中会有部分水蒸气产生,同时烟道气还存有二氧化硫气体,经高温旋风除尘器3排出的烟道气温度< 200°C时,如果烟道气再经一级、二级空气预热器6换热,随着烟道气的冷却,水蒸气会变成液体的水,二氧化硫溶解在水中,生成硫酸,易对设备造成露点腐蚀。5. I当烟道气温度彡200°C时[0025]5. I. I经高温旋风除尘器3排出的烟道气经入口 c进入一级空气预热器5,来自鼓风机I 4的空气经入口 d进入一级空气预热器5,烟道气与来自鼓风机I 4的空气在一级空气预热器5进行热交换形成热空气I,热空气I返回到烟道气炉I用来调节烟道气温度;5. I. 2经一级空气预热器5换热的烟道气由出口 e排出经入口 g进入二级空气预热器6,来自鼓风机II 9的空气经入口 h进入二级空气预热器6,烟道气与来自鼓风机II 9的空气在二级空气预热器6再次进行热交换形成热空气II ;因为烟道气经一级空气预热器5热交换以后,热量被空气带走,降温的烟道气在二级空气预热器6再次与空气进行热交换后,热空气II的温度要小于热空气I的温度,热空气I返回到烟道气炉I作为加热空气使用;5. I. 3经二级空气预热器6热交换的烟道气由出口 i进入烟囱7直接排放到大气中;在此过程中高温烟道气的热量被回收利用,有效地节约了能源。5. 2当烟道气温度< 200°C时经高温旋风除尘器3排出的烟道气直接进入烟囱7排放到大气中,烟道气炉I的加热空气由鼓风机II 9通过入口 a提供,烟道气调温冷空气由鼓风机I 4通过入口 b提供。II .催化剂降温冷却时I、关闭瓦斯气,由鼓风机I 4通过入口 b、鼓风机II 9通过入口 a直接给烟道气炉I通冷空气。2、冷空气由烟道气炉I出口直接进入焙烧炉2,冷空气缓慢地带走焙烧炉2的热量,催化剂也随之缓慢地降温冷却到室温。3、焙烧后,冷空气携带催化剂进入高温旋风除尘器3将催化剂粉尘和冷空气进行分离。4、经高温旋风除尘器3排出的冷空气直接进入烟囱7排放到大气中。实施例2如图2所示,该丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,包括烟道气炉I,所述烟道气炉I设有瓦斯气入口、出口、空气入口 a、空气入口 b,与烟道气炉I出口相连接的回转窑8,与回转窑8的出口通过管道连接的烟囱7,与烟道气炉I的空气入口 a相连接的鼓风机II 9,在回转窑8与烟囱7相通的管道上设有高温旋风除尘器3,所述空气入口 b分别与鼓风机I 4、一级空气预热器5的出口 f相连通,所述高温旋风除尘器3出口还与一级空气预热器5的入口 c相连通,所述一级空气预热器5出口 e与二级空气预热器6入口 g相连通,二级空气预热器6出口 i与烟囱7相连通,所述一级空气预热器5的入口 d与所述鼓风机I 4相连通,所述二级空气预热器6的入口 h与所述鼓风机II 9相连通,所述二级空气预热器6出口 j与烟道气空气入口 a相连通。
权利要求1.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,包括烟道气炉,所述烟道气炉设有瓦斯气入口、出口、空气入口 a,与烟道气炉出口相连接的焙烧设备,与焙烧设备出口通过管道连接的烟囱,与烟道气炉空气入口 a相连接的鼓风机II,其特征是在焙烧设备与烟囱相通的管道上设有高温旋风除尘器,所述烟道气炉还设有空气入口 b,所述空气入口 b分别与鼓风机I、一级空气预热器的出口 f相连通,所述高温旋风除尘器出口还与一级空气预热器的入口 c相连通,所述一级空气预热器出口 e与二级空气预热器入口 g相连通,二级空气预热器出口 i与烟囱相连通,所述一级空气预热器的入口 d与所述鼓风机I相连通,所述二级空气预热器的入口 h与所述鼓风机II相连通,所述二级空气预热器出口 j与烟道气空气入口 a相连通。
2.根据权利要求I所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,其特征是所述焙烧设备为两个并联的焙烧炉或一个回转窑。
专利摘要一种丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系正尖晶石催化剂焙烧供热系统,包括烟道气炉,与烟道气炉连接的焙烧设备,与焙烧设备通过管道连接的烟囱,与烟道气炉连接的鼓风机,在焙烧设备与烟囱相通的管道上设有高温旋风除尘器,所述烟道气炉分别与鼓风机、一级空气预热器相连通,所述高温旋风除尘器还与一级空气预热器连通,所述一级空气预热器与二级空气预热器相连通,二级空气预热器与烟囱相连通,所述一级空气预热器与所述鼓风机相连通,所述二级空气预热器与所述鼓风机相连通,所述二级空气预热器与烟道气炉相连通。优点是残余热量得到了充分回收利用,节能环保;烟道气温度稳定、可控,有效的保证了催化剂活性;避免了催化剂粉尘对环境造成的污染。
文档编号F23L15/00GK202709765SQ20122040237
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者刘说, 葛玉林, 佘光达, 张健民, 林春光, 张玉, 赵永祥, 马兴攀, 朱莹, 高川, 宋艳玲, 刘文智 申请人:中国石油集团东北炼化工程有限公司锦州设计院
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