一种催化剂添加及过滤的自动控制系统的制作方法

本发明属于乙烯氧氯化反应技术领域，具体涉及一种催化剂添加及过滤的自动控制系统。

背景技术：

乙烯氧氯化法是由美国goodrich首先实现工业化生产，该工艺原料来源广泛，生产工艺合理，目前世界上采用本工艺生产的产能vcm约占总产能的vcm95％以上，乙烯氧氯化法的反应工艺分为乙烯直接氯化制二氯乙烷(edc)、乙烯氧氯化制edc和edc裂解3个部分，生产装置主要由直接氯化单元、氧氯化单元、edc裂解单元、edc精制单元和vcm单元精制等工艺单元组成。乙烯和氯气在直接氯化单元反应生成edc。乙烯、氧气以及hcl在氧氯化单元生成edc、生成的粗edc在edc精制单元精制、提纯。然后在精edc裂解单元裂解。

但是在乙烯、氧气以及hcl进入反应器中，反应时，所用反应器顶部的料热气中未被旋风分离器除去的催化剂细颗粒会造成氧氯化废水的污染。反应器出料气体中含有未反应的hcl和反应生成的h2o，一旦温度低于其露点，将会造成迅速腐蚀。

技术实现要素：

为了减少污染和腐蚀，本发明根据催化剂添加及过滤的原理，提供了一种催化剂添加及过滤的自动控制系统。

一种催化剂添加及过滤的自动控制系统，所述催化剂由催化剂料斗中进入反应器中，所述反应器出口设置有催化剂过滤器，用于收集反应器出口热料气中的催化剂颗粒，所述催化剂过滤器底部的催化剂颗粒一部分进入催化剂回收桶，另一部分被催化剂捕集器捕集储存，所述催化剂捕集器将催化剂输送到催化剂料斗中，循环利用，所述催化剂过滤器、催化剂捕集器与催化剂料斗之间均由管道连接，所述管道外均设置有控制阀门，所述控制阀门均与plc控制系统连接。

进一步的，所述催化剂过滤器和催化剂捕集器的底部均为锥形结构。

进一步的，所述锥形部分安装有手孔或人孔。

进一步的，所述催化剂过滤器和催化剂捕集器的过滤元件根据压差定期用热n2进行反吹。

进一步的，所述催化剂过滤器和催化剂捕集器的底部催化剂液位根据液位高度自动排除放净。

进一步的，所述氧氯化反应器为流化床反应器。

进一步的，所述催化剂过滤器与催化剂回收桶之间设置有催化剂脱气罐，所述催化剂脱气罐具有解析功能。

进一步的，所述催化剂捕集器与催化剂料斗之间安装有催化剂料斗旋风分离器。

进一步的，所述催化剂捕集器上方设置有催化剂喷射器。

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：1、催化剂的添加及转移均为程序自动控制；2、催化剂过滤器和催化剂捕集器的设计可以避免催化剂堵塞下料口；3、回收的催化剂已经解析，催化剂内不会含有有毒有害气体，绿色环保。

附图说明

图1本发明所述的催化剂添加及过滤的自动控制系统工艺流程图。

图中：re-4201、氧氯化反应器，f-4201、催化剂过滤器，ve-4210、催化剂脱气罐，he-4211、氮气加热器，ve-4213、高压氮气缓冲罐，co-4202、高压氮气压缩机，f-4202、催化剂捕集器，cy-4202、催化剂料斗旋风分离器，ve-4201、催化剂料斗，ej-4201、催化剂喷射器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

一种催化剂添加及过滤的自动控制系统，所述储存在催化剂料斗中的催化剂从反应器的中部进入氧氯化反应器re-4201，所述催化剂为cu粉，所述氧氯化反应器re-4201为流化床反应器，所述氧氯化反应器re-4201出口设置有催化剂过滤器f-4201，用于收集氧氯化反应器re-4201出口热料气中的催化剂颗粒，所述催化剂过滤器f-4201底部的催化剂大部分进入催化剂回收桶，小部分被催化剂捕集器f-4202捕集储存，所述催化剂捕集器f-4202将催化剂输送到催化剂料斗ve-4201中，循环利用。

所述催化剂过滤器f-4201和催化剂捕集器f-4202的底部均为锥形结构，所述锥形部分安装有蒸汽伴热系统和手孔或者人孔，所述催化剂过滤器f-4201和催化剂捕集器f-4202的底部催化剂根据液位高度自动排放，所述催化剂过滤器f-4201和催化剂捕集器f-4202的过滤元件根据压差定期用热n2进行反吹，所述催化剂过滤器f-4201、催化剂捕集器f-4202与催化剂料斗ve-4201之间均由管道连接，所述管道外均设置有控制阀门，所述控制阀门均与plc控制系统连接，附图中xv为开关阀，pd为压差控制pc为压力控制，tc为温度控制。所述催化剂过滤器f-4201与催化剂回收桶之间设置有催化剂脱气罐ve-4210，所述催化剂脱气罐ve-4210具有解析功能，所述催化剂捕集器f-4202与催化剂料斗ve-4201之间安装有催化剂料斗旋风分离器cy-4202，所述催化剂捕集器f-4202上方设置有催化剂喷射器ej-4201。具体工艺如下：

首先为催化剂的添加，系统根据工艺所需，先向催化剂料斗ve-4201中添加催化剂，具体步骤为：打开催化剂喷射器ej-4201，则依次与催化剂喷射器ej-4201相连接的催化剂捕集器f-4202、催化剂料斗旋风分离器cy-4202和催化剂料斗ve-4201中出现一定的压力差，催化剂被吸进催化剂料斗ve-4201中，催化剂料斗ve-4201充满催化剂后，关闭催化剂喷射器ej-4201，所述催化剂喷射器ej-4201出口设置有消音器，减少了设备工作时产生的噪音污染。

其次是氧氯化反应器催化剂的添加。所述催化剂料斗ve-4201的压力为0.03～0.42mpa，当催化剂料斗ve-4201内达到最大压力时，处于催化剂料斗ve-4201和氧氯化反应器re-4201中的阀门打开，来自系统外的吹扫气以1000kg/h的流量将催化剂气力输送到反应器中，储存在催化剂料斗ve-4201中的催化剂从氧氯化反应器re-4201的底部进入反应器中，来自氧气/氯化氢混合器的氧气/氯化氢、来自乙烯/循环气混合器中的乙烯/循环气和来自吹扫气加热器的吹扫气由管道输送到氧氯化反应器re-4201底部的再分布器上方，使得物料分布均匀，与从底部进入反应器的催化剂反应，氧氯化反应器re-4201底部的温度为220℃，压力为0.32mpa，所述氧氯化反应器re-4201外部还连接具有冷却水换热的附属设备。

再次为催化剂的过滤和转移，乙烯、氧气、水和催化剂在氧氯化反应器re-4201中发生氧氯化反应，所述氧氯化反应器re-4201内部的上端设置有三级串联旋风分离器，反应后的热料气经旋风分离器输送到催化剂过滤器f-4201中，催化剂过滤器f-4201内的温度为220℃，压力为0.42mpa。催化剂过滤器f4201是用来除去反应器出料热气中未被氧氯化反应器re-4201内的三级串联旋风分离器除去的催化剂细颗粒，进一步过滤的目的是防止催化剂中的cu造成氧氯化废水的污染。反应器出料气体中含有未反应的hcl和反应生成的h2o，因为这个原因，一旦温度低于其露点，将会造成迅速腐蚀。因此，催化剂过滤器f4201的锥形部分安装装有蒸汽伴热，过滤器之间的工艺管线有电加热以防腐蚀，所述催化剂过滤器f4201出口的反应气去往急冷塔。

催化剂的转移，所述催化剂过滤器f4201的下方设置有催化剂脱气罐ve-4201，在催化剂脱气罐ve-4201的设备和管线处也有伴热，因为催化剂脱气罐ve-4201的催化剂中吸收有h2o和hcl及其它有毒的气体，所述催化剂脱气罐ve-4201的正上方与催化剂过滤器f-4201之间安装有阀门，所述催化剂脱气罐ve-4201上方的另一端输送到催化剂捕集器f-4202内，所述催化剂捕集器f-4202的下方安装有催化剂料斗ve-4201，所述催化剂料斗ve-4201的左上方设置有催化剂料斗旋风分离器cy-4202，催化剂料斗旋风分离器cy-4202分离出的催化剂一部分进入催化剂料斗ve-4201，一部分进入催化剂捕集器f-4202。

催化剂过滤器f4201和催化剂捕集器f-4202根据其压差定期用热n2进行反吹，具体的为，n2在0.6mpa的高压氮气压缩机送入到高压氮气缓冲罐ve-4213中，高压氮气缓冲罐ve-4213中氮气在压力为1.1mpa下由氮气加热器he-4211进行加热，加热后的n2为150℃，一部分进入到催化剂过滤器f-4201和催化剂捕集器f-4202的锥形部分，以防催化剂分离过程中，堵塞分离设备。另一部分的n2进入催化剂脱气罐ve-4210中，对含有反应物和产物的催化剂进行热解析，解析后的气体先返回至催化剂过滤器f4201，后经送至焚烧或放空，绿色环保，有污染的气体首先返回工艺是因为其中含有较高的hcl、edc和h2o，解析过程还可通过ve-4210的中压蒸汽加热进一步进行。当解析完成后，催化剂脱气罐ve-4210泄压至大气，催化剂细粒排入催化剂回收桶中。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。