本发明涉及一种并联反应器模式自动切换的方法。
背景技术：
化工工艺装置生产过程中，采用多台化学反应器并联工艺流程以提高化学品的产量，当多台化学反应器并联中的一台反应器催化剂再生操作时，该反应器需要切换出来，其余反应器仍然正常运行，以保证化工工艺生产装置满负荷连续平稳的运转。现有技术中的cn201210484634.x用于浆态床反应器过滤装置的保护联锁系统和方法，公开了通过采用保护安全联锁系统，解决过滤装置在非正常状态下因积碳或烧结而报废的技术问题。cn201510500998.6防止高塔造粒生产硝硫基复合肥工艺中硝酸铵燃爆的方法，公开了通过设置超温报警联锁保护系统对反应器进行温度实施监控，以提高生产硝硫基复合肥工艺安全性的方法。cn201510987150.0一种适用于合成气制乙二醇的高温联锁酯化羰化单元，公开了在各关键部分增设紧急切断、紧急打开阀门，连接火炬管线，从而保护羰化反应器，有效杜绝羰化反应器因飞温爆炸，保护生产线和工人的生命安全。
现有技术中，cn201210484634.x和cn201510500998.6以及cn201510987150.0仅仅公开了在正常工况时，保护反应器的工艺方法和技术措施，并考虑正常工况与事故工况的切换。但是，现有技术只考虑在正常操作工况下的反应器联锁保护功能，一旦反应器进入再生工况，需将反应器从总工艺流程中切出，转入手动模式，这样才能完成反应器的再生操作。当反应器再生时，需将联锁切到旁路，此时反应器缺少联锁保护，或者需要人为的将部分阀门强制操作到开或关位置，出现人为操作失误的可能。由此，现有技术存在安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有技术中安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大的问题，提供一种新的并联反应器模式自动切换的方法，具有安全可靠性差好、工作效率高、操作工作量小的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种并联反应器模式自动切换的方法，实现并联反应器“正常投运”与“再生操作”二种不同操作模式在自控仪表的操作站或者辅助操作台上的一键切换，在“正常投运”模式时，反应器的一切联锁保护功能正常运行，完全满足保护工艺设备的要求；一旦切换至“再生操作”模式时，该反应器进入再生工况联锁保护状态，此时原来的联锁功能包括以下几种变换方式：(1)反应器出口温度联锁设定值自动改变为再生的保护值；(2)再生操作时的反应器工艺物料进料必须停止，同时为防止再生时反应器误操作进料，工艺物料进料阀门、出料阀门将通过联锁系统强制关闭；(3)在再生操作模式下反应器进行再生操作，主工艺流程仍然正常运行；(4)反应器再生时，已经与主工艺流程无关，所有会间接触发主工艺流程其他部位联锁动作的信号全部被旁路并无效；(5)主工流程其它反应器的故障停车信号也不会影响该反应器的再生操作。
上述技术方案中，优选地，正常工况与再生工况切换时间小于等于0.1秒。
上述技术方案中，优选地，串联反应器的数量n＝2～6台。
上述技术方案中，优选地，以设置n＝2台反应器为例，当反应器2正常运行和反应器3再生操作时，工艺物料入口阀门11打开，工艺物料出口阀门13打开；工艺物料入口阀门12关闭，工艺物料出口阀门14关闭；来自界外的工艺物流进料21通过工艺物料入口阀门11进入到反应器2进行化学反应，原料转变为产品并通过工艺物料出口阀门13流出，流出的工艺物料作为工艺物流出料23送出界外。
采用本发明并联反应器模式自动切换的方法，并联反应器的数量n＝2～6台。在正常工况与再生工况二种操作模式下，实现一键自动切换，既保留原有安全联锁功能，又无需人工手动操作，正常工况与再生工况切换时间从60～180秒降低到0.1秒；由此，并联反应器增加了安全可靠性、提高了工作效率、减少了操作工作量，取得了较好的技术效果，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为并联反应器模式自动切换的工艺流程示意图；
图1中：1操作模式一键切换设施，2，3反应器，11，12工艺物料入口阀门，13，14工艺物料出口阀门，21工艺物流进料，22工艺物料，23工艺物流出料。
以设置n＝2台反应器为例。
当反应器2正常运行和反应器3再生操作时，工艺物料入口阀门11打开，工艺物料出口阀门13打开；工艺物料入口阀门12关闭，工艺物料出口阀门14关闭。来自界外的工艺物流进料21通过工艺物料入口阀门11进入到反应器2进行化学反应，原料转变为产品并通过工艺物料出口阀门13流出，流出的工艺物料作为工艺物流出料23送出界外。通过本发明的操作模式一键切换设施1，可以实现(1)反应器2正常运行，反应器3再生操作和(2)反应器3正常运行，反应器2再生操作，上述(1)、(2)之间的一键自动切换。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【对比例1】
现有技术工艺生产装置，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，采用人工手动操作，切换过程花费时间60～180秒，安全可靠性差、工作效率低、操作工作量大。
【实施例1】
生产规模为11.5万吨/年乙烯装置，采用本发明自动切换并联反应器模式的方法，裂解气采用前加氢工艺流程脱除其中的乙炔、丙炔和丙二烯杂质，并联反应器数量n＝2，当反应器2正常运行和反应器3再生操作时，工艺物料入口阀门11打开，工艺物料出口阀门13打开；工艺物料入口阀门12关闭，工艺物料出口阀门14关闭。来自界外的工艺物流进料21通过工艺物料入口阀门11进入到反应器2进行化学反应，原料转变为产品并通过工艺物料出口阀门13流出，流出的工艺物料作为工艺物流出料23送出界外。
工艺操作参数如下：加氢反应器催化剂pd含量为0.10％，ni含量为0.80％，载体为氧化铝al2o3，比表面积28m2/g；在正常工况操作模式下的反应温度为77℃，反应压力为2.3mpag，气相空速5100h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为195℃，再生压力为1.9mpag。
通过本发明的操作模式一键切换设施1，可以实现：
(1)反应器2正常运行，反应器3再生操作；
(2)反应器3正常运行，反应器2再生操作；
上述(1)、(2)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的工艺物料经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品；丙烯含量≥99.6mol％，丙炔含量≤5×10-6mol，丙二烯含量≤5×10-6mol的聚合级丙烯产品。
【实施例2】
同【实施例1】，仅仅生产规模改为100万吨/年乙烯装置，碳三馏分采用后加氢工艺流程脱除其中的丙炔和丙二烯杂质，并联反应器数量n＝3，其中2台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：采用bc-l-83型催化剂pd含量为0.3％，比表面积88m2/g，载体为氧化铝al2o3；在正常工况操作模式下的反应温度为34℃，反应压力为2.4mpag，液相空速65h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为243℃，再生压力为1.7mpag。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2正常运行，反应器3再生操作；
(2)反应器1和反应器3正常运行，反应器2再生操作；
(3)反应器2和反应器3正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的碳三馏分经过后续分离精制，得到丙烯含量≥99.6mol％，丙炔含量≤5×10-6mol，丙二烯含量≤5×10-6mol的聚合级丙烯产品。
【实施例3】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模30万吨/年双氧水法环氧丙烷hppo装置，丙烯与双氧水通过环氧化反应生成环氧丙烷，并联反应器数量n＝4，其中3台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：反应器的反应温度为65℃，反应压力为3.2mpag，丙烯重量空速4.6h-1；反应器的再生温度为235℃，再生压力为0.9mpag。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2以及反应器3正常运行，反应器4再生操作；
(2)反应器1和反应器2以及反应器4正常运行，反应器3再生操作；
(3)反应器1和反应器3以及反应器4正常运行，反应器2再生操作；
(4)反应器2和反应器3以及反应器4正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)、(4)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。环氧丙烷的选择性达到97.0％以上，环氧丙烷产品纯度达到99.95％以上。
【实施例4】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模240万吨/年甲醇制烯烃mto装置，产品气采用催化加氢的方法脱除其中的乙炔杂质，并联反应器数量n＝4，其中3台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：加氢反应器催化剂pd含量为0.25％，ni含量为0.31％，载体为氧化铝al2o3，比表面积43m2/g，孔体积为0.43ml/g；在正常工况操作模式下的反应温度为43℃，反应压力为1.7mpag，气相空速3300h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为155℃，再生压力为1.1mpag。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2以及反应器3正常运行，反应器4再生操作；
(2)反应器1和反应器2以及反应器4正常运行，反应器3再生操作；
(3)反应器1和反应器3以及反应器4正常运行，反应器2再生操作；
(4)反应器2和反应器3以及反应器4正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)、(4)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的工艺物料经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品。
【实施例5】
同【实施例1】，仅仅改为生产规模150万吨/年乙烯装置，碳二馏分采用后加氢工艺流程脱除其中的乙炔杂质，并联反应器数量n＝6，其中5台反应器正常运行，1台反应器再生操作。
工艺操作参数如下：催化剂pd含量为0.18％，ni含量为0.77％，载体为氧化铝al2o3，比表面积37m2/g，孔体积为0.39ml/g；在正常工况操作模式下的反应温度为66℃，反应压力为2.1mpag，气相空速3900h-1；在再生工况操作模式下的再生温度为182℃，再生压力为1.7mpag。
通过本发明的操作模式一键切换设施，可以实现：
(1)反应器1和反应器2和反应器3和反应器4以及反应器5正常运行，反应器6再生操作；
(2)反应器1和反应器2和反应器3和反应器4以及反应器6正常运行，反应器5再生操作；
(3)反应器1和反应器2和反应器3和反应器5以及反应器6正常运行，反应器4再生操作；
(4)反应器1和反应器2和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器3再生操作；
(5)反应器1和反应器3和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器2再生操作；
(6)反应器2和反应器3和反应器4和反应器5以及反应器6正常运行，反应器1再生操作；
上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)之间的一键自动切换。
由此，采用本发明一键自动切换的方法，正常工况与再生工况二种模式相互切换过程中，切换过程花费时间0.1秒，安全可靠性好、工作效率高、操作工作量小。加氢后的碳二馏分经过分离精制，得到乙烯含量≥99.95mol％，乙炔含量≤2×10-6mol的聚合级乙烯产品。