用于马来酸酐制备系统的汽电双驱的空气供应装置的运行方法与流程

本发明涉及马来酸酐生产领域，更具体地，涉及一种用于马来酸酐制备系统的汽电双驱的空气供应装置的运行方法。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、为马来酸酐反应器供应空气的空气供应装置的核心是空压机。通常空压机的驱动可以由电动机完成，也可以由汽轮机与电动机共同完成。

6、对于在马来酸酐制备系统中使用的空气供应装置，还存在着改进的需求。

技术实现思路

1、在一个方面，本发明提供一种用于马来酸酐制备系统的汽电双驱的空气供应装置的运行方法，所述空气供应装置包含空压机、电动机、汽轮机、齿轮箱和离合器，所述电动机的转轴通过齿轮箱与所述空压机的转轴耦合，所述汽轮机的转轴通过离合器可脱开地与所述空压机的转轴耦合，

2、所述运行方法包括：

3、采用转速控制模式降低汽轮机转速，通过检测离合器啮合开关保持时间和电动机功率判断是否切出成功，并且若切出成功关闭汽轮机；和

4、采用转速控制模式提高汽轮机的转速，通过检测离合器啮合开关保持时间和电动机功率判断是否投入成功，并且若投入成功将转速控制模式变为负荷加载控制模式。

5、可选地，所述马来酸酐制备系统是包含多反应器的系统，并且所述电动机的功率不足以拖动全部马来酸酐反应器运行时的空压机负荷。

6、可选地，所述马来酸酐制备系统是包含多反应器的系统并且包括蒸汽产生装置，

7、其中，所述蒸汽产生装置配置为向所述汽轮机提供蒸汽。

8、可选地，蒸汽产生装置是马来酸酐反应器的熔盐换热器和蒸汽包，并且所述运行方法还包括：

9、向所述熔盐换热器给水，将水加热后在所述蒸汽包形成蒸汽。

10、可选地，蒸汽产生装置是马来酸酐反应器的废气焚烧炉，并且所述运行方法还包括：

11、利用废气焚烧炉的热量将水加热以形成蒸汽。

12、可选地，蒸汽产生装置是串联的马来酸酐反应器的熔盐换热器、蒸汽包和废气焚烧炉，并且所述运行方法还包括：

13、向所述熔盐换热器给水，将水加热后在所述蒸汽包形成蒸汽，并且在所述废气焚烧炉进一步加热所述蒸汽。

14、可选地，所述马来酸酐制备系统是包含多反应器的系统，

15、所述空压机是轴流式空压机，其设置有静叶和防喘振阀；

16、所述空压机所述空气供应装置还包括：

17、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；

18、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；和

19、前馈性能控制器，其配置为，当接收到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，

20、其中，所述跳车应急控制包括：前馈控制所述防喘振阀开度，和改变所述静叶控制器的所述目标排气压力和/或流量，

21、所述运行方法包括：

22、当所述多个马来酸酐反应器运行时，所述静叶控制器基于目标排气压力和/或流量并根据测量值反馈控制静叶角度，并且所述防喘振阀控制器基于所述空压机的防喘振线并根据测量值反馈控制防喘振阀开度；

23、当所述多个马来酸酐反应器中的至少一个跳车时，所述前馈性能控制器接收到马来酸酐反应器的跳车信号后启动所述跳车应急控制，并且在防喘振阀关闭后结束所述跳车应急控制，其中，所述跳车应急控制包括：

24、i)根据剩余运行的马来酸酐反应器的个数，将所述防喘振阀快开至第一开度，并且改变所述静叶控制器的所述目标排气压力和/或流量；

25、ii)将防喘振阀从所述第一开度减小，随后等待静叶角度稳定；

26、iii)重复操作ii)，直至防喘振阀关闭。

技术特征：

1.一种用于马来酸酐制备系统的汽电双驱的空气供应装置的运行方法，所述空气供应装置包含空压机、电动机、汽轮机、齿轮箱和离合器，所述电动机的转轴通过齿轮箱与所述空压机的转轴耦合，所述汽轮机的转轴通过离合器可脱开地与所述空压机的转轴耦合，

2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种用于马来酸酐制备系统的汽电双驱的空气供应装置的运行方法，所述空气供应装置包含空压机、电动机、汽轮机、齿轮箱和离合器，所述电动机的转轴通过齿轮箱与所述空压机的转轴耦合，所述汽轮机的转轴通过离合器可脱开地与所述空压机的转轴耦合，所述运行方法包括：采用转速控制模式降低汽轮机转速，通过检测离合器啮合开关保持时间和电动机功率判断是否切出成功，并且若切出成功关闭汽轮机；和采用转速控制模式提高汽轮机的转速，通过检测离合器啮合开关保持时间和电动机功率判断是否投入成功，并且若投入成功将转速控制模式变为负荷加载控制模式。本发明可以实现在马来酸酐制备过程中汽轮机的任意投入/切出。

技术研发人员：黄斌,张智军,张利民,孙鸿声,杜国栋,李震,高延风,唐骊,申振,张林,张军红,刘政路
受保护的技术使用者：西安陕鼓动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11