中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，主要解決現(xiàn)有技術中存在的氨氧化反應的反應氣體中氨的中和效率低，氨進入到后續(xù)系統(tǒng)，增加有機物的聚合損失，使后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線堵塞，縮短裝置運行周期的問題。本發(fā)明通過采用一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括殼體、反應氣體入口和出口、反應氣體中和液入口和出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，其中氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口，根據(jù)氨濃度檢測系統(tǒng)測定的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)中和反應的酸加入量的技術方案，較好地解決了該問題，可用于氨氧化反應生產(chǎn)裝置中。
【專利說明】
中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術】
[0002]在氨氧化反應生成的反應氣體中，含有未反應的氨，這些氨在中和塔中必須被除去，否則進入后續(xù)系統(tǒng)將造成有機物的聚合，裝置消耗增加，導致塔器、換熱器、管線等的堵塞，運行周期縮短，影響裝置的正常運行。
[0003]在中和塔中加入酸，可使氨與酸發(fā)生中和反應，一般根據(jù)中和液的pH值調(diào)節(jié)酸的加入量。但在實際裝置中，由于中和塔中的中和液組成復雜，組分較多，酸加入后不僅與系統(tǒng)中的氨發(fā)生反應，也與系統(tǒng)中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應，影響了酸與氨的反應，降低了酸與氨的反應效率，因此，檢測反應氣體出口的氨濃度，準確設定中和液的pH值，提高酸與氨的反應效率，使氨完全被中和，這對于后續(xù)系統(tǒng)的平穩(wěn)運行具有十分重要的作用。
[0004]文獻US3885928介紹了一種烯腈的回收和精制系統(tǒng)，其中急冷工藝的目的是一方面將反應器流出物冷卻到一定溫度，另一方面是脫除反應器流出物中未反應的氨和反應生成的聚合物和重質(zhì)雜質(zhì)。該文獻中所采用的技術方案是用水和硫酸作為急冷液，含水、酸、聚合物和其它雜質(zhì)的塔底物從急冷系統(tǒng)中排出。這些塔底物中含硫酸銨、重質(zhì)雜質(zhì)、少量輕質(zhì)有機物和水。由于氨轉(zhuǎn)化率不加控制，使反應氣體中含有未反應的氨，未反應的氨與丙烯腈發(fā)生反應，降低丙烯腈的精制回收率。必須快速、徹底地除去未反應的氨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題之一，是對現(xiàn)有技術中存在的氨氧化反應氣體在中和塔中酸加入量的調(diào)節(jié)裝置不合理，酸的加入量不準確，反應氣體中未反應氨的去除率不高，中和不完全，導致氨進入到后續(xù)系統(tǒng)，造成有機物的聚合損失增加，使后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線堵塞，縮短裝置運行周期的問題，提供一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置。該裝置具有控制合理，酸與氨中和反應完全，中和效效率高，減少后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長裝置運行周期的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題之二，是對現(xiàn)有技術中存在的氨氧化反應氣體在中和塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法不合理，酸的加入量不準確，反應氣體中未反應氨的去除率不高，中和不完全，導致氨進入到后續(xù)系統(tǒng)，造成有機物的聚合損失增加，使后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線堵塞，縮短裝置運行周期的問題，提供一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法。該方法具有控制合理，酸與氨中和反應完全，中和效率高，減少后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長裝置運行周期的優(yōu)點。
[0007]為解決上述技術問題之一，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括殼體、反應氣體入口和出口、反應氣體中和液入口和出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，反應氣體入口設置在中和反應塔下部，反應氣體出口設置在中和反應塔頂部，反應氣體中和液入口設置在反應氣體入口上方，中和液出口設置在中和反應塔底部，其中氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口。
[0008]上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案為，所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸、丙烯酸、甲酸、碳酸中的至少一種，優(yōu)選范圍為硫酸、醋酸、草酸、磷酸中的至少一種；更優(yōu)選范圍為硫酸、磷酸中的至少一種；中和液pH控制值為3-6.5，優(yōu)選范圍為3-5，更優(yōu)選范圍為
3.5~4.5o
[0009]上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案為，氨濃度檢測系統(tǒng)包括氨氣濃度檢測儀、氣相色譜、便攜式氨氣泄漏檢測儀、便攜式氨濃度檢測儀、氨氣濃度報警器中的至少一種，優(yōu)選范圍為氨氣濃度檢測儀、氣相色譜、便攜式氨濃度檢測儀中的至少一種；氨濃度檢測系統(tǒng)包括實時在線監(jiān)測、間歇在線接觸、取樣分析反應氣體出物料中的氨濃度；中和反應塔反應氣體出口物流包括大約O到大約0.1體積％的氨，優(yōu)選范圍為大約0.0001到大約0.05體積％的氨，，更優(yōu)選范圍為大約0.005到大約0.01體積％的氨。
[0010]上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案為，所述的中和液與氣體為逆流接觸，中和液循環(huán)利用；中和塔中設置噴淋層為I?8層，優(yōu)選范圍為2-4 ;噴淋層每層噴頭的排布密度為I?4個噴頭/m2，優(yōu)選范圍為1-2個噴頭/m2;每層噴頭排布的幾何形狀包括正方形、長方形、正三角形、同心圓環(huán)形中的至少一種；所述的噴頭包括空心錐、實心錐、螺旋型、空氣霧化噴頭中的至少一種；噴淋層下方、反應氣體入口上方設置塔板或填料的理論板數(shù)為I?10塊，優(yōu)選范圍為2?6塊；所述的塔板包括浮閥、篩孔、泡罩、導向篩孔中的至少一種；所述的填料包括格柵、規(guī)整絲網(wǎng)波紋填料、拉西環(huán)、鮑爾環(huán)中的至少一種；反應氣體入口設置氣體分布器，氣體分布器型式包括半圓管型、管式分布器、樹枝狀多孔型、雙列葉片式中的一種；噴淋層上方設置除沫器，除沫器包括板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器、泡罩板、篩板、填料中的至少一種；除沫器為泡罩板、篩板的理論板數(shù)的優(yōu)選范圍為I?5塊，更優(yōu)選范圍為I?2塊；除沫器為填料的理論板數(shù)的優(yōu)選范圍為I?5塊，更優(yōu)選范圍為I?2塊。
[0011]為解決上述技術問題之二，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法，采用上述所述的任意一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)方法包括以下幾個步驟:
[0012]a)在中和反應塔反應氣體出口設置氨濃度檢測系統(tǒng)，測定反應氣體出口氨的濃度；
[0013]b)根據(jù)測得的反應氣體出口的氨濃度，調(diào)節(jié)酸的加入量。
[0014]上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案為，所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸、丙烯酸、甲酸、碳酸中的至少一種，優(yōu)選范圍為硫酸、醋酸、草酸、磷酸中的至少一種；更優(yōu)選范圍為硫酸、磷酸中的至少一種；中和液pH控制值為3-6.5，優(yōu)選范圍為3-5，更優(yōu)選范圍為3.5-4.5 ;氨濃度檢測系統(tǒng)包括實時在線監(jiān)測、間歇在線接觸、取樣分析反應氣體出物料中的氨濃度；中和反應塔流出物流包括大約O到大約0.1體積％的氨，優(yōu)選范圍為大約
0.0001到大約0.05體積％的氨，更優(yōu)選范圍為大約0.005到大約0.01體積％的氨。
[0015]上述技術方案中，優(yōu)選的技術方案為，所述的中和液與反應氣體逆流接觸，根據(jù)氨濃度檢測系統(tǒng)測定的數(shù)據(jù)，以此調(diào)節(jié)中和反應塔的酸加入量。
[0016]由于本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，控制裝置包括殼體、反應氣體入口和出口、反應氣體中和液入口和出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，反應氣體與中和液逆流接觸，反應氣體入口設置在中和反應塔下部，反應氣體出口設置在中和反應塔頂部，反應氣體中和液入口設置在反應氣體入口上方，中和液出口設置在中和反應塔底部，氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口，根據(jù)測得的反應氣體出口的氨濃度，以此準確調(diào)節(jié)酸的加入量，不僅有效去除了反應氣體中的氨，提高了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
[0017]本發(fā)明適用于氨氧化反應氣體在中和塔中氨的中和去除。
[0018]采用本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，反應氣體與中和液采用逆流接觸，中和塔中設置2層由空心錐噴頭按正方形排布組成的中和液噴淋層，噴頭的排布密度為2個噴頭/m2，噴淋層上方設置2塊理論板的泡罩板作為除沫器，在中和液噴淋層下方、反應氣體入口上方設置6塊理論板的格柵填料，反應氣體入口設置樹枝狀多孔型分布器，中和塔加入的酸為硫酸，在中和反應塔氣相出口設置氨氣濃度檢測儀，根據(jù)測定的氨濃度，準確調(diào)節(jié)酸的加入量，經(jīng)中和反應塔中和后反應氣體中氨的去除率達到99.9%，有效去除了反應氣體中的氨，提高了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置示意圖；
[0020]圖1中I為中和反應塔，2為反應氣體入口，3為中和液噴淋層，4為除沫器，5為反應氣體出口，6為氨濃度檢測系統(tǒng)，7為中和液入口，8為中和液pH計，9為酸加入口。
[0021]本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置工藝過程如下:反應氣體從反應氣體入口 2進入中和反應塔I中，與從中和液噴淋層3噴出的中和液7逆流接觸，中和后的反應氣體經(jīng)除沫器4后進入后續(xù)吸收塔，反應氣體出口 5設置氨濃度檢測系統(tǒng)6，根據(jù)測定的氨濃度，調(diào)節(jié)酸加入口 9的加酸量。
[0022]下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
【具體實施方式】
[0023]【比較例I】
[0024]氨氧化反應裝置中和反應塔，通過設定中和液的pH值調(diào)節(jié)加入酸量，中和液與反應氣體逆流接觸反應，氨的去除率達到95%，未中和的氨進入到后續(xù)系統(tǒng)中，有機物的聚合損失增加，造成后續(xù)塔器、換熱器、管線堵塞，影響裝置的正常運行，縮短運行周期。
[0025]【實施例1】
[0026]—種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，采用本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，反應氣體與中和液采用逆流接觸，中和塔中設置2層由空心錐噴頭按正方形排布組成的中和液噴淋層，噴頭的排布密度為2個噴頭/m2，噴淋層上方設置2塊理論板的泡罩板作為除沫器，在中和液噴淋層下方、反應氣體入口上方設置6塊理論板的格柵填料，反應氣體入口設置樹枝狀多孔型分布器，中和塔加入的酸為硫酸，在中和反應塔氣相出口設置氨氣濃度檢測儀，根據(jù)測定的氨濃度，準確調(diào)節(jié)酸的加入量，經(jīng)中和反應塔中和后反應氣體中氨的去除率達到99.9%，有效去除了反應氣體中的氨，提尚了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
[0027]【實施例2】
[0028]中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，采用本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，反應氣體與中和液采用逆流接觸，中和塔中設置3層由空心錐噴頭按正方形排布組成的中和液噴淋層，噴頭的排布密度為4個噴頭/m2，噴淋層上方設置6塊理論板的泡罩板作為除沫器，在中和液噴淋層下方、反應氣體入口上方設置6塊理論板的格柵填料，反應氣體入口設置樹枝狀多孔型分布器，中和塔加入的酸為硫酸，在中和反應塔氣相出口設置氨氣濃度檢測儀，根據(jù)測定的氨濃度，準確調(diào)節(jié)酸的加入量，經(jīng)中和反應塔中和后反應氣體中氨的去除率達到99.8 %，有效去除了反應氣體中的氨，提尚了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
[0029]【實施例3】
[0030]中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括殼體、反應氣體入口和反應氣體出口、反應氣體中和液入口和反應氣體中和液出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，反應氣體入口設置在中和反應塔下部，反應氣體出口設置在中和反應塔頂部，反應氣體中和液入口設置在反應氣體入口上方，中和液出口設置在中和反應塔底部，其中氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口前。
[0031]中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，采用本發(fā)明的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，反應氣體與中和液采用逆流接觸，中和塔中設置3層由空心錐噴頭按正方形排布組成的中和液噴淋層，噴頭的排布密度為4個噴頭/m2，噴淋層上方設置6塊理論板的泡罩板作為除沫器，在中和液噴淋層下方、反應氣體入口上方設置6塊理論板的格柵填料，反應氣體入口設置樹枝狀多孔型分布器，中和塔加入的酸為硫酸，在中和反應塔氣相出口設置氨氣濃度檢測儀，根據(jù)測定的氨濃度，準確調(diào)節(jié)酸的加入量，經(jīng)中和反應塔中和后反應氣體中氨的去除率達到99.8 %，有效去除了反應氣體中的氨，提尚了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
[0032]【實施例4】
[0033]中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括殼體、反應氣體入口和反應氣體出口、反應氣體中和液入口和反應氣體中和液出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，反應氣體入口設置在中和反應塔下部，反應氣體出口設置在中和反應塔頂部，反應氣體中和液入口設置在反應氣體入口上方，中和液出口設置在中和反應塔底部，其中氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口前。
[0034]所述的中和液與反應氣體為逆流接觸，中和液循環(huán)利用；中和反應塔中設置噴淋層為8層；噴淋層每層噴頭的排布密度為4個噴頭/m2;每層噴頭排布的幾何形狀包括正方形、正三角形；所述的噴頭包括空心錐和空氣霧化噴頭；噴淋層下方、反應氣體入口上方設置塔板或填料的理論板數(shù)為10塊；所述的塔板為浮閥；所述的填料為格柵。
[0035]根據(jù)測定的氨濃度，準確調(diào)節(jié)酸的加入量，經(jīng)中和反應塔中和后反應氣體中氨的去除率達到99.8%，有效去除了反應氣體中的氨，提尚了氨的中和效率，減少了后續(xù)系統(tǒng)有機物的聚合損失，降低了后續(xù)塔器、換熱器等設備和管線的堵塞，延長了裝置的運行周期。
【主權項】
1.一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括殼體、反應氣體入口和反應氣體出口、反應氣體中和液入口和反應氣體中和液出口、氨濃度檢測系統(tǒng)、酸加入口，反應氣體入口設置在中和反應塔下部，反應氣體出口設置在中和反應塔頂部，反應氣體中和液入口設置在反應氣體入口上方，中和液出口設置在中和反應塔底部，其中氨濃度檢測系統(tǒng)設置在反應氣體出口。2.根據(jù)權利要求1所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸、丙烯酸、甲酸、碳酸中的至少一種；中和液PH控制值為3-6.5 ;氨濃度檢測系統(tǒng)包括氨氣濃度檢測儀、氣相色譜、便攜式氨氣泄漏檢測儀、便攜式氨濃度檢測儀、氨氣濃度報警器中的至少一種；氨濃度檢測系統(tǒng)包括實時在線監(jiān)測、間歇在線接觸、取樣分析反應氣體出口物料中的氨濃度；中和反應塔反應氣體出口物料包括大約O到大約0.1體積％的氨。3.根據(jù)權利要求2所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸中的至少一種；中和液pH控制值為3-5 ;氨濃度檢測系統(tǒng)包括氨氣濃度檢測儀、氣相色譜、便攜式氨濃度檢測儀中的至少一種；中和反應塔出口物流包括0.0OOl到0.05體積％的氨。4.根據(jù)權利要求3所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的酸包括硫酸、磷酸中的至少一種；中和液PH控制值為3.5-4.5 ;中和反應塔反應氣體出口物流包括大約0.005到大約0.01體積％的氨。5.根據(jù)權利要求1所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的中和液與反應氣體為逆流接觸，中和液循環(huán)利用；中和反應塔中設置噴淋層為I?8層；噴淋層每層噴頭的排布密度為I?4個噴頭/m2;每層噴頭排布的幾何形狀包括正方形、長方形、正三角形、同心圓環(huán)形中的至少一種；所述的噴頭包括空心錐、實心錐、螺旋型、空氣霧化噴頭中的至少一種；噴淋層下方、反應氣體入口上方設置塔板或填料的理論板數(shù)為I?10塊；所述的塔板包括浮閥、篩孔、泡罩、導向篩孔中的至少一種；所述的填料包括格柵、規(guī)整絲網(wǎng)波紋填料、拉西環(huán)、鮑爾環(huán)中的至少一種。6.根據(jù)權利要求1所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的的噴淋層為2?4層；噴淋層下方、反應氣體入口上方設置的塔板或填料的理論板數(shù)為2?6塊；反應氣體入口設置氣體分布器，氣體分布器型式包括半圓管型、管式分布器、樹枝狀多孔型、雙列葉片式中的一種；噴淋層上方設置除沫器，除沫器包括板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器、泡罩板、篩板、填料中的至少一種。7.—種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法，采用權利要求1?6中任意一種中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)方法包括以下幾個步驟: a)在中和反應塔反應氣體出口設置氨濃度檢測系統(tǒng)，測定反應氣體出口氨的濃度； b)根據(jù)測得的反應氣體出口的氨濃度，調(diào)節(jié)酸的加入量。8.根據(jù)權利要求7所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸、丙烯酸、甲酸、碳酸中的至少一種；中和液PH控制值為3-5，；中和反應塔反應氣體出口物流包括O到0.1體積％的氨；中和液與氣體為逆流接觸，中和液循環(huán)利用。9.根據(jù)權利要求8所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的酸包括硫酸、醋酸、草酸、磷酸中的至少一種；中和液PH控制值為3.5-4.5 ;中和反應塔流出物流包括0.0OOl到0.05體積％的氨。10.根據(jù)權利要求9所述的中和反應塔酸加入量的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的酸包括硫酸、磷酸中的至少一種；中和反應塔流出物流包括0.005到0.01體積％的氨。
【文檔編號】B01D53/58GK105983318SQ201510052348
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月31日
【發(fā)明人】顧軍民, 熊瑾
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院