[实用新型]在丙烯酸生产装置中的空气控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种丙烯酸生产中的自动控制系统。

技术背景

丙烯两步加氧法制丙烯酸是在氧化催化剂存在的条件下进行的，其中的第一步是丙烯氧化生成丙烯醛，第二步是将丙烯醛进一步氧化生成丙烯酸，其反应方程式如下：

CH₂＝CH-CH₃+O₂→CH₂＝CH-CHO+H₂O

CH₂＝CH-CHO+1/2O₂→CH₂＝CH-COOH

新鲜空气提供氧气参与化学反应，在丙烯酸氧化反应中，新鲜空气用量大，使用不同厂家的氧化催化剂对于新鲜空气进料温度有不同的要求。以8万吨/年丙烯酸装置为例，某厂家氧化催化剂性能要求第一氧化反应器入口混合气体温度在150℃～200℃范围，即要求混合前新鲜空气进料温度控制在160℃以上，多数装置在进料混合器M-1002和第一反应器R-1001之间设有空气加热器，能耗较大，且装置操作受环境温度不断变化的干扰，使得进入第一反应器R-1001的混合气体温度不稳定，从而影响催化剂性能，影响丙烯酸收率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种新的丙烯两步加氧法制丙烯酸的新鲜空气温度控制系统。

在丙烯酸生产装置中的空气控制系统，丙烯两步加氧法制丙烯酸的丙烯氧化单元中新鲜空气、蒸汽、循环尾气进预混合器M-1001，再与丙烯一起进入混合器M-1002，进行充分混合，作为第一反应器R-1001的进料，在催化剂存在条件下，丙烯与空气中的氧气在第一反应器R-1001内进行化学反应，生成丙烯醛和少量丙烯酸；在空气压缩机K-1001出口设有空气预热器H-1001，H-1001为第一氧化反应器R-1001附带设备，空气预热器H-1001出口气体温度随装置操作环境温度变化而调整变化。本实用新型的特征在于：在压缩空气进预混合器M-1001前的管道上设有TRC-1001的热电偶，配有温度变送器，温度变送器输出信号进装置的DCS系统，其DCS输出信号控制空气预热器H-1001的电加热器组别，控制空气进预混合器M-1001前的温度在160℃～170℃之间；或同时在混合气进入第一反应器R-1001前的管道上设TRC-1002的热电偶，配以温度变送器，其输出信号进装置的DCS系统，其DCS系统输出信号作TRC-1001调节系统的给定信号，构成串级调节系统，以进入第一反应器R-1001的混合气体温度信号修正空气进预混合器M-1001的温度给定值。

在我国西北、华北、东北地区大气环境温度变化大，一年四季间如此，白天黑夜温差也较大。本实用新型优点在于，设有进入第一反应器R-1001的新鲜空气温度控制系统，使新鲜空气进料温度控制在催化剂性能允许的操作温度范围内，以确保混合气体温度稳定，节约装置蒸汽用量，降低热能消耗，又避免了因环境温度变化对氧化催化剂性能的干扰，以提高丙烯转化率，提高丙烯酸的收率。

附图说明

图1为本实用新型简要工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实例对本实用新型作出进一步地详细描述。

目前已有的同类装置是在进料混合器M-1001和第一反应器R-1001之间设有空气加热器，以中低压蒸汽作为热源，而本实用新型将其取消，减少设备，降低装置建设费用，减少能源消耗，降低生产成本，采用第一氧化反应器R-1001辅带设备——空气预热器H-1001电加热器进行第一反应器入口混合气体温度调节；在压缩空气进预混合器M-1001前的管道上设有TRC-1001的热电偶，配有温度变送器，温度变送器输出信号进装置的DCS系统，其DCS输出信号控制空气预热器H-1001的电加热器组别，控制空气进预混合器M-1001前的温度在160℃～170℃之间；或同时在混合气进入第一反应器R-1001前的管道上设TRC-1002的热电偶，配以温度变送器，其输出信号进装置的DCS系统，其DCS系统输出信号作TRC-1001调节系统的给定信号，构成串级调节系统，以进入第一反应器R-1001的混合气体温度信号修正空气进预混合器M-1001的温度给定值。