本發(fā)明涉及一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法。
背景技術(shù)：
己內(nèi)酰胺是合成纖維和工程塑料的單體，在我國一直是市場(chǎng)緊缺的重要化工原料。目前，己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)大多數(shù)采用環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮肟，再重排成己內(nèi)酰胺的工藝路線。從環(huán)己酮到環(huán)己酮肟的轉(zhuǎn)化采用的環(huán)己酮直接氨氧化制備環(huán)己酮肟工藝是一種綠色環(huán)保低能耗的工藝。環(huán)己酮氨肟化合成環(huán)己酮肟新工藝是采用環(huán)己酮、氨和雙氧水在低壓條件下，叔丁醇為溶劑，采用鈦硅分子篩催化劑(以下簡(jiǎn)稱催化劑)，在連續(xù)淤漿床反應(yīng)器內(nèi)一步合成環(huán)己酮肟，其反應(yīng)式為：
nh3+h2o2+c6h10o＝c6h11on+2h2o
該方法直接制備環(huán)己酮肟，取代了傳統(tǒng)的羥胺制備工藝，大大縮短了工藝流程，節(jié)省投資，不副產(chǎn)硫酸銨，避免了氮氧化物和硫氧化物的生產(chǎn)，對(duì)環(huán)保意義重大，應(yīng)用前景廣泛，受到了廣泛重視。
在正常條件下，氨肟化反應(yīng)在高轉(zhuǎn)化率、高選擇性下進(jìn)行的，但當(dāng)原料配比不當(dāng)和或催化劑活性下降時(shí)，主反應(yīng)速率下降，主要發(fā)生以下副反應(yīng)：
4h2o2+2nh3＝n2o+7h2o
3h2o2+2nh3＝n2+6h2o
2h2o2＝2h2o+o2
特別是在反應(yīng)初期采用新鮮催化劑，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行催化劑性能下降，然后繼續(xù)添加新鮮催化劑以提升反應(yīng)的效果，從而形成混合催化劑。在使用混合催化劑時(shí)，催化劑失活的速率與新催化劑相比明顯加快，雙氧水分解生成氧氣量增大，可能導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)形成 爆炸性混合氣體，如遇到火源、高溫或靜電火花將產(chǎn)生爆炸。
本技術(shù)方法通過在混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)過程中尾氣氧氣變化規(guī)律，確定尾氣氧氣含量的安全控制條件，避免氣相發(fā)生燃爆事故，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中安全性較差的問題，提供一種新的混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法。該方法具有安全性較好的優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法，在雙氧水氧化環(huán)己酮生產(chǎn)環(huán)己酮的工藝裝置中，在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相氧氣含量的報(bào)警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，所述混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物或者向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，其中新鮮催化劑質(zhì)量比例為1-99％；氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量的報(bào)警值設(shè)在1％-3％，聯(lián)鎖值設(shè)在1％-4％，且聯(lián)鎖值大于報(bào)警值；當(dāng)氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量超過報(bào)警值時(shí)，從反應(yīng)器頂部充入氮?dú)?，降低尾氣中的氧氣體積含量至報(bào)警值以下；當(dāng)氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)充氮(本文指氮?dú)?，直到氧氣含量下降到報(bào)警值以下。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)充氮，直到氧氣含量下降到報(bào)警值以下，并保持叔丁醇循環(huán)。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性一般為新鮮催化劑的50-99％。
本發(fā)明涉及一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法。在使用混合催化劑條件下為更好的控制反應(yīng)尾氣氧氣含量,防止由于反應(yīng)器尾氣氧氣含量過高而導(dǎo)致反應(yīng)器爆炸，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行,取得了較好的技術(shù)效果。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
【實(shí)施例1】
一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法，采用鈦硅分子篩催化劑，混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物，其中新鮮催化劑與再生催化劑質(zhì)量比為8：2；；再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性一般為新鮮催化劑的80％。在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相氧氣含量的報(bào)警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量的報(bào)警值設(shè)在2％，聯(lián)鎖值設(shè)在3％；當(dāng)氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量超過報(bào)警值時(shí)，操作人員必須在30分鐘內(nèi)開啟反應(yīng)器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥向反應(yīng)器氣相充氮，降低尾氣中的氧氣體積含量至2％以下，停止充氮；當(dāng)氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)緊急充氮，直到氧氣含量下降到2％以下，并保持叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例2】
一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法，采用鈦硅分子篩催化劑，混合催化劑為新鮮催化劑與再生催化劑的混合物，其中新鮮催化劑比例為其中新鮮催化劑與再生催化劑質(zhì)量比為9：1；再生催化劑為新鮮催化劑失活以后經(jīng)過水洗、蒸煮、叔丁醇清洗、干燥或者焙燒以后可重復(fù)使用的催化劑，其催化活性一般為新鮮催化劑的90％。在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相氧氣含量的報(bào)警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量的報(bào)警值設(shè)在1.5％，聯(lián)鎖值設(shè)在2％；當(dāng)氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量超過報(bào)警值時(shí)，操作人員必須在10分鐘內(nèi)開啟反應(yīng)器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥向反應(yīng)器氣相充氮，降低尾氣中的氧氣體積含量至1.5％以下，停止充氮；當(dāng)氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)緊急充氮，直到氧氣含量下降到1.5％以下，并保持叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例3】
一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法，采用鈦硅分子篩催化劑，所述混合催化劑為向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，在催化劑失活的初期，新鮮催化劑加入質(zhì)量為系統(tǒng)中的催化劑的10％。在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相氧氣含量的報(bào)警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量的報(bào)警值設(shè)在2％，聯(lián)鎖值設(shè)在3％；當(dāng)氨肟化反應(yīng) 尾氣中氧氣體積含量超過報(bào)警值時(shí)，操作人員必須在30分鐘內(nèi)開啟反應(yīng)器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥向反應(yīng)器氣相充氮，降低尾氣中的氧氣體積含量至1％以下，停止充氮；當(dāng)氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)緊急充氮，直到氧氣含量下降到1％以下，并保持叔丁醇循環(huán)。
【實(shí)施例4】
一種混合催化劑條件下環(huán)己酮氨肟化工藝的尾氣中氧氣含量的安全控制方法，采用鈦硅分子篩催化劑，所述混合催化劑為向正使用中催化劑添加新鮮催化劑而形成的催化劑混合物，在催化劑失活的初期，新鮮催化劑加入質(zhì)量為系統(tǒng)中的催化劑的5％。在使用混合催化劑條件下，催化劑發(fā)生失活的過程中，提供安全可靠的氨肟化反應(yīng)器氣相氧氣含量的報(bào)警、聯(lián)鎖值和相應(yīng)的安全控制措施，以保證氨肟化反應(yīng)的安全性，防止發(fā)生氣相燃爆；其中，氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量的報(bào)警值設(shè)在2％，聯(lián)鎖值設(shè)在2.5％；當(dāng)氨肟化反應(yīng)尾氣中氧氣體積含量超過報(bào)警值時(shí)，操作人員必須在10分鐘內(nèi)開啟反應(yīng)器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥向反應(yīng)器氣相充氮，降低尾氣中的氧氣體積含量至0％，停止充氮；當(dāng)氧氣體積含量到達(dá)聯(lián)鎖值時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)聯(lián)鎖控制措施，緊急切斷雙氧水和環(huán)己酮進(jìn)料，反應(yīng)器內(nèi)緊急充氮，直到氧氣含量下降到1％以下，并保持叔丁醇循環(huán)。
顯然，采用本發(fā)明的方法，在使用混合催化劑條件下為更好的控制反應(yīng)尾氣氧氣含量,防止由于反應(yīng)器尾氣氧氣含量過高而導(dǎo)致反應(yīng)器爆炸，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行,取得了較好的技術(shù)效果。