一種自動添加催化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設備領(lǐng)域，具體涉及一種自動添加催化劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]甲苯二胺(TDA)最主要的用途是作為生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯(TDI)的原料，而TDI是生產(chǎn)聚氨酯的主要原料之一。甲苯二胺由二硝基甲苯(DNT)催化加氫還原制得，該法分為三類:第一類為化學還原法，如用鐵粉、硫化堿等還原二硝基甲苯制備甲苯二胺；第二類為催化加氫法，常用的加氫還原金屬催化劑有Pd/C、Pd-Fe/C、Raney-Ni等；最后一類是C0/H20催化還原法。催化加氫分為氣相催化加氫和液相催化加氫。氣相催化加氫由于受原料沸點限制，應用范圍較窄。液相催化加氫以其應用面廣，環(huán)境友好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，工藝先進而受到人們青睞。因此，現(xiàn)工業(yè)上普遍采用液相催化加氫法制備TDA。
[0003]DNT加氫還原制備TDA的生產(chǎn)過程中，催化劑消耗是TDA生產(chǎn)效益的重要指標。TDA合成過程中催化劑的消耗主要有兩方面原因:(一)系統(tǒng)流失，即TDA合成過程中催化劑雖經(jīng)過一段時間的重力沉降使得大部分催化劑得以循環(huán)利用，但仍然有一部分極細小的催化劑會隨著反應液進入后續(xù)分離工序中，最后隨系統(tǒng)產(chǎn)生的焦油排出界外；(二)催化劑失活，即在反應過程中活性逐漸降低需不斷補加新鮮催化劑以維持系統(tǒng)反應活性。催化劑失活和催化劑濃度相關(guān)，合理控制反應系統(tǒng)的催化劑濃度，可以有效減少催化劑消耗，降低生產(chǎn)成本。
[0004]對于催化劑加料方法和裝置，專利CN2660147Y介紹了一種具有稱重功能的小型加料器，《煉油設計》雜質(zhì)2002年第9期“LPEC-2型小型催化劑自動加料器的研制” 一文中，對其做了改進，主要在流化罐內(nèi)設置了內(nèi)稱重桶。上述小型加料器，有效催化劑溶劑僅為0.04?0.3立方米，單批次催化劑質(zhì)量一般為36?270千克。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)添加方式為人工將催化劑加至催化劑配制槽與工藝水混合后，通過28bar氮氣直接壓入到氫化反應器中。存在勞動強度大；反應器內(nèi)催化劑濃度控制不好，催化劑消耗量大；氫氣可能反竄帶來安全隱患等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決上述問題而提供一種自動添加催化劑的方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種自動添加催化劑的方法，通過自動添加催化劑的裝置實現(xiàn)自動添加催化劑；
自動添加催化劑的裝置為:催化劑配制槽(I)出料口并列連接催化劑緩沖槽A (2)和催化劑緩沖槽B (3)，催化劑緩沖槽A (2)頂部排氣管連接冷卻器(12)，冷卻器(12)出口連接返回催化劑緩沖槽A (2);催化劑緩沖槽B (3)頂部排氣管連接冷卻器(12)，冷卻器(12)出口連接返回催化劑緩沖槽B (3);催化劑緩沖槽A (2)底部出料口連接循環(huán)泵A (4)，循環(huán)泵A (4)出口通過管路C接入加氫反應器A (13);催化劑緩沖槽B (3)底部出料口連接循環(huán)泵B (5)，循環(huán)泵B (5)出口通過管路D接入加氫反應器B (14);循環(huán)泵A (4)連接加氫反應器A (13)的管路C上設有流量計A (6)，加氫反應器A (13)上設有液位計A (8)，并與管路C連接；循環(huán)泵B (5)連接加氫反應器B (14)的管路D上設有流量計B (7)，加氫反應器B (14)上設有液位計B (9)，并與管路D連接；該裝置所有閥門均為程控閥，在中央控制室設有一個控制按鈕，控制相關(guān)程控閥的開關(guān)，按程序自動完成催化劑的配料。
[0008]具體方法如下:
a.催化劑配料:在中央控制室按下控制按鈕，催化劑開始自動配制:在催化劑配制槽(I)中先加入20%液位工藝水，打開攪拌，再按照配置槽每立方米體積加催化劑20kg的量將催化劑到催化劑配制槽(I)中、繼續(xù)注入工藝水至70%液位，將催化器與工藝水在攪拌條件下充分混合，同時通入氮氣至3.0bar對催化劑予以保護；在反應系統(tǒng)需要補加催化劑時，停止攪拌，在控制系統(tǒng)按下切換按鈕，打開程控閥，將混合物流入催化劑緩沖槽中；
b.催化劑循環(huán):新加入的催化劑混合物和來自催化劑沉降槽的舊混合物在催化劑緩沖槽A (2)或B (3)中混合后，再分別通過循環(huán)泵A (4)和循環(huán)泵B (5)通入加氫反應器A (13)和加氫反應器B (14)中進行反應。按照每噸DNT消耗催化劑0.5kg的比例，計算各個反應器消耗完20kg催化劑的時間，當加氫反應器A (13)或加氫反應器B (14)需要補充催化劑時，再次啟動催化劑的自動配料程序，并將催化劑配制槽(I)中配置好的新混合物放入到催化劑緩沖槽中A (2)或催化劑緩沖槽B (3)中，與來自催化劑沉降槽的舊混合物混合后，通過循環(huán)泵A (4)和循環(huán)泵B (5)通入加氫反應器A (13)和加氫反應器B (14)進行反應；通過這樣的催化劑循環(huán)，始終保持氫化系統(tǒng)中催化劑的濃度穩(wěn)定在一個范圍之內(nèi)；循環(huán)泵的流量按照剛補充完催化劑時催化劑緩沖罐液位達到最高90%，在需要補充催化劑時，催化劑緩沖罐液位達到最低40-50%穩(wěn)定控制；
催化劑緩沖槽中A (2)和催化劑緩沖槽B (3)的排氣用冷卻器(12)進行冷凝回流，不凝氣進入尾氣回收系統(tǒng)。
[0009]所述催化劑緩沖槽A (2)上設有補充氮氣管路，該管路上設有壓力表A (10);所述催化劑緩沖槽B (3)上設有補充氮氣管路，該管路上設有壓力表B (11)。
[0010]所述催化劑配制槽(I)上設有尾氣排放管路。
[0011]所述冷卻器(12)上設有尾氣回收管路。
[0012]所述催化劑緩沖槽A (2)和催化劑緩沖槽B (3)與催化劑沉降槽相連通，催化劑緩沖槽A (2)和催化劑緩沖槽B (3)內(nèi)部均設有攪拌器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:因為新鮮催化劑間斷添加，每個反應器添加頻率為3次/天，故一個催化劑配制槽可以同時完成兩套DNT加氫還原反應系統(tǒng)的催化劑添加工作，實現(xiàn)了加氫還原催化劑的自動配置、添加，降低了勞動強度；同時不再依靠分析反應系統(tǒng)催化劑濃度來確定補充催化劑的時間，避免了補充催化劑的滯后；催化劑按比例添加，通過控制反應系統(tǒng)催化劑濃度，降低了催化器消耗；避免了高壓反應系統(tǒng)氫氣返回配料槽，進而從系統(tǒng)泄漏帶來的安全隱患。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明示意圖。
[0015]圖中:1_催化劑配制槽，2-催化劑緩沖槽A，3-催化劑緩沖槽B，4_循環(huán)泵A，5_循環(huán)泵B，6-流量計A，7-流量計B，8-液位計A，9-液位計B，10-壓力表A，11-壓力表B， 12-冷卻器，13-加氫反應器A, 14-加氫反應器B。
【具體實施方式】
[0016]實施例1，見圖1，一種自動添加催化劑的方法，通過自動添加催化劑的裝置實現(xiàn)自動添加催化劑；
自動添加催化劑的裝置為:催化劑配制槽I出料口并列連接催化劑緩沖槽A 2和催化劑緩沖槽B 3，催化劑緩沖槽A 2頂部排氣管連接冷卻器12，冷卻器12出口連接返回催化劑緩沖槽A 2 ;催化劑緩沖槽B 3頂部排氣管連接冷卻器12，冷卻器12出口連接返回催化劑緩沖槽B 3;催化劑緩沖槽A 2底部出料口連接循環(huán)泵A 4，循環(huán)泵A 4出口通過管路C接入加氫反應器A 13;催化劑緩沖槽B 3底部出料口連接循環(huán)泵B 5，循環(huán)泵B 5出口通過管路D接入加氫反應器B 14 ;循環(huán)泵A 4連接加氫反應器A 13的管路C上設有流量計A6，加氫反應器A 13上設有液位計A 8，并與管路C連接；循環(huán)泵B 5接加氫反應器B 14的管路D上設有流量計B