丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統的製作方法
2023-04-25 15:30:06
專利名稱：丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系尖晶石催化劑焙燒供熱系統。
背景技術：
在丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石結構催化劑生產過程中，催化劑需要在焙燒設備中進行焙燒，使催化劑活性相ZnFe2O4和a -Fe2O3中鐵均以正三價的形式存在。在工業生產中，焙燒設備的加熱方式分為直接加熱與間接加熱。為了避免焙燒時燃料汙染催化劑，通常採用間接加熱焙燒設備。間接加熱焙燒設備採用的熱源主要有電熱、燃油、燃氣三種。採用電熱作為熱源，其成本遠遠高於其它兩種加熱方式，且電加熱會導致催化劑受熱不均，影響催化劑活性；採用燃油作為熱源，燃油在燃燒中會產生二氧化硫、一 氧化碳等有害氣體，不但汙染環境，而且會腐蝕焙燒設備；採用燃氣作為熱源，無灰塵、殘渣以及有害氣體，是比較理想的催化劑焙燒熱源。丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石結構催化劑焙燒時，需按照特定的焙燒溫度曲線進行，整個焙燒過程溫度是變化的。使用普通的焙燒供熱系統，燃氣加熱的溫度不易控制，影響催化劑的活性；並且使用後的熱源，仍然殘餘熱量無法被利用，造成能源浪費。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，使焙燒設備用後殘餘熱量可充分被利用，節能環保，供熱溫度穩定、可控，有效保證催化劑活性。本實用新型的技術解決方案是—種丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，包括煙道氣爐，所述煙道氣爐設有瓦斯氣入口、出口、空氣入口 a，與煙道氣爐出口相連接的焙燒設備，與焙燒設備出口通過管道連接的煙囪，與煙道氣爐空氣入口 a相連接的鼓風機II，其特殊之處是在焙燒設備與煙 相通的管道上設有高溫旋風除塵器，所述煙道氣爐還設有空氣入口b，所述空氣入口 b分別與鼓風機I、一級空氣預熱器的出口 f相連通，所述高溫旋風除塵器出口還與一級空氣預熱器的入口 c相連通，所述一級空氣預熱器出口 e與二級空氣預熱器入口 g相連通，二級空氣預熱器出口 i與煙囪相連通，所述一級空氣預熱器的入口 d與所述鼓風機I相連通，所述二級空氣預熱器的入口 h與所述鼓風機II相連通，所述二級空氣預熱器出口 j與煙道氣空氣入口 a相連通。所述焙燒設備為兩個並聯的焙燒爐或一個迴轉窯。本實用新型的有益效果是I、由於設有一級、二級空氣預熱器，焙燒設備用後殘餘熱量能用來加熱有一級、二級空氣預熱器中的空氣，殘餘熱量得到了充分回收利用，節能環保；煙道氣經一級空氣預熱器熱交換以後，熱量被空氣帶走，降溫的煙道氣在二級空氣預熱器再次與空氣進行熱交換後，二級空氣預熱器中熱空氣的溫度要小於一級空氣預熱器中熱空氣的溫度；二級空氣預熱器中熱空氣提供給煙道氣爐用於瓦斯氣燃燒加熱，一級空氣預熱器中熱空氣用來調節煙道氣的溫度，使煙道氣溫度穩定、可控，有效的保證了催化劑活性；2、由於設有高溫旋風除塵器，使焙燒供熱後的煙道氣攜帶的催化劑粉塵能被回收再利用，避免了催化劑粉塵對環境造成的汙染。
圖I是本實用新型(對應實施例I)的結構示意圖。圖2是本實用新型(對應實施例2)的結構示意圖。圖中1_煙道氣爐，2-焙燒爐，3-高溫旋風除塵器，4-鼓風機I，5_—級空氣預熱器，6- 二級空氣預熱器，7-煙軋8-迴轉窯，9-鼓風機II。
具體實施方式
·實施例I如圖I所示，該丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，包括煙道氣爐I，所述煙道氣爐I設有瓦斯氣入口、出口、空氣入口 a、空氣入口 b，與煙道氣爐I出口相連接的兩個並聯的焙燒爐2，與焙燒爐2的出口通過管道連接的煙囪7，與煙道氣爐I的空氣入口 a相連接的鼓風機II 9，在焙燒爐2與煙囪7相通的管道上設有高溫旋風除塵器3，所述空氣入口 b分別與鼓風機I 4、一級空氣預熱器5的出口 f相連通，所述高溫旋風除塵器3出口還與一級空氣預熱器5的入口 c相連通，所述一級空氣預熱器5出口 e與二級空氣預熱器6入口 g相連通，二級空氣預熱器6出口 i與煙囪7相連通，所述一級空氣預熱器5的入口 d與所述鼓風機I 4相連通，所述二級空氣預熱器6的入口 h與所述鼓風機II 9相連通，所述二級空氣預熱器6出口 j與煙道氣空氣入口 a相連通。丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒，嚴格按照催化劑顆粒焙燒的程序升溫曲線和時間進行，整個焙燒過程是先升溫焙燒然後再降溫冷卻。I .催化劑程序升溫焙燒時I、來自系統的瓦斯氣(主要成分C3，C4其中含有微量的H2S)通過煙道氣爐I瓦斯氣入口與通過空氣入口 a並且由二級空氣預熱器6出口 j排出的熱空氣II共同進入煙道氣爐1，瓦斯氣在煙道氣爐I內燃燒將熱空氣II加熱形成煙道氣。2、為了滿足催化劑焙燒曲線的要求，經煙道氣的溫度必須是可調的，用通過空氣入口 b進入的由出口 f排出的一級空氣預熱器5的熱空氣I進入煙道氣爐I調節煙道氣的溫度，使煙道氣的溫度按照設定的溫度進行程序控溫。3、煙道氣由煙道氣爐I出口進入焙燒爐2對催化劑進行焙燒。4、焙燒後，煙道氣攜帶催化劑進入高溫旋風除塵器3將催化劑粉塵和煙道氣進行分離。5、因為催化劑在焙燒過程中會有部分水蒸氣產生，同時煙道氣還存有二氧化硫氣體，經高溫旋風除塵器3排出的煙道氣溫度< 200°C時，如果煙道氣再經一級、二級空氣預熱器6換熱，隨著煙道氣的冷卻，水蒸氣會變成液體的水，二氧化硫溶解在水中，生成硫酸，易對設備造成露點腐蝕。5. I當煙道氣溫度彡200°C時[0025]5. I. I經高溫旋風除塵器3排出的煙道氣經入口 c進入一級空氣預熱器5，來自鼓風機I 4的空氣經入口 d進入一級空氣預熱器5，煙道氣與來自鼓風機I 4的空氣在一級空氣預熱器5進行熱交換形成熱空氣I，熱空氣I返回到煙道氣爐I用來調節煙道氣溫度；5. I. 2經一級空氣預熱器5換熱的煙道氣由出口 e排出經入口 g進入二級空氣預熱器6，來自鼓風機II 9的空氣經入口 h進入二級空氣預熱器6，煙道氣與來自鼓風機II 9的空氣在二級空氣預熱器6再次進行熱交換形成熱空氣II ;因為煙道氣經一級空氣預熱器5熱交換以後，熱量被空氣帶走，降溫的煙道氣在二級空氣預熱器6再次與空氣進行熱交換後，熱空氣II的溫度要小於熱空氣I的溫度，熱空氣I返回到煙道氣爐I作為加熱空氣使用；5. I. 3經二級空氣預熱器6熱交換的煙道氣由出口 i進入煙囪7直接排放到大氣中；在此過程中高溫煙道氣的熱量被回收利用，有效地節約了能源。5. 2當煙道氣溫度< 200°C時經高溫旋風除塵器3排出的煙道氣直接進入煙囪7排放到大氣中，煙道氣爐I的加熱空氣由鼓風機II 9通過入口 a提供，煙道氣調溫冷空氣由鼓風機I 4通過入口 b提供。II .催化劑降溫冷卻時I、關閉瓦斯氣，由鼓風機I 4通過入口 b、鼓風機II 9通過入口 a直接給煙道氣爐I通冷空氣。2、冷空氣由煙道氣爐I出口直接進入焙燒爐2，冷空氣緩慢地帶走焙燒爐2的熱量，催化劑也隨之緩慢地降溫冷卻到室溫。3、焙燒後，冷空氣攜帶催化劑進入高溫旋風除塵器3將催化劑粉塵和冷空氣進行分離。4、經高溫旋風除塵器3排出的冷空氣直接進入煙囪7排放到大氣中。實施例2如圖2所示，該丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，包括煙道氣爐I，所述煙道氣爐I設有瓦斯氣入口、出口、空氣入口 a、空氣入口 b，與煙道氣爐I出口相連接的迴轉窯8，與迴轉窯8的出口通過管道連接的煙囪7，與煙道氣爐I的空氣入口 a相連接的鼓風機II 9，在迴轉窯8與煙囪7相通的管道上設有高溫旋風除塵器3，所述空氣入口 b分別與鼓風機I 4、一級空氣預熱器5的出口 f相連通，所述高溫旋風除塵器3出口還與一級空氣預熱器5的入口 c相連通，所述一級空氣預熱器5出口 e與二級空氣預熱器6入口 g相連通，二級空氣預熱器6出口 i與煙囪7相連通，所述一級空氣預熱器5的入口 d與所述鼓風機I 4相連通，所述二級空氣預熱器6的入口 h與所述鼓風機II 9相連通，所述二級空氣預熱器6出口 j與煙道氣空氣入口 a相連通。
權利要求1.一種丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，包括煙道氣爐，所述煙道氣爐設有瓦斯氣入口、出口、空氣入口 a，與煙道氣爐出口相連接的焙燒設備，與焙燒設備出口通過管道連接的煙囪，與煙道氣爐空氣入口 a相連接的鼓風機II，其特徵是在焙燒設備與煙囪相通的管道上設有高溫旋風除塵器，所述煙道氣爐還設有空氣入口 b，所述空氣入口 b分別與鼓風機I、一級空氣預熱器的出口 f相連通，所述高溫旋風除塵器出口還與一級空氣預熱器的入口 c相連通，所述一級空氣預熱器出口 e與二級空氣預熱器入口 g相連通，二級空氣預熱器出口 i與煙囪相連通，所述一級空氣預熱器的入口 d與所述鼓風機I相連通，所述二級空氣預熱器的入口 h與所述鼓風機II相連通，所述二級空氣預熱器出口 j與煙道氣空氣入口 a相連通。
2.根據權利要求I所述的丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，其特徵是所述焙燒設備為兩個並聯的焙燒爐或一個迴轉窯。
專利摘要一種丁烯氧化脫氫制丁二烯鐵系正尖晶石催化劑焙燒供熱系統，包括煙道氣爐，與煙道氣爐連接的焙燒設備，與焙燒設備通過管道連接的煙囪，與煙道氣爐連接的鼓風機，在焙燒設備與煙囪相通的管道上設有高溫旋風除塵器，所述煙道氣爐分別與鼓風機、一級空氣預熱器相連通，所述高溫旋風除塵器還與一級空氣預熱器連通，所述一級空氣預熱器與二級空氣預熱器相連通，二級空氣預熱器與煙囪相連通，所述一級空氣預熱器與所述鼓風機相連通，所述二級空氣預熱器與所述鼓風機相連通，所述二級空氣預熱器與煙道氣爐相連通。優點是殘餘熱量得到了充分回收利用，節能環保；煙道氣溫度穩定、可控，有效的保證了催化劑活性；避免了催化劑粉塵對環境造成的汙染。
文檔編號F23L15/00GK202709765SQ20122040237
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者劉說, 葛玉林, 佘光達, 張健民, 林春光, 張玉, 趙永祥, 馬興攀, 朱瑩, 高川, 宋豔玲, 劉文智 申請人:中國石油集團東北煉化工程有限公司錦州設計院