CN105418366A - 一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，属于乙二醇生产设备技术领域，在原料气管线上还设有第一新增管线，所述第一新增管线设置在原料气管线上靠近酯化预反应器一端，所述第一新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104；氧化酯化塔管线上靠近氧化酯化塔入口处设有第二新增管线，所述第二新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105；另外，本发明还提供了一种上述安全联锁装置的使用方法。当循环气压缩机跳车时，迅速开启XV104和XV105，稀释可燃性气体，有效降低系统内的气体压力，避免MN浓度超标发生爆炸，该安全联锁装置结构简单、设计合理。

Description

一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种安全联锁装置，具体涉及一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法，属于乙二醇生产设备技术领域。
背景技术
现有煤基合成气合成乙二醇工艺路线的总反应为：
具体分为三个步骤，
第一步，亚硝酸甲酯(MN)的制备，反应为：
2CH3OH+2NO+1/2O2→2CH3ONO+H2O
第二步，草酸二甲酯(DMO)的制备，反应为：
第三步，DMO加氢制备乙二醇，反应为：
其中，上述反应第一步中的MN具有热分解与催化分解特性，在本工艺中热分解不易发生；但对于MN的催化分解在工艺中易发生，该反应本身是一个飞速强放热的过程，起始分解温度为60～70℃，随温度增加分解速率呈指数型增加，当操作温度达到100℃～120℃时，MN分解率接近100％，高温下最终MN的分解产物包括N2、CO、CO2、H2、NH3等，同时残余的MN在酯化塔内累积，造成局部浓度较高。当酯化羰化系统遇停电、停蒸汽、停水等情况导致循环气压缩机跳车时，系统内的工艺气体不流动，将会在局部累积，造成MN的浓度超标，达到爆炸极限。
现有安全联锁装置主要包括循环气压缩机1、酯化预反应器3、氧化酯化塔5、羰化反应器7和分离系统6，通过在原料气管线2上设置阀XV101、XV102、FV102和XV103，当循环气压缩机1跳车时，切断进料原料气氧气(关XV101、XV102、FV102，开XV103)，系统循环气放空，羰化反应器7中氮气置换。该联锁方式能保证羰化反应器的安全，但是酯化系统中会存在局部死点，无法置换到。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，在保证羰化反应器安全的前提下，能有效置换酯化系统，消除局部死点，确保反应正常进行。
为了实现上述目的，本发明采用的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，包括循环气压缩机、酯化预反应器、氧化酯化塔、羰化反应器和分离系统，所述循环气压缩机通过氧化酯化塔管线与氧化酯化塔连接，氧化酯化塔与羰化反应器连接，羰化反应器经分离系统再引入循环气压缩机内，所述氧化酯化塔管线上接有酯化预反应器，所述循环气压缩机与酯化预反应器间的管线上设有原料气管线，所述原料气管线上设有阀XV101、XV102、FV102和XV103；
所述原料气管线上还设有第一新增管线，所述第一新增管线设置在原料气管线上靠近酯化预反应器一端，所述第一新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104；
所述氧化酯化塔管线上靠近氧化酯化塔入口处设有第二新增管线，所述第二新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105。
作为改进，所述氮气联锁吹扫阀HV101、HV103中氮气压力分别为0.5～0.6MPa。
作为改进，所述氧化酯化塔管线连接在氧化酯化塔底部。
作为改进，所述第一新增管线连接在阀XV102与酯化预反应器间的原料气管线上，所述氮气联锁吹扫阀HV101安装在第一新增管线上靠近原料气管线的一端。
作为改进，所述氮气联锁吹扫阀HV103安装在第二新增管线上靠近氧化酯化塔管线的一端。
另外，本发明还提供了一种上述任一项所述安全联锁装置的使用方法，包括以下步骤：
在循环气压缩机跳车时，安全保护联锁启动，通过关XV101、XV102、FV102，开XV103切断进料原料气，再控制XV104和XV105迅速开启，稀释可燃性气体。
本发明通过在原料气管线上增加氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104，在氧化酯化塔管线上靠近氧化酯化塔底部(MN浓度最高)处增加氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105，当循环气压缩机跳车时，迅速开启XV104和XV105，稀释可燃性气体，有效降低系统内的气体压力，避免MN浓度超标发生爆炸，该安全联锁装置结构简单、设计合理，有效保证乙二醇生产工艺的顺利进行。
另外，本发明还提供了上述安全联锁装置的使用方法，由于该装置具有上述有益效果，因此该发明也具有相应效果。
附图说明
图1为本发明的装置工艺示意图；
图中：1、循环气压缩机，2、原料气管线，21、第一新增管线，3、酯化预反应器，4、氧化酯化塔管线，41、第二新增管线，5、氧化酯化塔，6、分离系统，7、羰化反应器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
如图1所示，一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，包括循环气压缩机1、酯化预反应器3、氧化酯化塔5、羰化反应器7和分离系统6，所述循环气压缩机1通过氧化酯化塔管线4与氧化酯化塔5连接，氧化酯化塔5与羰化反应器7连接，羰化反应器7经分离系统6再引入循环气压缩机1内，所述氧化酯化塔管线4上接有酯化预反应器3，所述循环气压缩机1与酯化预反应器3间的管线上设有原料气管线2，所述原料气管线2上设有阀XV101、XV102、FV102和XV103；
所述原料气管线2上还设有第一新增管线21，所述第一新增管线21设置在原料气管线2上靠近酯化预反应器3一端，所述第一新增管线21上设有氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104；
所述氧化酯化塔管线4上靠近氧化酯化塔5入口处设有第二新增管线41，所述第二新增管线41上设有氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105。
作为实施例的改进，所述氮气联锁吹扫阀HV101、HV103中氮气压力分别为0.5～0.6MPa，压力适宜，有效满足稀释可燃性气体的需求。
作为实施例的改进，所述氧化酯化塔管线4连接在氧化酯化塔5底部，由于氧化酯化塔5底部的MN浓度最高，因此可通过氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105有效稀释MN。
作为实施例的改进，所述第一新增管线21连接在阀XV102与酯化预反应器3间的原料气管线2上，所述氮气联锁吹扫阀HV101安装在第一新增管线21上靠近原料气管线2的一端。
作为实施例的改进，所述氮气联锁吹扫阀HV103安装在第二新增管线41上靠近氧化酯化塔管线4的一端，结构设计合理，安装使用方便，使用效果好。
另外，本发明还提供了一种上述任一项所述安全联锁装置的使用方法，包括以下步骤：
正常生产情况下，HV101、HV102和HV103阀位在100％，快开阀XV103、XV104和XV105处在关闭状态。在循环气压缩机1跳车时和系统内在线分析系统检测到羰化反应器7进口亚硝酸甲酯的浓度>15％时，安全保护联锁启动，通过关XV101、XV102、FV102，开XV103切断进料原料气，再控制XV104和XV105迅速开启。通过瞬间大量惰性气体N2进入系统来稀释可燃性气体，系统内压力通过循环气压缩机1入口的放空阀或酯化预反应器3出口的安全阀泄放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，包括循环气压缩机（1）、酯化预反应器（3）、氧化酯化塔(5)、羰化反应器（7）和分离系统（6），所述循环气压缩机（1）通过氧化酯化塔管线（4）与氧化酯化塔(5)连接，氧化酯化塔(5)与羰化反应器（7）连接，羰化反应器（7）经分离系统（6）再引入循环气压缩机（1）内，所述氧化酯化塔管线（4）上接有酯化预反应器（3），所述循环气压缩机（1）与酯化预反应器（3）间的管线上设有原料气管线（2），所述原料气管线（2）上设有阀XV101、XV102、FV102和XV103；
其特征在于，所述原料气管线（2）上还设有第一新增管线（21），所述第一新增管线（21）设置在原料气管线（2）上靠近酯化预反应器（3）一端，所述第一新增管线（21）上设有氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104；
所述氧化酯化塔管线（4）上靠近氧化酯化塔(5)入口处设有第二新增管线（41），所述第二新增管线（41）上设有氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，其特征在于，所述氮气联锁吹扫阀HV101、HV103中氮气压力分别为0.5～0.6MPa。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，其特征在于，所述氧化酯化塔管线（4）连接在氧化酯化塔（5）底部。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，其特征在于，所述第一新增管线（21）连接在阀XV102与酯化预反应器（3）间的原料气管线（2）上，所述氮气联锁吹扫阀HV101安装在第一新增管线（21）上靠近原料气管线（2）的一端。
5.根据权利要求4所述的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，其特征在于，所述氮气联锁吹扫阀HV103安装在第二新增管线（41）上靠近氧化酯化塔管线（4）的一端。
6.一种权利要求1-5任一项所述安全联锁装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
在循环气压缩机（1）跳车时，安全保护联锁启动，通过关XV101、XV102、FV102，开XV103切断进料原料气，再控制XV104和XV105迅速开启，稀释可燃性气体。
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