CN202898273U - 气制乙二醇生产酯化、羰化设备 - Google Patents

气制乙二醇生产酯化、羰化设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种化工生产设备。其目的是为了提供一种结构简单、安全、效率高的酯化、羰化设备。本实用新型的气制乙二醇生产酯化、羰化设备包括通过输气管依次连通的预反应器、预热器、反应精馏塔、再冷却器、反应预热器、羰化反应器,预反应器前端连通氮氧化循环气输入管,连通预反应器和预热器之间的输气管上连通有氮氧化物输入管,反应精馏塔上端连通甲醇输入管,在预反应器前端连通有缓冲罐,缓冲罐前端分别连通氧气输入管和一氧化碳输入管,本实用新型通过在预反应器前增加缓冲罐,氧气和一氧化碳按比例预先混合,降低氧气浓度,避免了氧气同一氧化氮的反应放热造成设备局部温度过高,同时防止氧气影响羰化反应,明显提高生产效率和产品品质。

Description

气制乙二醇生产酯化、羰化设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种化学生产设备,特别是涉及一种用于气制乙二醇生产酯化、羰化设备。
背景技术
[0002]目前气制乙二醇工业化装置的生产中包括酯化反应、羰化反应、加氢反应和精制提纯四个部分,而其中的酯化、羰化反应式主要为:
[0003] 2N0+02 —2N02 (a)
[0004] N0+N02 —N2O3 (b)
[0005] 2CH30H+N203 — 2CH30N0+H20 (c)
[0006] 2CH30N0+2C0 — (COOH3) 2+2N0 (d)
[0007] 如图1所示,现有的气制乙二醇生产酯化、羰化设备包括通过输气管依次连通的预反应器I ’、预热器2 ’、反应精馏塔3 ’、再冷却器4’、反应预热器5 ’、羰化反应器6 ’,连通预反应器I’和预热器2’之间的输气管上连通有氮氧化物输入管11’,预反应器I’前端连通氮氧化循环气输入管12’,氮氧化循环气输入管12’连通氧气输入管121’,反应精馏塔3’上端连通甲醇输入管31’,在再冷却器4’与反应预热器5’之间的输气管上连通一氧化碳输入管41’。羰化反应工序中,氮氧化循环气输入管12’中的NO循环气与氧气输入管121’中的O2混合后进入预反应器I’进行上述反应式(a) (b)的反应,经预热器2’预热后,过量的NO和NO2通过氮氧化物输入管11’进入反应精馏塔3’发生(b)反应,与塔顶甲醇输入管31’输入来的CH3OH液进行(c)反应,生成的CH3ONO经塔顶再冷器4’,气相CH3ONO与一氧化碳输入管41’输入的CO由反应预热器5’预热后进入羰化反应器6’,发生上述反应式(d)的酯化反应生成草酸二甲酯,在上述生产工艺中氧气输入管121’输入的高浓度O2是在进预反应器I之前直接连通氮氧化循环气输入管12’上的,由于生产上的诸多原因容易造成高浓度的O2在输入管连接口处滞留,与氮氧化物气体发生化学反应,大量放热,使迅速设备局部温度高达几百度甚至近千度,对设备、生产和人身安全造成极大的威胁;CO也是从反应预热器5’处由一氧化碳输入管41’直接引入的,原料气CO中的微量的O2进入反应器后会影响催化剂的活性,使副反应增加,草酸酯的选择性会大大地降低,对乙二醇的生产十分不利。
实用新型内容
[0008] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、安全、效率高的气制乙二醇生产酯化、羰化设备。
[0009] 本实用新型气制乙二醇生产酯化、羰化设备,包括通过输气管依次连通的预反应器、预热器、反应精馏塔、再冷却器、反应预热器、羰化反应器,所述预反应器前端连通氮氧化循环气输入管,连通所述预反应器和预热器之间的输气管上连通有氮氧化物输入管,所述反应精馏塔上端连通甲醇输入管, 在所述预反应器前端连通有缓冲罐,所述缓冲罐前端分别连通氧气输入管和一氧化碳输入管。
[0010] 与现有技术先比,本实用新型在预反应器之前加装了缓冲罐,使参加反应的氧气和一氧化碳在参加反应之前按照一定比例充分混合,降低氧气的浓度,防止高浓度的氧气同一氧化氮在输入管口处发生反应,释放热量使设备局部温度升高,造成安全隐患。同时一氧化碳中的氧气会在反应(a)中消耗掉,不会影响后续的反应,增加设备的生产效率和提高产品的质量。
[0011] 本实用新型气制乙二醇生产酯化、羰化设备,其中所述氧气输入管上设置有氧气计量阀,所述一氧化碳输入管上设置一氧化碳计量阀。在氧气输入管和一氧化碳输入管上安装有计量阀可以根据反应所需要的物量来控制输入量。
[0012] 下面结合附图对本实用新型气制乙二醇生产酯化、羰化设备作进一步说明。
附图说明
[0013] 图1为原气制乙二醇生产酯化、羰化设备结构简图;
[0014] 图2为本实用新型气制乙二醇生产酯化、羰化设备结构简图。
具体实施方式
[0015] 如图2所示,本实用新型气制乙二醇生产酯化、羰化设备,包括通过输气管依次连通的预反应器1、预热器2、反应精馏塔3、再冷却器4、反应预热器5、羰化反应器6,预反应器I前端连通氮氧化循环气输入管12,连通预反应器I和预热器2之间的输气管上连通有氮氧化物输入管11,反应精馏塔3上端连通甲醇输入管31,在预反应器I前端连通有缓冲罐7,缓冲罐7前端分别 连通氧气输入管71和一氧化碳输入管72,氧气输入管71上设置有氧气计量阀711,一氧化碳输入管72上设置一氧化碳计量阀722。
[0016] 羰化来的NO循环气在取样分析气体组分满足投料要求后,根据生产负荷的大小,通过氮氧化循环气输入管12输入预反应器1,分别开启氧气输入管71上的氧气计量阀711和一氧化碳输入管72上的一氧化碳计量阀722,按进气流量为O2 :C0=1 :4的比例分别引入O2和CO,O2经过CO的稀释后,与氮氧化循环气输入管12中的氮氧化物在输入管接口处不会发生剧烈的反应,大量放热,使设备局部温度升高,对设备、生产和人身安全不会造成威胁,C0、02、N0、在混合后进入预反应器I进行上述(a)的反应,过量的NO和NO2经氮氧化物输入管11进入预热器2预热后,进入反应精馏塔3发生(b)反应之后,与塔顶来的甲醇输入管31输入的CH3OH液进行反应式(c)的反应,生成的CH3ONO经塔顶再冷器4,气相CH3ONO与CO由反应预热器5预热后进入羰化反应器6,发生上述(d)的羰化反应生成草酸二甲酯,在上述(a)、(b)反应中O2消耗殆尽不会影响(d)的反应,提高了草酸二甲酯的生成效率和质量。
[0017] 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1. 一种气制乙二醇生产酯化、羰化设备,包括通过输气管依次连通的预反应器(I)、预热器(2)、反应精馏塔(3)、再冷却器(4)、反应预热器(5)、羰化反应器(6),所述预反应器(I)前端连通氮氧化循环气输入管(12 ),连通所述预反应器(I)和预热器(2 )之间的输气管上连通有氮氧化物输入管(11),所述反应精馏塔(3)上端连通甲醇输入管(31),其特征在于:在所述预反应器(I)前端连通有缓冲罐(7),所述缓冲罐(7)前端分别连通氧气输入管(71)和一氧化碳输入管(72)。
2.根据权利要求1所述的气制乙二醇生产酯化、羰化设备,其特征在于:所述氧气输入管(71)上设置有氧气计量阀(711),所述一氧化碳输入管(72)上设置一氧化碳计量阀(722)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105418366A (zh) * 2015-12-27 2016-03-23 安徽淮化股份有限公司 一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法
CN110918023A (zh) * 2019-12-02 2020-03-27 金川集团股份有限公司 一种连续羰化合成釜的端盖密封装置及其使用方法

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