CN203683424U - 一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，包括与工艺气依次连接的加热器与羰化反应器，羰化反应器出气端依次连接有冷凝器、汽液分离器，所述羰化反应器的进气端连接有贮气罐，所述贮气罐与羰化反应器之间的连接管道上设有置换阀；所述贮气罐的进气端分别与高压氮气管与一氧化碳管连接。在羰化生产发生异常情况时，将高压氮气与一氧化碳按一定的体积比对羰化反应器内气体进行快速置换，抑制亚硝酸甲酯的催化分解，进一步避免了飞温现象的发生，保护催化剂活性与生产设备的安全，并确保了作业人员的人身安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及合成气制乙二醇生产技术领域，尤其涉及一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置。
背景技术
在合成气制乙二醇工艺中，羰化工序的生产工艺气为酯化工序来的反应循环气与界外来的新鲜CO，将它们经进料加热器加热至120℃左右后，进入羰化反应器，在温度为130℃左右、压力为0.3MPa、以及Pd/Al2O3催化剂的作用下发生羰化反应，生成的草酸二甲酯(COOCH3)2气体，再分别经进出料冷凝器、汽液分离器分离后，气相经洗气进一步吸收未冷凝下来的草酸二甲酯，然后返回酯化工序循环利用；液相粗草酸二甲酯(COOCH3)2通过草酸酯精馏塔的分离提纯后进入加氢工序，与氢气进行加氢反应生成粗乙二醇产品。
在生产中如遇到突然停水、停电、停汽（气）、爆燃着火、仪表失灵等异常情况时，必须迅速关闭羰化反应器的阀门，将羰化反应器切出系统，并向其内通往0.5MPa氮气，对羰化反应器进行置换，最后视具体情况做好系统长停或短停处理。但用氮气进行置换需要一个过程，由于亚硝酸甲酯很不稳定，极易分解，如果此时羰化反应器中亚硝酸甲酯浓度偏大，且催化剂床层温度偏高，便会造成亚硝酸甲酯的催化分解，其反应式如下：
4CH3ONO（MN）= CH3OCHO（MF）+ 2CH3OH + 2NO
该分解反应过程中将放出大量的热，瞬间使羰化反应器的催化剂床层温度急剧上升，而造成催化剂失活，生产设备遭到破坏，严重的甚至会威胁生产作业人员的人身安全。
实用新型内容
本实用新型就是要解决上述不足，提供一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，使其在合成气制乙二醇的生产中遇到紧急异常情况，能够快速、有效地切出反应器，并抑制亚硝酸甲酯的催化分解，避免反应器的飞温而对设备、人身和安全生产造成危害。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，包括与工艺气依次连接的加热器与羰化反应器，羰化反应器出气端依次连接有冷凝器、汽液分离器，所述羰化反应器的进气端连接有贮气罐，所述贮气罐与羰化反应器之间的连接管道上设有置换阀；所述贮气罐的进气端分别与高压氮气管与一氧化碳管连接。
进一步，所述高压氮气管与一氧化碳管上分别设有第一调节阀与第二调节阀。
进一步，所述加热器的进气端设有进气阀；羰化反应器的出气端分别设有出气阀、放空阀，羰化反应器通过出气阀与冷凝器连接；所述冷凝器的进气端通过副阀与工艺气连接。
本装置中高压氮气管中高压氮气压强为6.0MPa，贮气罐的进气端分别与一氧化碳气管和高压氮气管连接，并通过第一调节阀与第二调节阀分别调节一氧化碳气与氮气的进气量，并使得贮气罐中体积比为：20%-30%的CO，70%-80%的N2。
当生产遇到异常时，便迅速开启置换阀门，用含有CO与N2的混合气对羰化反应器进行气体置换。因为在羰化反应中，CO与亚硝酸甲酯（MN）的体积比一般控制在CO/MN=2左右，当用含CO的高压N2进行置换时，使得羰化反应器中CO/MN＞2，使CO在催化剂床表面过度抢占活性中心，削弱了催化剂对MN的吸附，从而抑制MN的催化分解，有效地防止了飞温现象的发生。
本实用新型的有益效果体现在：
1、在羰化生产发生异常情况时，通过高压氮气对羰化反应器进行气体置换，由于压力差，使高压氮气快速地进入羰化反应器中，对其进行快速、有效地置换，避免了因置换不迅速而导致反应器飞温现象的发生。
2、将高压氮气与一氧化碳按一定的体积比置换进入羰化反应器，使一氧化碳的比重增大，而削弱了催化剂对亚硝酸甲酯的吸附，从而抑制亚硝酸甲酯的催化分解，进一步避免了飞温现象的发生。
3、本装置保护了羰化反应工序的催化剂活性与生产设备的安全，并确保了作业人员的人身安全，减少了不必要的财产损失，顺利实现生产的安全、稳定、长周期运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型结构示意图；
图中：1-贮气罐，2-羰化反应器，3-加热器，4-冷凝器，5-汽液分离器，6-1进气阀，6-2出气阀，6-3副阀，6-4放空阀，6-5置换阀，7-高压氮气管，8-一氧化碳管，9-1第一调节阀，9-2第一调节阀。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，包括与工艺气依次连接的加热器3与羰化反应器2，羰化反应器2出气端依次连接有冷凝器4、汽液分离器5，所述羰化反应器2的进气端连接有贮气罐1，所述贮气罐1与羰化反应器2之间的连接管道上设有置换阀6-5；所述贮气罐1的进气端分别与高压氮气管7与一氧化碳管8连接，高压氮气管7与一氧化碳管8上分别设有调节两者体积比的第一调节阀9-1与第二调节阀9-2。
进一步，所述加热器3的进气端设有进气阀6-1；羰化反应器2的出气端分别设有出气阀6-2、放空阀6-4，羰化反应器2通过出气阀6-2与冷凝器4连接；所述冷凝器4的进气端通过副阀6-3与工艺气连接。
当生产遇到异常时，迅速关闭进气阀6-1和出气阀6-2，同时打开副阀3，将羰化反应器2排除出本反应系统。并迅速打开置换阀门6-5与放空阀6-4，通过第一调节阀9-1与第二调节阀9-2调节进入贮气罐1内的CO与N2的体积比，并对羰化反应器2内气体进行快速置换，然后通过放空阀6-4进行放空。提高羰化反应器2中CO的量，抑制亚硝酸甲酯的催化分解，避免飞温现象的发生。
以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，包括与工艺气依次连接的加热器（3）与羰化反应器（2），羰化反应器（2）出气端依次连接有冷凝器（4）、汽液分离器（5），其特征在于：所述羰化反应器（2）的进气端连接有贮气罐（1），所述贮气罐（1）与羰化反应器（2）之间的连接管道上设有置换阀（6-5）；所述贮气罐（1）的进气端分别与高压氮气管（7）与一氧化碳管（8）连接。
2.根据权利要求1所述的一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，其特征在于：所述高压氮气管（7）与一氧化碳管（8）上分别设有第一调节阀（9-1）与第二调节阀（9-2）。
3.根据权利要求1或2所述的一种合成气制乙二醇中防止飞温的羰化反应装置，其特征在于：所述加热器（3）的进气端设有进气阀（6-1）；羰化反应器（2）的出气端分别设有出气阀（6-2）、放空阀（6-4），羰化反应器（2）通过出气阀（6-2）与冷凝器（4）连接；所述冷凝器（4）的进气端通过副阀（6-3）与工艺气连接。
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