[實用新型]一種CO氣相氧化偶聯生產草酸酯的安全裝置

有效

• 申請號: 201420170797.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203833847U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 徐忠寧;郭國聰;彭思艷;王志巧;呂冬梅;陳青松;王明盛;姚元根
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C07C69/36
• 分類號: C07C69/36;C07C67/36
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 周義剛

技術領域

本實用新型屬于草酸酯制備技術領域，具體涉及一種CO氣相氧化偶聯生產草酸酯的安全裝置。

背景技術

乙二醇是一種極其重要的、戰略性大宗化工基本原料。我國每年的需求量為1000多萬噸，而產能僅為300多萬噸，供需矛盾十分突出，大量需要進口。煤制乙二醇技術對于緩解我國乙二醇的供需矛盾和高效清潔利用煤炭資源具有重大意義。CO氣相氧化偶聯制備草酸酯是煤制乙二醇技術中實現無機物CO到有機物草酸酯轉化的關鍵步驟。

CO氣相氧化偶聯制備草酸酯的反應原理如下：

2CO+2RONO＝(ROCO)₂+2NO(R＝CH₃·或CH₃CH₂·)

這是一個強放熱反應，在反應過程中經常會出現飛溫(飛溫指短時間內床層溫度急劇上升)，致使催化劑失活，甚至有可能發生爆管的危險。因此，在現有技術條件下，裝置運行期間，必須有人24小時值班，隨時觀察反應溫度是否平穩，一旦發生飛溫時緊急停止反應，確保安全。現有技術主要存在兩個問題：1、人力資源的消耗是非常大的；2、一旦停止反應，在短時間內無法繼續生產。因此，非常有必要考慮一旦出現飛溫時，如何及時處理，避免出現危險。

實用新型內容

本實用新型提供了一種CO氣相氧化偶聯生產草酸酯的安全裝置。該安全生產裝置能自動判斷是否發生飛溫。該安全生產裝置解決了現有技術中的以下問題：1、人力資源消耗大；2、難以自動快速對飛溫問題報警。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：本實用新型公開的CO氣相氧化偶聯生產草酸酯的安全裝置包括第一氮氣氣體控制管道(1)、一氧化碳氣體控制管道(2)、第二氮氣氣體控制管道(3)、一氧化氮氣體控制管道(4)、氧氣氣體控制管道(5)、總壓力表(10′)、甲醇或乙醇儲罐(11)、液體泵(12)、酯化塔(13)、廢水儲罐(14)、氣體混合箱(15)、第一氣動四通閥(16)、第二氣動四通閥(17)、閥控制器(18)、循環泵(19)、反應器(20)、加熱爐(22)、風扇(23)、控制箱(24)、報警器(25)、草酸酯收集罐(26)和本地監控器(27)；

其中：上述各個氣體控制管道(1、2、3、4、5)均包括依次連接的輸氣管道、穩壓閥(6)、壓力表(10)、穩流閥(7)、質量流量控制器(8)和開關閥(9)；第二氮氣氣體控制管道(3)、一氧化氮氣體控制管道(4)和氧氣氣體控制管道(5)上的三個開關閥的一端均與其各自的質量流量控制器連接，該三個開關閥的另一端連接的管道通過等徑四通接頭合并成一路，進一步與氣體混合箱(15)的一端相連；氣體混合箱(15)的另一端與酯化塔(13)的底部插接；

廢水儲罐(14)也與酯化塔(13)的底部插接，與氣體混合箱相比，插接到酯化塔(13)的深度不同，氣體混合箱插接得深度較深；甲醇或乙醇儲罐(11)通過液體泵(12)與酯化塔(13)的中上部相連；

酯化塔(13)頂部連接于一氧化碳氣體控制管道(2)的開關閥之后的管道，再與第一氣動四通閥(16)第一端相連；

第一氣動四通閥(16)的第二端的出口管道與總壓力表(10′)的一端相連，總壓力表(10′)的另一端與反應器(20)的上端相連；

第一氮氣氣體控制管道(1)上的開關閥的一端與該氣體控制管道的質量流量控制器連接，該開關閥的另一端與第一氣動四通閥(16)的第三端相連，第一氣動四通閥(16)的第四端堵死；

反應器(20)的中部填充催化劑(21)，上下填充惰性石英砂，反應器(20)位于加熱爐(22)中，加熱爐(22)和風扇(23)位于控制箱(24)中，反應器(20)的下端與草酸酯收集罐(26)的入口相連；

草酸酯收集罐(26)的出口經由循環泵(19)連接第二氣動四通閥(17)的第三端，第二氣動四通閥(17)的第四端與氣體混合箱(15)的一端相連，第二氣動四通閥(17)的第二端放空，第一端堵死；

本地監控器(27)與閥控制器(18)和控制箱(24)相連，閥控制器(18)用于控制第一氣動四通閥(16)和第二氣動四通閥(17)，控制箱(24)包括溫度、壓力和流量控制模塊，并與報警器(25)相連；

溫度控制模塊用于通過本地監控器來監控反應器(20)和加熱爐(22)的溫度；

壓力控制模塊用于通過本地監控器來監控各個氣體控制管道(1、2、3、4，5)的壓力和總壓力表的壓力；

流量控制模塊用于通過本地監控器來監控各個氣體控制管道(1、2、3、4，5)的氣體流量；