[實用新型]一種在合成氣制乙二醇工藝中保護羰化催化劑的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520668891.8
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN204897791U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 方鳳銀;周軍;方艷
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽淮化股份有限公司
• 主分類號: C07C69/36
• 分類號: C07C69/36;C07C67/36
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領域

本實用新型屬于合成氣制乙二醇工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領域，更具體地說，涉及一種在合成氣制乙二醇工藝中保護羰化催化劑的裝置。

背景技術(shù)

在合成氣制乙二醇工藝中，羰化工序涉及反應式：

主反應CO+2CH₃ONO＝(COOCH₃)₂+2NO(1)

副反應CO+2CH₃ONO＝CH₃OCOOCH₃+2NO(2)

CO與MN之間的羰化反應從反應速率角度來看，屬于快速反應，其反應機理如圖1所示。羰化反應在催化劑上存在競爭吸附，如CO量過大就會大量占據(jù)催化劑的活性中心，造成反應無法繼續(xù)進行，正常生產(chǎn)時的CO：CH3ONO＝1：1.2～2。

在合成氣制草酸二甲酯的工藝流程中，原料氣亞硝酸甲酯和CO的反應主要是在羰化反應器中進行。由于羰化反應放熱量較大，為有效控抑制反應溫度，反應器按列管式固定床進行設計。反應器上下封頭均為橢圓形封頭，內(nèi)部為列管，管內(nèi)裝填催化劑，管間采用飽和水移熱。另外，為監(jiān)測反應器內(nèi)床層溫度分布，在反應器不同徑向設置了三個熱電偶套管，每個套管內(nèi)設有九支熱電偶，分布在不同軸向位置。羰化反應為強放熱反應，現(xiàn)有工藝一般是采用泵將汽包內(nèi)的水強制送入羰化反應器管間移走反應放熱。當出現(xiàn)緊急情況，如原料氣配比失常，壓縮機故障停車等，都會造成高溫損壞催化劑，必須迅速關閉羰化反應器的閥門，將羰化反應器切出系統(tǒng)，并聯(lián)鎖閥門動作通入高壓氮氣，稀釋反應器床層的反應氣氣體濃度，保護催化劑不超溫。羰化催化劑非常昂貴，占裝置總投資的約十分之一，如何在事故狀態(tài)下保護催化劑就成為重中之重。

傳統(tǒng)的方法中是在裝置上設置一個氮氣緩沖罐并引入高壓氮氣管線，對羰化反應器進行置換，最后視具體情況做好系統(tǒng)長停或短停處理，但用氮氣進行置換需要一個過程，由于亞硝酸甲酯很不穩(wěn)定，極易分解，如果此時羰化反應器中亞硝酸甲酯濃度偏大，且催化劑床層溫度偏高，便會造成亞硝酸甲酯的催化分解，該分解反應過程中將放出大量的熱，瞬間使羰化反應器的催化劑床層溫度急劇上升，而造成催化劑失活，生產(chǎn)設備遭到破壞，嚴重的甚至會威脅生產(chǎn)作業(yè)人員的人身安全。

中國專利申請?zhí)枺?01320872595.0，申請日：2013年12月27日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種合成氣制乙二醇中防止飛溫的羰化反應裝置，該申請案將貯氣罐的進氣端分別與高壓氮氣管與一氧化碳管連接。在羰化生產(chǎn)發(fā)生異常情況時，將高壓氮氣與一氧化碳按一定的體積比對羰化反應器內(nèi)氣體進行快速置換，利用一氧化碳抑制亞硝酸甲酯的催化分解，在一定程度上避免了飛溫現(xiàn)象的發(fā)生，但是在出現(xiàn)緊急情況后操作人員關閉工藝氣閥門并手動打開氮氣置換閥門，需要一定的時間，高溫仍會在這段時間內(nèi)造成對催化劑的損壞。

實用新型內(nèi)容

1.實用新型要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種在合成氣制乙二醇工藝中保護羰化催化劑的裝置。采用本實用新型的技術(shù)方案，能夠在羰化反應過程中遇到緊急情況時，快速有效的切除反應器，并通過CO占據(jù)催化劑的活性中心而抑制亞硝酸甲酯的催化分解，避免反應器的飛溫對催化劑、設備、人身和安全生產(chǎn)造成危害。

2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為：

本實用新型的一種在合成氣制乙二醇工藝中保護羰化催化劑的裝置，包括與循環(huán)氣管線依次連接的加熱器Ⅰ、加熱器Ⅱ和羰化反應器，所述的循環(huán)氣管線入加熱器Ⅰ前與CO管線匯合，其特征在于：所述的CO管線引出一路CO置換管線直接通入羰化反應器，所述的CO置換管線上設置有CO置換閥，所述的CO置換閥為氣動切斷閥，且CO置換閥安裝有氣動切斷閥快速啟閉裝置。

作為本實用新型更進一步的改進，所述的循環(huán)氣管線設置有循環(huán)氣閥，所述的CO管線設置有CO氣閥。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括氮氣緩沖罐，所述的氮氣緩沖罐通過氮氣置換管線與羰化反應器連接，氮氣置換管線設有氮氣置換閥。

作為本實用新型更進一步的改進，所述的CO氣閥、循環(huán)氣閥和氮氣置換閥為遙控切斷閥。

作為本實用新型更進一步的改進，所述的羰化反應器還與汽包機、循環(huán)泵連接成閉環(huán)回路。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：