[实用新型]一种CO气相氧化偶联生产草酸酯的安全装置

说明书

技术领域

本实用新型属于草酸酯制备技术领域，具体涉及一种CO气相氧化偶联生产草酸酯的安全装置。

背景技术

乙二醇是一种极其重要的、战略性大宗化工基本原料。我国每年的需求量为1000多万吨，而产能仅为300多万吨，供需矛盾十分突出，大量需要进口。煤制乙二醇技术对于缓解我国乙二醇的供需矛盾和高效清洁利用煤炭资源具有重大意义。CO气相氧化偶联制备草酸酯是煤制乙二醇技术中实现无机物CO到有机物草酸酯转化的关键步骤。

CO气相氧化偶联制备草酸酯的反应原理如下：

2CO+2RONO＝(ROCO)₂+2NO(R＝CH₃·或CH₃CH₂·)

这是一个强放热反应，在反应过程中经常会出现飞温(飞温指短时间内床层温度急剧上升)，致使催化剂失活，甚至有可能发生爆管的危险。因此，在现有技术条件下，装置运行期间，必须有人24小时值班，随时观察反应温度是否平稳，一旦发生飞温时紧急停止反应，确保安全。现有技术主要存在两个问题：1、人力资源的消耗是非常大的；2、一旦停止反应，在短时间内无法继续生产。因此，非常有必要考虑一旦出现飞温时，如何及时处理，避免出现危险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种CO气相氧化偶联生产草酸酯的安全装置。该安全生产装置能自动判断是否发生飞温。该安全生产装置解决了现有技术中的以下问题：1、人力资源消耗大；2、难以自动快速对飞温问题报警。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：本实用新型公开的CO气相氧化偶联生产草酸酯的安全装置包括第一氮气气体控制管道(1)、一氧化碳气体控制管道(2)、第二氮气气体控制管道(3)、一氧化氮气体控制管道(4)、氧气气体控制管道(5)、总压力表(10′)、甲醇或乙醇储罐(11)、液体泵(12)、酯化塔(13)、废水储罐(14)、气体混合箱(15)、第一气动四通阀(16)、第二气动四通阀(17)、阀控制器(18)、循环泵(19)、反应器(20)、加热炉(22)、风扇(23)、控制箱(24)、报警器(25)、草酸酯收集罐(26)和本地监控器(27)；

其中：上述各个气体控制管道(1、2、3、4、5)均包括依次连接的输气管道、稳压阀(6)、压力表(10)、稳流阀(7)、质量流量控制器(8)和开关阀(9)；第二氮气气体控制管道(3)、一氧化氮气体控制管道(4)和氧气气体控制管道(5)上的三个开关阀的一端均与其各自的质量流量控制器连接，该三个开关阀的另一端连接的管道通过等径四通接头合并成一路，进一步与气体混合箱(15)的一端相连；气体混合箱(15)的另一端与酯化塔(13)的底部插接；

废水储罐(14)也与酯化塔(13)的底部插接，与气体混合箱相比，插接到酯化塔(13)的深度不同，气体混合箱插接得深度较深；甲醇或乙醇储罐(11)通过液体泵(12)与酯化塔(13)的中上部相连；

酯化塔(13)顶部连接于一氧化碳气体控制管道(2)的开关阀之后的管道，再与第一气动四通阀(16)第一端相连；

第一气动四通阀(16)的第二端的出口管道与总压力表(10′)的一端相连，总压力表(10′)的另一端与反应器(20)的上端相连；

第一氮气气体控制管道(1)上的开关阀的一端与该气体控制管道的质量流量控制器连接，该开关阀的另一端与第一气动四通阀(16)的第三端相连，第一气动四通阀(16)的第四端堵死；

反应器(20)的中部填充催化剂(21)，上下填充惰性石英砂，反应器(20)位于加热炉(22)中，加热炉(22)和风扇(23)位于控制箱(24)中，反应器(20)的下端与草酸酯收集罐(26)的入口相连；

草酸酯收集罐(26)的出口经由循环泵(19)连接第二气动四通阀(17)的第三端，第二气动四通阀(17)的第四端与气体混合箱(15)的一端相连，第二气动四通阀(17)的第二端放空，第一端堵死；

本地监控器(27)与阀控制器(18)和控制箱(24)相连，阀控制器(18)用于控制第一气动四通阀(16)和第二气动四通阀(17)，控制箱(24)包括温度、压力和流量控制模块，并与报警器(25)相连；

温度控制模块用于通过本地监控器来监控反应器(20)和加热炉(22)的温度；

压力控制模块用于通过本地监控器来监控各个气体控制管道(1、2、3、4，5)的压力和总压力表的压力；

流量控制模块用于通过本地监控器来监控各个气体控制管道(1、2、3、4，5)的气体流量；