[发明专利]过氧丙酸生产设备、紧急处理方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工安全技术领域，尤其涉及一种过氧丙酸生产设备及生产过氧丙酸过程中的紧急处理方法。

背景技术

过氧羧酸(过氧乙酸、过氧丙酸、过氧化苯甲酸等)是一类重要的有机过氧化物，具有氧化性强，与有机物相溶性好等优点，常用作有机合成中的氧化剂，制备精细化工产品。过氧羧酸中以过氧乙酸的应用较多，但是过氧乙酸极不稳定，易分解而爆炸。过氧丙酸相比过氧乙酸碳链增加，热稳定性增加，应更适用于工业生产。

目前有关过氧丙酸的制备及应用的报导不多。中国专利“过丙酸的制备方法”(专利号：91109115)介绍了在催化剂存在下将丙酸与过氧化氢作用，以丙酸烷基酯作反应溶剂，采用共沸蒸馏的方式制备过氧丙酸的方法。美国专利“Process for the preparation of perpropionic acid solutions”(US Patent4088679)也介绍了利用丙酸与过氧化氢反应制备过氧丙酸溶液的方法。但是这两种方法均只涉及过氧丙酸小试的合成路线及条件，没有对工业化时设备、控制及紧急处理技术的介绍。由于过氧丙酸的热稳定性较差，在进行工艺放大时势必会有较大的安全问题。

过氧丙酸的工业化生产装置较少，目前，国内仅中国石化巴陵分公司有过氧丙酸的中试装置，将丙酸与过氧化氢作用，以丙酸乙酯作反应溶剂，采用共沸蒸馏的方式制备过氧丙酸。该反应存在较大的热危害，特别是反应后期过氧丙酸浓度较高时，热危害往往不易控制，从而产生飞温现象，如果没有对过氧丙酸生产设备中的过氧丙酸反应釜有效的安全防护措施，很可能产生过氧丙酸反应釜的爆炸危害。过氧丙酸的安全性研究方面，国内文献“过氧丙酸的制备及热危害研究”对过氧丙酸的分解动力学及安全存储温度进行了研究，但文献没有对过氧丙酸生产时的安全控制问题进行分析。目前，尚没有针对过氧丙酸反应装置安全控制技术的研究，更没有人提出过氧丙酸反应釜的紧急处理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种新型的过氧丙酸生产设备以及生产过氧丙酸过程中的紧急处理方法，可以在基本过程控制无效时，有效防止热失控进一步发展而形成爆炸事故，从而为过氧丙酸反应装置中的过氧丙酸反应釜的安全构筑一道坚实的防线，保障过氧丙酸生产时设备及人员的安全。

本发明考虑采用紧急注水技术对生产过氧丙酸过程中出现热失控状态时进行控制，其是通过短时间注入大量水，降低反应温度，避免热失控，但是由于过氧丙酸极易分解，因此需要对紧急注水技术的注水条件及方式进行深入的分析与计算，在实际实施时加以限定，保证紧急注水措施的安全及有效。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种过氧丙酸生产设备，其包括：过氧丙酸反应釜、搅拌装置、储水装置和远程控制开关阀，所述过氧丙酸反应釜与所述储水装置通过连接管路相连接，所述远程控制开关阀设置在所述连接管路上，所述储水装置设置在所述过氧丙酸反应釜的上方。

其中，所述过氧丙酸生产设备还包括压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置，所述压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置均设置在所述过氧丙酸反应釜上，所述压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置用于实时监控所述过氧丙酸反应釜的压力、温度及液位。

其中，在所述储水装置上设置连接氮气的管线，所述储水装置优选利用氮气加压，从而将存储的水加入过氧丙酸反应釜中。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种过氧丙酸生产设备，其包括：过氧丙酸反应釜、搅拌装置、储水装置、远程控制开关阀、压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置；

所述过氧丙酸反应釜与所述储水装置通过连接管路相连接；

所述远程控制开关阀设置在所述连接管路上；

所述储水装置在所述过氧丙酸反应釜的上方；

所述压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置均设置在所述过氧丙酸反应釜上，所述压力检测装置、温度检测装置及液位检测装置用于实时监控所述过氧丙酸反应釜的压力、温度及液位；

在所述储水装置上设置连接氮气的管线，利用氮气加压，从而将存储的水加入过氧丙酸反应釜中，所述储水装置的压力为0～1MPa；

所述远程控制开关阀，一般情况下全关，紧急情况下全开以使所述储水装置中存储的水迅速注入过氧丙酸反应釜。

为解决上述技术问题，本发明还提供了在上述的过氧丙酸生产设备中的过氧丙酸生产过程中出现热失控状态时的紧急处理方法，其包括：

第一步，通过取样分析，保证产物过氧丙酸浓度在合理范围内，采用所述液位检测装置实时监控过氧丙酸反应釜的液位，控制液位在合理范围内；