[发明专利]一种二甲基硫醚氧化反应的安全生产装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种二甲基硫醚氧化反应的生产装置及工艺，属于化工生产技术领域。

背景技术

现有的硫醚氧化的工艺主要有以下步骤：

1)二氧化氮汽化流程

原料四氧化二氮储槽内储存的液体四氧化二氮，经氧化氮泵通过液位调节阀控制和流量表计量，打入氧化氮缓冲罐中，控制氧化氮缓冲罐的液位，对氧化氮缓冲罐通入热水对四氧化二氮进行加热汽化，通过压力调节阀控制氧化氮缓冲罐的压力，汽化的二氧化氮气体经一台调节阀控制调节和一台金属管浮子流量表计量后，从氧化塔底第二塔节中部进入氧化塔。

2)氧气流程

系统管网过来的约1.0MPa氧气经压力调节阀减压后，进入氧气缓冲罐，氧气缓冲罐出来的氧气经一台调节阀控制调节和一台金属管浮子流量计计量后，从氧化塔第一塔节进入氧化塔。

3)硫醚氧化流程

精硫醚通过输送物料泵，分别经过一台流量调节阀控制调节和一台金属管浮子流量计计量后再分别由上、中、下三个硫醚入口(选其中一个入口位置)从氧化塔底第二、三塔节进入氧化塔，在一定的温度下，与一定比例的二氧化氮、氧气在事先吸收了二氧化氮、氧气的二甲基亚砜母液中进行液相乳化反应生成粗二甲基亚砜，生成的粗亚砜从塔底采出进入粗亚砜储槽。

硫醚氧化的反应原理：

硫醚在温度为60～75℃的条件下，在二氧化氮的催化作用下与氧气反应生成粗二甲基亚砜。反应过程中氧气、二氧化氮过量，过量的氧气和二氧化氮从氧化塔顶部以尾气的形式送到尾气吸收塔进行尾气吸收处理，生成的粗亚砜进入粗亚砜储槽。其反应机理如下：

主反应：(CH₃)₂S+NO₂＝(CH₃)₂SO+NO↑+Q_放

2NO+O₂＝2NO₂↑+Q_放

副反应：3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO+Q_放

(CH₃)₂SO+2HNO₃＝(CH₃)₂SO₂+H₂O+2NO₂+Q_放

合并后的主反应为：2(CH₃)₂S+O₂＝2(CH₃)₂SO+Q_放。

现有技术存在的不足之处主要有：

1)亚砜装置没有防止硫醚过量进入氧化塔的可靠技术措施。氧化塔的三种物料进料管线上只有一台低精度的流量计量仪表，一旦出现错误显示在没有其他流量计作参照的条件下，使操作人员很难判断数据显示的真实性，极容易造成三种物料的配比不当，导致硫醚过量而引发事故。

2)亚砜装置也没有杜绝硫醚进入尾气排放管道的可靠技术措施。氧化塔的尾气中含有过量的二氧化氮气体，原工艺流程设计为回收氧化塔尾气中的二氧化氮，通过一个氧化氮冷凝器和氧化氮回收冷凝罐。如果硫醚过量与氧气接触且一同进入氧化塔尾气管线中聚集到一定的当量时，极易引发爆炸事故。

3)氧化塔两个物料的进料分布器设计不合理：(氧气的分布器设计合理)

氧气的分布器：丰字型分布器

氧化氮的分布器：直臂式分布器

精硫醚的分布器：直臂式分布器

存在的问题：硫醚的分布器为直臂式分布器，靠近塔壁处就开始分布，且表面上布满了分布孔，使物料分布不集中，使硫醚向四周和靠近塔壁处扩散分布，而在生成的粗亚砜作用下(亚砜比重大且从塔底采出)，靠近塔壁分布的液体硫醚容易随之而向下移动，从而造成氧化主反应区位置下移，从而危及氧化塔的安全。氧化氮的分布器也为直臂式分布器，设计结构同硫醚进料分布器，同样存在着使物料分布不集中，使氧化氮向四周和靠近塔壁处扩散分布。总之，不集中且不合理的分布效果容易造成氧化主反应区的位置不好控制，同时使得反应物料也不容易反应完全。

4)氧化塔危害性较大，但缺少安全连锁保护系统，也缺少在异常情况下迅速切断氧化塔进料的可靠安全措施。

发明内容