[发明专利]一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及顺酐生产领域，具体的说是一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺。

背景技术

大型顺酐装置的氧化反应系统是装置的核心，其中原料丁烷的汽化与空气均匀混合，达到均衡的配比浓度，原料气组分的稳定是反应器能平稳高效运行的关键，丁烷空气混合在爆炸范围内工作，要求工艺、设备的安全性能要有可靠的保证，所以丁烷汽化与空气的混合、调比精确控制就是一件重中之重的事情。

现有国内所有丁烷法顺酐装置的丁烷汽化装置均采用美国SD 公司的工艺：丁烷再沸蒸发。而美国十几年前就停止了顺酐生产，工艺一直没有创新。SD 的工艺流程为：液态丁烷经流量计后进蒸发器，由列管式再沸器加热蒸发，压力0.4Mpa 左右，→蒸发后的丁烷气体进过热器过热至120℃→流量计1→流量计2→快开进料阀或快开阀放空，两阀一开一闭→进空气管道混合器→进反应器氧化。

以上工艺存在以下问题：

1、蒸发后的丁烷在0.4Mpa 压力下，很容易在管道中冷凝，在开车前不仅要用蒸汽预热设备，管道，而且要用过热丁烷预热管道，大量放空来预热管道；2、紧急停车，或正常停车总是进料阀关闭，放管阀打开，丁烷蒸发器中的物料0.4Mpa 丁烷不断减压、蒸发，大量放空，直至殆尽，不仅浪费原料，也有安全隐患；3、在紧急停车情况下，忘记关闭蒸发器的蒸汽，快开阀的开闭失控，或产生故障没有同时动作，均会产生憋压等安全问题；4、开关阀门多，液位计及压力温度仪表多，泄露点多，控制复杂，容易误判，误操作，存在安全隐患；5、丁烷蒸发量和混合后的原料气在生产加、减负荷时不同步，不能及时精准调节；6、投资额大，仅放空管线设计选用压力管道材质：为DN300,Gr5Mo 合金钢管道，加上地面火炬等就要耗资上百万元。

发明内容

针对上述现有的丁烷法顺酐装置进料不能及时精准调节且浪费原料、存在安全隐患等问题，本发明提供一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种顺酐生产氧化反应进料装置，该装置设有空气鼓风机、空气预热器、混合器、丁空混合器筒体及喷枪；

空气鼓风机与空气预热器连接，空气预热器与丁空混合器筒体顶部连接，空气进入空气鼓风机的管路上设有空气进口阀，空气鼓风机与空气预热器之间的连接管路上设有文丘里流量计及空气放空阀；

所述喷枪穿设在丁空混合器筒体侧壁上，其喷嘴设置在丁空混合器筒体内，其液相进口与丁烷进液管路连接，气相进口与压缩空气管路连接，所述丁烷进液管路上设有质量流量计、丁烷调节阀及丁烷切断阀，所述混合器设置在喷枪上方的丁空混合器筒体内；

所述丁烷质量流量计和空气文丘里流量计分别与DCS 系统连接；

所述丁空混合器筒体的侧壁上设有筒壁加热焊管；

所述筒壁加热焊管为蒸汽加热焊管；

所述空气放空阀为空气放空气动蝶阀；

所述丁烷切断阀为丁烷切断气动球阀；

所述混合器为螺旋静态混合器；

所述空气进口阀为空气进口电动蝶阀；

一种利用如上所述装置的进料工艺，此工艺过程如下：

正丁烷原料加压至0.5~0.9Mpa，经质量流量计，进入喷枪的液相进口，压缩空气由气相进口进入喷枪，丁烷液体在喷嘴顶部的靶上被撞击粉碎，产生第一次雾化，再由喷嘴内环缝中喷出的压缩空气的喷射作用产生第二次雾化，汽液混合物再经由顶部6mm‐6 孔内泄压喷出产生第三次雾化；空气鼓风机输出的空气经空气预热器升温至170℃后进入丁空混合器筒体内，与雾化的丁烷由混合器作用下均匀混合；丁烷流量由丁烷调节阀控制，空气流量由空气进口阀控制，丁烷质量流量计的信号和空气文丘里流量计产生的信号输入DCS 系统，按丁烷摩尔百分数1.6~1.8%的生产指标控制丁烷和空气流量，进入反应器稳定生产。

本发明的有益效果：