[发明专利]一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全联锁装置，具体涉及一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置及其使用方法，属于乙二醇生产设备技术领域。

背景技术

现有煤基合成气合成乙二醇工艺路线的总反应为：

具体分为三个步骤，

第一步，亚硝酸甲酯(MN)的制备，反应为：

2CH₃OH+2NO+1/2O₂→2CH₃ONO+H₂O

第二步，草酸二甲酯(DMO)的制备，反应为：

第三步，DMO加氢制备乙二醇，反应为：

其中，上述反应第一步中的MN具有热分解与催化分解特性，在本工艺中热分解不易发生；但对于MN的催化分解在工艺中易发生，该反应本身是一个飞速强放热的过程，起始分解温度为60～70℃，随温度增加分解速率呈指数型增加，当操作温度达到100℃～120℃时，MN分解率接近100％，高温下最终MN的分解产物包括N2、CO、CO2、H2、NH3等，同时残余的MN在酯化塔内累积，造成局部浓度较高。当酯化羰化系统遇停电、停蒸汽、停水等情况导致循环气压缩机跳车时，系统内的工艺气体不流动，将会在局部累积，造成MN的浓度超标，达到爆炸极限。

现有安全联锁装置主要包括循环气压缩机1、酯化预反应器3、氧化酯化塔5、羰化反应器7和分离系统6，通过在原料气管线2上设置阀XV101、XV102、FV102和XV103，当循环气压缩机1跳车时，切断进料原料气氧气(关XV101、XV102、FV102，开XV103)，系统循环气放空，羰化反应器7中氮气置换。该联锁方式能保证羰化反应器的安全，但是酯化系统中会存在局部死点，无法置换到。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，在保证羰化反应器安全的前提下，能有效置换酯化系统，消除局部死点，确保反应正常进行。

为了实现上述目的，本发明采用的一种用于煤制乙二醇工艺的安全联锁装置，包括循环气压缩机、酯化预反应器、氧化酯化塔、羰化反应器和分离系统，所述循环气压缩机通过氧化酯化塔管线与氧化酯化塔连接，氧化酯化塔与羰化反应器连接，羰化反应器经分离系统再引入循环气压缩机内，所述氧化酯化塔管线上接有酯化预反应器，所述循环气压缩机与酯化预反应器间的管线上设有原料气管线，所述原料气管线上设有阀XV101、XV102、FV102和XV103；

所述原料气管线上还设有第一新增管线，所述第一新增管线设置在原料气管线上靠近酯化预反应器一端，所述第一新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104；

所述氧化酯化塔管线上靠近氧化酯化塔入口处设有第二新增管线，所述第二新增管线上设有氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105。

作为改进，所述氮气联锁吹扫阀HV101、HV103中氮气压力分别为0.5～0.6MPa。

作为改进，所述氧化酯化塔管线连接在氧化酯化塔底部。

作为改进，所述第一新增管线连接在阀XV102与酯化预反应器间的原料气管线上，所述氮气联锁吹扫阀HV101安装在第一新增管线上靠近原料气管线的一端。

作为改进，所述氮气联锁吹扫阀HV103安装在第二新增管线上靠近氧化酯化塔管线的一端。

另外，本发明还提供了一种上述任一项所述安全联锁装置的使用方法，包括以下步骤：

在循环气压缩机跳车时，安全保护联锁启动，通过关XV101、XV102、FV102，开XV103切断进料原料气，再控制XV104和XV105迅速开启，稀释可燃性气体。

本发明通过在原料气管线上增加氮气联锁吹扫阀HV101和快开阀XV104，在氧化酯化塔管线上靠近氧化酯化塔底部(MN浓度最高)处增加氮气联锁吹扫阀HV103和快开阀XV105，当循环气压缩机跳车时，迅速开启XV104和XV105，稀释可燃性气体，有效降低系统内的气体压力，避免MN浓度超标发生爆炸，该安全联锁装置结构简单、设计合理，有效保证乙二醇生产工艺的顺利进行。

另外，本发明还提供了上述安全联锁装置的使用方法，由于该装置具有上述有益效果，因此该发明也具有相应效果。

附图说明

图1为本发明的装置工艺示意图；