[发明专利]用于煤制乙二醇亚硝酸甲酯酯化再生塔安全装置

说明书

本发明涉及一种用于煤制乙二醇亚硝酸甲酯酯化再生塔安全装置，包括酯化再生塔、甲醇储罐及蓄能器，所述甲醇储罐设置于酯化再生塔塔顶并通过连接管线与酯化再生塔相连接，酯化再生塔连接有合成循环气入口管线、氧气入口管线及气相出口管线；甲醇储罐入口连接甲醇入口管线，出口连接有甲醇出口管线，甲醇出口管线连接至第一级循环甲醇总管，并通过甲醇分布器进入酯化再生塔喷淋，甲醇入口管线通过管道与甲醇分布器连接；甲醇储罐上端设置蓄能器，甲醇储罐与蓄能器通过管线和阀门连接。本发明的目的在于提供一种有效解决因停电、停蒸汽、停水等造成异常工况的问题并确保系统应急处置安全高效的用于煤制乙二醇亚硝酸甲酯酯化再生塔安全装置。

技术领域

本发明涉及属于乙二醇生产领域，尤其涉及一种煤制乙二醇的安全装置，特别涉及一种用于煤制乙二醇亚硝酸甲酯酯化再生塔安全装置。

背景技术

现有煤制乙二醇技术工艺路线主要采用羰化、加氢两步法合成乙二醇的原料路线，总反应方程式为2CO＋4H2+1/2O2=(CH2OH)2＋H2O；

第一步，亚硝酸甲酯（MN）的制备和再生，反应方程式为2CH3OH＋2NO+1/2O2=2CH3ONO+H2O；

第二步，草酸二甲酯（DMO）的合成，反应方程式为2CH3ONO+2CO=（COOCH3)2+2NO；

第三步，草酸二甲酯加氢制备乙二醇，反应方程式为(COOCH3)2+4H2=(CH2OH)2+2CH3OH；

其中，亚硝酸甲酯的酯化再生是煤制乙二醇的重要步骤之一，在酯化再生塔中通入合成循环气，塔顶喷淋甲醇循环溶液，配入精确比例的氧气，合成循环气中的NO、气化甲醇、氧气三者在65-70℃、0.35MPa压力下反应生成亚硝酸甲酯。在操作过程中，必须严格控制反应温度，温度升高后反应速率将会大幅上升，产生大量的反应热，造成超温，危害设备和系统安全运行。

亚硝酸甲酯是一种极易分解的物质，简称MN，不但会发生热分解，在催化剂存在的情况下还会发生催化分解。MN的热分解产物是甲醇、甲醛、NO和水，MN的催化分解产物是甲酸甲酯、甲醇、NO和水。亚硝酸甲酯分解会产生大量的分解热，导致温度和压力的快速升高，造成反应失控。

过量的氧气配比同样会造成酯化再生塔内反应剧烈，随着温度、压力的升高，反应加剧，造成设备超温超压。

煤制乙二醇亚硝酸甲酯的酯化再生步骤中，移出反应热的主要措施一方面是通过大量和循环气带走热量，另一方面利用足够的喷淋甲醇气化带走热量，二者互相补充，缺一不可。当酯化再生系统遇停电、停蒸汽、停水等情况导致合成循环气压缩机跳车、酯化再生塔甲醇循环甲醇泵跳车等异常工况时，短时间内系统内的工艺气体不流动，循环甲醇停止供应，而塔内在短时间内反应继续进行，造成MN的浓度超标，达到爆炸极限，极有可能发生超温、超压甚至爆炸的事故。近年来，国内煤制乙二醇企业曾发生过酯化塔爆炸事故，原因即是事故状态下的反应热无法迅速移出，导致超温、超压、爆炸。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的酯化再生塔在循环气中断、甲醇中断等异常工况下极易导致超温、超压、爆炸的缺陷而提供一种有效解决因停电、停蒸汽、停水等造成异常工况的问题并确保系统应急处置安全高效的用于煤制乙二醇亚硝酸甲酯酯化再生塔安全装置。