[发明专利]一种环氧乙烷加成摩尔量精准计量装置及方法

说明书

本发明公开了一种环氧乙烷加成摩尔量精准计量装置及方法，装置主要由电动调节阀、单板机、流量计和紧急切断阀组成，通过流量计检测参与加成反应的环氧乙烷的流量流速并反馈至单板机，单板机根据环氧乙烷的流量流速采用渐进递减方式平滑控制电动调节阀的开度，环氧乙烷流量可稳定在中心控制点流量±0.3L/min的范围内，实现加成反应过程单位时间内环氧乙烷加成摩尔数精准控制，保证反应结果重现性、准确性和可持续性；可以减少整套加成反应装置其他操作参数的波动，降低发生安全生产事故的风险；使操作过程的环氧乙烷流量保持稳定，在长时间的连续生产周期内可以实现生产现场无人值守，提高自动化水平。

技术领域

本发明涉及化工生产领域，尤其涉及的是一种环氧乙烷加成摩尔量精准计量装置及方法。

背景技术

聚氧乙烯醚系列表面活性剂包含几十个品种，是非常重要的非离子表面活性剂，产量庞大，被广泛用于配制日化产品、清洁用品、纺织助剂，还可以用于石油开采、建筑、道路、桥梁、消防、农药、涂料生产等领域。聚氧乙烯醚系列表面活性剂可以用于进一步生产磺酸盐、硫酸盐和磷酸盐，形成多个系列的阴离子表面活性剂，应用领域更加宽广。

聚氧乙烯醚系列表面活性剂的生产目前普遍采用含羟基化合物与环氧乙烷加成反应的工艺路线。中小型企业一般使用外购的瓶装压缩环氧乙烷，气化后通过管道送入加成反应器与含羟基化合物进行加成反应，靠控制环氧乙烷加入的摩尔量得到所需要的加成产物。因此，环氧乙烷的流量、流速的稳定性是计量准确度的关键。

而目前中小型企业一般使用气体流量计和气动调节阀的方式控制环氧乙烷流量和流速，通过加料时间确定加成摩尔量。现有控制装置的连接顺序为环氧乙烷气瓶-气动调节阀-气体流量计-反应器加料管。控制原理是气体流量计检测到流量变化，然后将其转变为电信号直接反馈给气动调节阀，气动调节阀接受到信号后控制阀门的开合，反向调节流量和流速，实现自动控制。

上述由气动调节阀和气体流量计组成的简单控制系统的缺点是粗糙和不稳定，难以实现环氧乙烷加成量的精确控制。气体流量计属于通用设计的仪表，需要兼顾各种应用场合和工艺条件，不能为某一应用场景做专门控制程序设计，对流量流速波动的检测灵敏度可能达不到要求；其次，气动调节阀也是一种比较粗糙的控制器件，不但在接收到流量计传来的电信号后反应迟缓，而且以压缩空气为动力的阀门开合动作幅度太大，呈现过渡开大后需要反向关小，或者过渡关小后需要反向开大的状态，整个流量、流速曲线是脉冲式的，稳定性较差，达不到精确控制的需求。

经过生产实践证明，环氧乙烷流量流速的不精确会对加成反应造成如下影响：（1）环氧乙烷流量流速反复变化引发加成反应器工艺参数不稳定，存在安全生产隐患；（2）环氧乙烷流量流速反复变化造成单位时间内加成摩尔量产生变化，导致产品质量波动，同一批次产品前后质量不一致。因此，精确控制环氧乙烷流量流速从而保证单位时间内环氧乙烷加成摩尔量的稳定是同行业需要解决的共性问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧乙烷加成摩尔量精准计量装置及方法，旨在解决现有技术不能精确控制参与加成反应的环氧乙烷的流量流速、不能保证单位时间内环氧乙烷加成摩尔量稳定性的问题。

本发明的技术方案如下：一种环氧乙烷加成摩尔量精准计量装置，其中，包括：

入口端，一端与环氧乙烷气瓶的出口连接；

电动调节阀，用于调节参与加成反应的环氧乙烷的流量流速，其进口与入口端的另一端连接；

流量计，用于检测参与加成反应的环氧乙烷的流量流速，其进口与电动调节阀的出口连接；

单板机，并接在电动调节阀和流量计之间；

出口端，一端与流量计的出口连接，另一端连接加成反应器；