[发明专利]用来降低突燃压力的方法和设备

摘要

本发明涉及一种用来降低突燃压力的方法和设备。具体地说，涉及一种减弱在工艺容器的限定区域中可燃性气体燃烧产生的突燃压力的方法。该方法大体包括选择减弱材料，将其放置在所述工艺容器的限定区域内，所述选择的减弱材料能够在所述操作条件下保持其物理形状。本发明还提供了一种管式反应器，其经改造用来减弱其中限定的区域内可燃性气体燃烧产生的突燃压力，所述管式反应器的限定区域含有根据上述用来减弱突燃压力的方法选择的减弱材料，该减弱材料包含多种组件，这些组件的设置使得尽可能减小组件之间的空穴空间和开放路径。还提供了一种用来在可燃性操作条件下安全地进行气相反应的方法。

主权项

1.一种通过选择减弱材料，并将所述减弱材料设置在工艺容器的限定区域中，从而在已知的操作条件下减弱在该工艺容器的限定区域中由于可燃性气体燃烧产生的突燃压力的方法，所述工艺容器具有最高可允许的耐受压力(P(c))，所述已知的操作条件包括初始进料气体组成、温度和压力，在引燃之后，在所述限定的区域内会达到峰值压力，所述限定的区域具有横截面半径(R(v))，所述选定的减弱材料能够在所述操作条件下保持其物理形状，且该减弱材料包含多种组件，所有这些组件都具有几何结构和有效直径，所述方法包括：(A)通过以下方式确定适用于所述工艺容器的限定区域之内的减弱材料的组件的最大有效直径：得到相关的成对的峰值突燃压力和突燃混合因子的经验性数据，该数据说明大量减弱材料与可燃性气体引燃之后达到的峰值压力之间存在的线性关系，所述大量减弱材料中的至少一种包含一些组件，这些组件的有效直径不同于其它减弱材料的组件的有效直径，所述可燃性气体具有与初始进料气体组合物相同的组成，该过程是通过以下步骤完成的：(1)使用具有半径(R(ts))的测试球，经验性地确定在不存在任何减弱材料的情况下，引燃可燃性气体产生的峰值突燃压力(P最高(0))；(2)使用与步骤(1)相同的测试球，经验性地测定在存在至少第一选定减弱材料和第二选定减弱材料的情况下，由可燃性气体的引燃产生的第一和第二峰值突燃压力(P最高(1)，P最高(2))，其中所述第一选定减弱材料具有第一有效直径(Ds(1))，所述第二选定减弱材料具有第二有效直径Ds(2)，该第二有效直径不同于第一有效直径；(3)使用以下数学关系式，计算与步骤(1)和(2)中经验性确定的各个峰值突燃压力相关的突燃混合因子(DMF(0)，DMF(1)，DMF(2)，...DMF(n))：DMF(n)＝(Ds(n)/Rts)×40其中n＝0，1，2...n，Ds(n)和R(ts)各自的单位是厘米；(4)通过基于以下数学关系式确定变量M和B的数值，对包括相关的成对的峰值突燃压力和突燃混合因子([P最高(0)，DMF(0)]；[P最高(1)DMF(1)]，[P最高(2)，DMF(2)]，..[P最高(n)，DMF(n)])的经验性数据进行线性化：P最高(n)＝M×DMF(n)+B其中n＝0，1，2...n；(5)使用工艺容器最高可允许的耐受压力(P(c))以及步骤(4)中计算得到的M和B的数值，根据以下数学关系式计算工艺容器的最高突燃混合因子(DMF(a))：DMF(a)＝[P(c)-B]/M；(6)使用以下数学关系式，计算适用于具有横截面半径(R(v))的工艺容器的减弱材料的最大有效直径(Ds(a))：Ds(a)＝[DMF(a)×R(v)]/40；以及(B)选择有效直径小于或等于计算得到的最大有效直径(Ds(a))的合适的减弱材料，将选定的减弱材料放置于所述工艺容器的限定区域之内，使得尽可能减小组件之间的空穴空间和开放路径。