專利名稱：氣制乙二醇生產酯化、羰化設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學生產設備，特別是涉及一種用于氣制乙二醇生產酯化、羰化設備。
背景技術：
目前氣制乙二醇工業化裝置的生產中包括酯化反應、羰化反應、加氫反應和精制提純四個部分，而其中的酯化、羰化反應式主要為2N0+02 —2N02(a)N0+N02 —N2O3(b)2CH30H+N203 — 2CH30N0+H20(c)2CH30N0+2C0 — (COOH3) 2+2N0 (d)如圖1所示，現有的氣制乙二醇生產酯化、羰化設備包括通過輸氣管依次連通的預反應器I ’、預熱器2 ’、反應精餾塔3 ’、再冷卻器4’、反應預熱器5 ’、羰化反應器6 ’，連通預反應器I’和預熱器2’之間的輸氣管上連通有氮氧化物輸入管11’，預反應器I’前端連通氮氧化循環氣輸入管12’，氮氧化循環氣輸入管12’連通氧氣輸入管121’，反應精餾塔3’上端連通甲醇輸入管31’，在再冷卻器4’與反應預熱器5’之間的輸氣管上連通一氧化碳輸入管41’。羰化反應工序中，氮氧化循環氣輸入管12’中的NO循環氣與氧氣輸入管121’中的O2混合后進入預反應器I’進行上述反應式(a) (b)的反應，經預熱器2’預熱后，過量的NO和NO2通過氮氧化物輸入管11’進入反應精餾塔3’發生(b)反應，與塔頂甲醇輸入管31’輸入來的CH3OH液進行(c)反應，生成的CH3ONO經塔頂再冷器4’，氣相CH3ONO與一氧化碳輸入管41’輸入的CO由反應預熱器5’預熱后進入羰化反應器6’，發生上述反應式(d)的酯化反應生成草酸二甲酯，在上述生產工藝中氧氣輸入管121’輸入的高濃度O2是在進預反應器I之前直接連通氮氧化循環氣輸入管12’上的，由于生產上的諸多原因容易造成高濃度的O2在輸入管連接口處滯留，與氮氧化物氣體發生化學反應，大量放熱，使迅速設備局部溫度高達幾百度甚至近千度，對設備、生產和人身安全造成極大的威脅；CO也是從反應預熱器5’處由一氧化碳輸入管41’直接引入的，原料氣CO中的微量的O2進入反應器后會影響催化劑的活性，使副反應增加，草酸酯的選擇性會大大地降低，對乙二醇的生產十分不利。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、安全、效率高的氣制乙二醇生產酯化、羰化設備。本實用新型氣制乙二醇生產酯化、羰化設備，包括通過輸氣管依次連通的預反應器、預熱器、反應精餾塔、再冷卻器、反應預熱器、羰化反應器，所述預反應器前端連通氮氧化循環氣輸入管，連通所述預反應器和預熱器之間的輸氣管上連通有氮氧化物輸入管，所述反應精餾塔上端連通甲醇輸入管， 在所述預反應器前端連通有緩沖罐，所述緩沖罐前端分別連通氧氣輸入管和一氧化碳輸入管。與現有技術先比，本實用新型在預反應器之前加裝了緩沖罐，使參加反應的氧氣和一氧化碳在參加反應之前按照一定比例充分混合，降低氧氣的濃度，防止高濃度的氧氣同一氧化氮在輸入管口處發生反應，釋放熱量使設備局部溫度升高，造成安全隱患。同時一氧化碳中的氧氣會在反應(a)中消耗掉，不會影響后續的反應，增加設備的生產效率和提高產品的質量。本實用新型氣制乙二醇生產酯化、羰化設備，其中所述氧氣輸入管上設置有氧氣計量閥，所述一氧化碳輸入管上設置一氧化碳計量閥。在氧氣輸入管和一氧化碳輸入管上安裝有計量閥可以根據反應所需要的物量來控制輸入量。
以下結合附圖對本實用新型氣制乙二醇生產酯化、羰化設備作進一步說明。
圖1為原氣制乙二醇生產酯化、羰化設備結構簡圖；圖2為本實用新型氣制乙二醇生產酯化、羰化設備結構簡圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型氣制乙二醇生產酯化、羰化設備，包括通過輸氣管依次連通的預反應器1、預熱器2、反應精餾塔3、再冷卻器4、反應預熱器5、羰化反應器6，預反應器I前端連通氮氧化循環氣輸入管12，連通預反應器I和預熱器2之間的輸氣管上連通有氮氧化物輸入管11，反應精餾塔3上端連通甲醇輸入管31，在預反應器I前端連通有緩沖罐7，緩沖罐7前端分別 連通氧氣輸入管71和一氧化碳輸入管72，氧氣輸入管71上設置有氧氣計量閥711，一氧化碳輸入管72上設置一氧化碳計量閥722。羰化來的NO循環氣在取樣分析氣體組分滿足投料要求后，根據生產負荷的大小，通過氮氧化循環氣輸入管12輸入預反應器1，分別開啟氧氣輸入管71上的氧氣計量閥711和一氧化碳輸入管72上的一氧化碳計量閥722，按進氣流量為O2 C0=1 4的比例分別引入O2和CO，O2經過CO的稀釋后，與氮氧化循環氣輸入管12中的氮氧化物在輸入管接口處不會發生劇烈的反應，大量放熱，使設備局部溫度升高，對設備、生產和人身安全不會造成威脅，C0、02、N0、在混合后進入預反應器I進行上述(a)的反應，過量的NO和NO2經氮氧化物輸入管11進入預熱器2預熱后，進入反應精餾塔3發生(b)反應之后，與塔頂來的甲醇輸入管31輸入的CH3OH液進行反應式(c)的反應，生成的CH3ONO經塔頂再冷器4，氣相CH3ONO與CO由反應預熱器5預熱后進入羰化反應器6，發生上述(d)的羰化反應生成草酸二甲酯，在上述(a)、(b)反應中O2消耗殆盡不會影響(d)的反應，提高了草酸二甲酯的生成效率和質量。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求1.一種氣制乙二醇生產酯化、羰化設備，包括通過輸氣管依次連通的預反應器(I)、預熱器(2)、反應精餾塔(3)、再冷卻器(4)、反應預熱器(5)、羰化反應器(6)，所述預反應器(I)前端連通氮氧化循環氣輸入管(12 )，連通所述預反應器(I)和預熱器(2 )之間的輸氣管上連通有氮氧化物輸入管(11)，所述反應精餾塔(3)上端連通甲醇輸入管(31)，其特征在于在所述預反應器(I)前端連通有緩沖罐(7)，所述緩沖罐(7)前端分別連通氧氣輸入管(71)和一氧化碳輸入管(72)。
2.根據權利要求1所述的氣制乙二醇生產酯化、羰化設備，其特征在于所述氧氣輸入管(71)上設置有氧氣計量閥(711)，所述一氧化碳輸入管(72)上設置一氧化碳計量閥(722)。
專利摘要本實用新型涉及一種化工生產設備。其目的是為了提供一種結構簡單、安全、效率高的酯化、羰化設備。本實用新型的氣制乙二醇生產酯化、羰化設備包括通過輸氣管依次連通的預反應器、預熱器、反應精餾塔、再冷卻器、反應預熱器、羰化反應器，預反應器前端連通氮氧化循環氣輸入管，連通預反應器和預熱器之間的輸氣管上連通有氮氧化物輸入管，反應精餾塔上端連通甲醇輸入管，在預反應器前端連通有緩沖罐，緩沖罐前端分別連通氧氣輸入管和一氧化碳輸入管，本實用新型通過在預反應器前增加緩沖罐，氧氣和一氧化碳按比例預先混合，降低氧氣濃度，避免了氧氣同一氧化氮的反應放熱造成設備局部溫度過高，同時防止氧氣影響羰化反應，明顯提高生產效率和產品品質。
文檔編號C07C67/36GK202898273SQ20122049041
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者李紅, 段巍 申請人:安徽淮化股份有限公司