本發明涉及異辛酸生產技術領域,特別涉及一種異辛酸生產系統。
背景技術:
現有技術下,對于異辛酸生產工藝中,一般是采用2-乙基己醇中壓催化氧化法:2-乙基己醇在堿性及中壓條件下,以堿土金屬氧化物為催化劑,于240-260℃脫氫生成2-乙基己酸鈉(異辛酸鈉),異辛酸鈉經硫酸酸化生成粗異辛酸,再經精餾得異辛酸成品。
目前的異辛酸生產過程中,由于設備較為簡陋,對于氧化以及酸化工藝中,對于工藝溫度、反應壓力以及原料比例之間的控制較為粗糙,這就導致了生產效率低,且生產的產品質量較差。
技術實現要素:
為了解決現有技術的問題,本發明提供了一種異辛酸生產系統,其能夠提高生產效率和產品質量。
本發明所采用的技術方案如下:
一種異辛酸生產系統,包括按照工序順次連接的氧化裝置,酸化裝置和精餾裝置,所述的氧化裝置包括氧化釜,所述的氧化釜外部加熱裝置連接導熱油機構,所述的氧化釜分別連接新鮮水輸入管路,氮氣供給管路,異辛醇罐,氫氣回收管路和催化劑輸入管路;所述的氧化釜通過異辛酸鈉排出管路連接所述的酸化裝置,所述的酸化裝置包括酸化釜,所述的酸化釜通過管路分別連接新鮮水罐和硫酸罐,所述的酸化釜還連接有冷卻循環水系統和粗異辛酸排出管路,所述的酸化釜內設置有攪拌機構,所述的粗異辛酸排出管路連接所述的精餾裝置。
酸化釜和新鮮水罐之間的管路上設置有注水泵,自動切斷閥和流量計。
酸化釜和硫酸罐之間的管路上設置有硫酸泵,調節閥和流量計。
粗異辛酸排出管路上設置有粗異辛酸泵。
異辛醇罐連接有異辛醇回收罐,所述的異辛醇回收罐連接有放空罐。
氧化釜和異辛醇罐之間設置有異辛醇泵,自動切斷閥和流量計。
氫氣回收管路上設置有壓力變送器和調節閥。
精餾裝置包括連接粗異辛酸排出管路的精餾釜,所述的精餾釜通過精餾冷凝器連接前分餾罐,所述的前分餾罐通過異辛酸中間罐連接成品罐。
本發明的氧化裝置在使用中,首先通過導熱油加熱使氧化釜溫度控制在一定范圍內,然后開始投一定量片堿,催化劑和異辛醇。投料完成后,用氮氣置換干凈釜內殘留氧氣,封閉氧化釜。將攪拌開起來,反應開始進行,此過程不斷會產生H2,氧化釜壓力和溫度都逐漸升高,當溫度達到240℃,壓力達到1.8MPa時,開始排H2,此階段必須保證H2排出量和產生量大致相等,使壓力穩定在1.8MPa才能保證反應高效充分的進行。當反應臨近結束時,H2產生量很少,保壓一定時間30min,使反應徹底,再泄壓。泄壓完成后,加入一定量的水,排出氧化釜內殘余H2,完成后封閉氧化釜,氧化釜內溫度很高,之后會產生大量蒸汽,當壓力達到0.6MPa時,最后將反應中間物異辛酸鈉混合溶液壓至酸化釜,第一步反應結束。
本發明的酸化裝置在使用中,首先將氧化裝置反應完成的異辛酸鈉混合溶液壓至酸化釜,加入定量純水。之后,開始勻速緩慢加入硫酸,此過程放熱,打開冷卻循環水,把酸化釜溫度控制在100℃以下,隨著反應進行,物料PH值逐漸降低,當達到設定值PH3.0后,加酸結束。靜置一段時間,讓異辛酸粗品和硫酸鈉溶液分層,最后將硫酸鈉溶液排出至廢水處理池,將粗品異辛酸排放至中間貯槽。
本發明提供的技術方案帶來的有益效果是:
1、通過導熱油進行溫度控制,使得氧化過程全程處于最佳反應溫度,通過氮氣輸入和氫氣排出,控制氧化釜內壓力,獲得最安全的反應環境,根據反應釜內壓力和流量控制原料和催化劑加入速度,從而使得氧化釜內的原料能得到最快速的氧化,生成反應中間物異辛酸鈉排出,極大的提高了生產效率和產品質量。
2、通過溫度和供水量、硫酸供給量控制,從而使得酸化釜內的鈉鹽能得到最快速的酸化,生成異辛酸粗品排出,極大的提高了生產效率和產品質量。
綜上,本發明的一種異辛酸生產系統,其能夠提高異辛酸生產工藝的穩定性和出品率,并且設備安全穩定,環保性高,能夠降低生產成本和延長設備使用壽命。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的一種異辛酸生產系統的系統原理圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例一
一種異辛酸生產系統,包括按照工序順次連接的氧化裝置,酸化裝置和精餾裝置,所述的氧化裝置包括氧化釜1,所述的氧化釜1外部加熱裝置連接導熱油機構33,所述的氧化釜1分別連接新鮮水輸入管路2,氮氣供給管路3,異辛醇罐4,氫氣回收管路5和催化劑輸入管路6;所述的氧化釜1通過異辛酸鈉排出管路7連接所述的酸化裝置,所述的酸化裝置包括酸化釜8,所述的酸化釜8通過管路分別連接新鮮水罐9和硫酸罐10,所述的酸化釜8還連接有冷卻循環水系統11和粗異辛酸排出管路12,所述的酸化釜8內設置有攪拌機構13,所述的粗異辛酸排出管路12連接所述的精餾裝置。
本實施例中的精餾裝置包括連接粗異辛酸排出管路12的精餾釜14,所述的精餾釜14通過精餾冷凝器15連接前分餾罐16,所述的前分餾罐16通過異辛酸中間罐17連接成品罐18。
酸化釜8和新鮮水罐9之間的管路上設置有注水泵19,自動切斷閥20和流量計21。
酸化釜8和硫酸罐10之間的管路上設置有硫酸泵22,調節閥23和流量計24。
粗異辛酸排出管路12上設置有粗異辛酸泵25。
異辛醇罐4連接有異辛醇回收罐26,所述的異辛醇回收罐26連接有放空罐27。
氧化釜1和異辛醇罐4之間設置有異辛醇泵28,自動切斷閥29和流量計30。
氫氣回收管路5上設置有壓力變送器31和調節閥32。
在保證異辛醇儲罐有足夠的原料,氧化釜1油溫,及相關設備狀態滿足生產的前提下,當生產人員發出生產指令,主操在電腦上將加料量設定后,按下確定按鈕,PLC系統先后開啟異辛醇泵28,自動切斷閥29。流量計30開始有流量值并將信號傳給PLC系統,系統對流量進行累加運算,當累計流量達到設定值時,立即關閉自動切斷閥29,停異辛醇泵28,定量加料完成。完成后,電腦將加料量自動記錄到相應生產批次的生產報表中,此過程主操可以在線監控流量值,系統相關設備運行狀態。
隨著反應的進行,氫氣不斷的產生,壓力不斷的升高,為了保證反應的效率和質量,壓力必須控制在1.8MPa。主操只需要將系統保壓值設定為1.8MPa即可,壓力變送器13將測量模擬量值傳送到自控系統,再由系統通過比例、積分、微分運算(PID),并將運算結果轉化成模擬量信號傳送給調節閥23,為了保證調節效果,系統每隔0.1S運行一次PID調節,即使會有各種擾動因素存在,氧化釜壓力值依然能精準的穩定在設定值。
為了獲得生產過程中各項工藝參數,還安裝了進氧化釜油溫和釜溫測量儀表等,系統將這些測量值自動記錄到歷史數據庫,并有上下限溫度報警提示。
自動上水過程如下:在保證新鮮水儲罐有足夠的儲量,酸化釜8釜溫,及相關設備狀態滿足生產的前提下,當生產人員發出生產指令,主操在電腦上將加料量設定后,按下確定按鈕,PLC系統先后開啟注水泵19,自動切斷閥20。流量計21開始有流量值并將信號傳給PLC系統,系統對流量進行累加運算,當累計流量達到設定值時,立即關閉氣動切斷閥自動切斷閥20,停注水泵19,定量加料完成。完成后,電腦將加料量自動記錄到相應生產批次的生產報表中,此過程主操可以在線監控流量值,系統相關設備運行狀態。
加酸時,設置好加酸速度,和加酸完成的終點PH值,點擊啟動后,系統首先啟動硫酸泵22,根據流量計24檢測回來的加酸瞬時流速和系統設定速度進行比較,通過比例積分微分運算(PID),將信號傳送給調節閥23,調節閥23開到相應的開度,流量值此時也會相應的變化,并再次傳送給系統在反饋到調節閥23,幾個調節周期后,加酸速度精確的穩定在設定值。系統在調節的同時,會精確的計算加入的硫酸累計量,隨著酸不斷的加入,PH值逐漸變小,達到設定PH值后,系統判斷加酸結束,迅速關閉調節閥23和硫酸泵22,加酸結束。系統對PH值實時記錄到趨勢曲線,加酸量記錄到生產報表中。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。