專利名稱：一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的生產(chǎn)裝置，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的硫醚氧化的工藝主要有以下步驟I) 二氧化氮汽化流程原料四氧化二氮儲槽內(nèi)儲存的液體四氧化二氮，經(jīng)氧化氮泵通過液位調(diào)節(jié)閥控制和流量表計(jì)量，打入氧化氮緩沖罐中，控制氧化氮緩沖罐的液位，對氧化氮緩沖罐通入熱水對四氧化二氮進(jìn)行加熱汽化，通過壓力調(diào)節(jié)閥控制氧化氮緩沖罐的壓力，汽化的二氧化氮?dú)怏w經(jīng)一臺調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)和一臺金屬管浮子流量表計(jì)量后，從氧化塔底第二塔節(jié)中部進(jìn)入氧化塔。2)氧氣流程系統(tǒng)管網(wǎng)過來的約L OMPa氧氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥減壓后，進(jìn)入氧氣緩沖罐，氧氣緩沖罐出來的氧氣經(jīng)一臺調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)和一臺金屬管浮子流量計(jì)計(jì)量后，從氧化塔第一塔節(jié)進(jìn)入氧化塔。 3)硫醚氧化流程精硫醚通過輸送物料泵，分別經(jīng)過一臺流量調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)和一臺金屬管浮子流量計(jì)計(jì)量后再分別由上、中、下三個硫醚入口(選其中一個入口位置)從氧化塔底第二、三塔節(jié)進(jìn)入氧化塔，在一定的溫度下，與一定比例的二氧化氮、氧氣在事先吸收了二氧化氮、氧氣的二甲基亞砜母液中進(jìn)行液相乳化反應(yīng)生成粗二甲基亞砜，生成的粗亞砜從塔底采出進(jìn)入粗亞砜儲槽。硫醚氧化的反應(yīng)原理硫醚在溫度為60 75°C的條件下，在二氧化氮的催化作用下與氧氣反應(yīng)生成粗二甲基亞砜。反應(yīng)過程中氧氣、二氧化氮過量，過量的氧氣和二氧化氮從氧化塔頂部以尾氣的形式送到尾氣吸收塔進(jìn)行尾氣吸收處理，生成的粗亞砜進(jìn)入粗亞砜儲槽。其反應(yīng)機(jī)理如下主反應(yīng)(CH3)2S+N02 = (CH3)2SCHNO f +Q 放2N0+02 = 2N02 f +Q 放副反應(yīng)3Ν02+Η20= 2HN03+N0+Q 放(CH3) 2S0+2HN03 = (CH3) 2S02+H20+2N02+Q 放合并后的主反應(yīng)為2(CH3)2S+02= 2 (CH3)2SCHQ放。現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處主要有I)亞砜裝置沒有防止硫醚過量進(jìn)入氧化塔的可靠技術(shù)措施。氧化塔的三種物料進(jìn)料管線上只有一臺低精度的流量計(jì)量儀表，一旦出現(xiàn)錯誤顯示在沒有其他流量計(jì)作參照的條件下，使操作人員很難判斷數(shù)據(jù)顯示的真實(shí)性，極容易造成三種物料的配比不當(dāng)，導(dǎo)致硫醚過量而引發(fā)事故。[0018]2)亞砜裝置也沒有杜絕硫醚進(jìn)入尾氣排放管道的可靠技術(shù)措施。氧化塔的尾氣中含有過量的二氧化氮?dú)怏w，原工藝流程設(shè)計(jì)為回收氧化塔尾氣中的二氧化氮，通過一個氧化氮冷凝器和氧化氮回收冷凝罐。如果硫醚過量與氧氣接觸且一同進(jìn)入氧化塔尾氣管線中聚集到一定的當(dāng)量時，極易引發(fā)爆炸事故。3)氧化塔兩個物料的進(jìn)料分布器設(shè)計(jì)不合理(氧氣的分布器設(shè)計(jì)合理)氧氣的分布器豐字型分布器氧化氮的分布器直臂式分布器精硫醚的分布器直臂式分布器
存在的問題硫醚的分布器為直臂式分布器，靠近塔壁處就開始分布，且表面上布滿了分布孔，使物料分布不集中，使硫醚向四周和靠近塔壁處擴(kuò)散分布，而在生成的粗亞砜作用下(亞砜比重大且從塔底采出)，靠近塔壁分布的液體硫醚容易隨之而向下移動，從而造成氧化主反應(yīng)區(qū)位置下移，從而危及氧化塔的安全。氧化氮的分布器也為直臂式分布器，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)同硫醚進(jìn)料分布器，同樣存在著使物料分布不集中，使氧化氮向四周和靠近塔壁處擴(kuò)散分布?？傊?，不集中且不合理的分布效果容易造成氧化主反應(yīng)區(qū)的位置不好控制，同時使得反應(yīng)物料也不容易反應(yīng)完全。4)氧化塔危害性較大，但缺少安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)，也缺少在異常情況下迅速切斷氧化塔進(jìn)料的可靠安全措施。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述不足，提供一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，該種裝置能防止氧化塔操作時發(fā)生事故，降低操作的風(fēng)險(xiǎn)，使氧化塔本身處于一種相對安全的操作條件和狀態(tài)。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，包括二氧化氮進(jìn)料管、氧氣進(jìn)料管、氮?dú)膺M(jìn)料管、精硫醚進(jìn)料管、氧化塔，二氧化氮進(jìn)料管、氧氣進(jìn)料管、精硫醚進(jìn)料管上分別設(shè)有精密流量計(jì)、物料調(diào)節(jié)閥和切斷閥，氧化塔頂部有尾氣放空閥，氧化塔內(nèi)設(shè)有測量溫度、壓力的檢測裝置，檢測裝置、切斷閥、尾氣放空閥連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)，氧化塔的尾氣連入中和處理裝置。所述的精硫醚進(jìn)料管、二氧化氮進(jìn)料管伸進(jìn)氧化塔內(nèi)部分連有分布器，精硫醚進(jìn)料管的分布器為套筒狀直臂式分布器，內(nèi)筒一端開口且開口面向上，二氧化氮進(jìn)料管的分布器為套筒狀直臂式分布器，內(nèi)筒一端開口且開口面向下。所述的精密流量計(jì)在每根進(jìn)料管上設(shè)有多個。所述的切斷閥為切斷球閥。所述的二氧化氮進(jìn)料管上設(shè)有二氧化氮?dú)庖悍蛛x器，二氧化氮?dú)庖悍蛛x器兩側(cè)分別設(shè)有一臺二氧化氮切斷閥。二氧化氮切斷閥連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)。由于氧化氮的腐蝕性極強(qiáng)，硫醚氧化系統(tǒng)的氧化氮表都有不同程度的腐蝕，影響了正常生產(chǎn)，增加氣液分離器，有效地防止了液化的氧化氮進(jìn)入氧化塔，造成酸值偏高，切斷閥位于兩端有效地防止了流量計(jì)有漏點(diǎn)時大量的氧化氮外泄。所述的氧化塔在塔頂液位計(jì)、塔底流量計(jì)和塔頂尾氣視盅分別安裝了攝像頭，攝像頭連接監(jiān)控系統(tǒng)，控制室時時監(jiān)控顏色和狀態(tài)。所述的氧化塔內(nèi)設(shè)置多個遠(yuǎn)程測溫點(diǎn)，測試的溫度在監(jiān)控系統(tǒng)顯示，控制室操作人員對把握整個氧化塔的溫度狀態(tài)及變化趨勢十分有利。對硫醚氧化系統(tǒng)尾氣管道進(jìn)行分離和改造，避免管道相互串聯(lián)，防止物料在尾氣管道中積聚，防止發(fā)生類似事故。將氧化塔、氣提塔、中和罐、氧化氮緩沖罐、粗亞砜儲槽、中性亞砜槽、中性亞砜高位槽等設(shè)備上的氧化氮尾氣全部進(jìn)行分離并單獨(dú)引入吸收塔，避免管道相互串聯(lián)，防止物料在尾氣管道中混合、積聚，防止發(fā)生事故。兩臺硫醚氧化塔的尾氣進(jìn)入各自的吸收塔，粗亞砜氣提尾氣單獨(dú)進(jìn)入吸收塔，粗亞砜中和部分產(chǎn)生的尾氣單獨(dú)進(jìn)入吸收塔。 本實(shí)用新型的有益效果是(I)氧化塔連接的PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)能從本質(zhì)上保證氧化塔的安全穩(wěn)定運(yùn)行。一旦氧化塔的主反應(yīng)區(qū)溫度，氧化塔的壓力和液位，三種物料進(jìn)料流量異常等情況出現(xiàn)時，氧化塔的連鎖程序立即執(zhí)行，硫醚進(jìn)料管線上的兩臺切斷閥立即關(guān)閉，打開塔頂?shù)獨(dú)忾y。嚴(yán)格執(zhí)行氧化塔吸收、開車的投料順序和投料配比，先投二氧化氮，再投氧氣，最后再投硫醚，提高負(fù)荷時仍然嚴(yán)格執(zhí)行這個程序。保證了物料配比，有效地防止了硫醚的過量。(2)氧化塔的尾氣原設(shè)計(jì)為回收二氧化氮?dú)怏w，由于回收具有一定的危險(xiǎn)性，通過技術(shù)改造后，對二氧化氮不進(jìn)行回收，采用中和處理的方法進(jìn)行無害化處理，從根本上防止了因硫醚過量導(dǎo)致可燃物等在尾氣管線中聚集而發(fā)生爆炸事故的可能，做到了本質(zhì)安全。(3)分布器改造的優(yōu)越性，氧化氮和硫醚的分布避開了靠近塔體的那部分，硫醚的分布器開口向上，從而避免了硫醚下移的可能。氧化氮的分布器開口向下，目的是為了達(dá)到更好的擴(kuò)散效果，氧化氮?dú)怏w向上翻動從而使硫醚氧化反應(yīng)更加完全充分，減少了氧化反應(yīng)下移的發(fā)生幾率，有利于氧化塔的安全穩(wěn)定運(yùn)行。(4)氧化塔塔頂液位和塔底流量計(jì)及塔頂尾氣放空管的視盅分別有攝像頭監(jiān)控，信號被引到控制室，控制室人員能進(jìn)行時時監(jiān)控，顏色及狀態(tài)若出現(xiàn)異常人員能及時發(fā)現(xiàn)，這是一種直觀的可靠的監(jiān)控措施。(5)在氧化塔的三個物料進(jìn)料管線上進(jìn)料調(diào)節(jié)閥后，同時增加兩臺切斷球閥，為出現(xiàn)緊急情況時迅速切斷進(jìn)料，使氧化塔保證在一個相對安全的狀態(tài)。

圖I為本實(shí)用新型的安全生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)；圖2為改造前的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)；圖3為改造前精硫醚進(jìn)料管的分布器結(jié)構(gòu)；圖4為本實(shí)用新型的精硫醚進(jìn)料管的分布器結(jié)構(gòu)；圖5為改造前二氧化氮進(jìn)料管的分布器結(jié)構(gòu)；圖6為本實(shí)用新型的二氧化氮進(jìn)料管的分布器結(jié)構(gòu)；其中，I.氧化塔，2.尾氣中和處理裝置，3. 二氧化氮進(jìn)料管，4.氧氣進(jìn)料管，5.氮?dú)膺M(jìn)料管，6.精硫醚進(jìn)料管，7.改造前物料進(jìn)料流量計(jì)，8.物料調(diào)節(jié)閥，9.氧化塔頂測壓點(diǎn)，10.液位計(jì)，11.溫度調(diào)節(jié)閥，12.電磁閥，13.粗亞砜儲槽，14.氧化氮冷凝器，15.氧化氮冷凝罐，16.精密流量計(jì)，17.切斷球閥，18.流量調(diào)節(jié)閥，19.遠(yuǎn)程測溫點(diǎn)，20.遠(yuǎn)程液位顯示點(diǎn)，21.尾氣放空閥，22.中和池；a.氣相區(qū)，b.吸收區(qū)，c.余反應(yīng)區(qū)，d.副反應(yīng)區(qū)，e.主反應(yīng)區(qū)，f.加熱區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，包括二氧化氮進(jìn)料管3、氧氣進(jìn)料管
4、氮?dú)膺M(jìn)料管5、精硫醚進(jìn)料管6、氧化塔1，二氧化氮進(jìn)料管3、氧氣進(jìn)料管4、精硫醚進(jìn)料管6上分別設(shè)有精密流量計(jì)16、物料調(diào)節(jié)閥8和切斷球閥17，氧化塔I頂部有尾氣放空閥21，氧化塔I內(nèi)設(shè)有測量溫度、壓力的檢測裝置，檢測裝置、切斷球閥17、尾氣放空閥21連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)，氧化塔I的尾氣連入尾氣中和處理裝置2。精硫醚進(jìn)料管6、二氧化氮進(jìn)料管3伸進(jìn)氧化塔內(nèi)部分連有分布器，精硫醚進(jìn)料管6的分布器為套筒狀直臂式分布器且敞開面向上，二氧化氮進(jìn)料管的分布器為套筒狀直臂式分布器且敞開面向下。精密流量計(jì)16在每根進(jìn)料管上設(shè)有多個。17為切斷球閥。二氧化氮進(jìn)料管3上設(shè)有二氧化氮汽液分離器，二氧化氮汽液分離器兩側(cè)分別設(shè)有一臺二氧化氮切斷閥。二氧化氮切斷閥連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)。氮?dú)膺M(jìn)料管5上也設(shè)有電磁閥。氧化塔I在塔頂液位計(jì)、塔底流量計(jì)和塔頂尾氣視盅分別安裝了攝像頭，攝像頭連接監(jiān)控系統(tǒng)，控制室時時監(jiān)控顏色和狀態(tài)及遠(yuǎn)程液位顯示點(diǎn)20液位。氧化塔內(nèi)設(shè)置多個遠(yuǎn)程測溫點(diǎn)19，測試的溫度在監(jiān)控系統(tǒng)顯示，控制室操作人員對把握整個氧化塔的溫度狀態(tài)及變化趨勢十分有利。將氧化塔、氣提塔、中和罐、氧化氮緩沖罐、粗亞砜儲槽13、中性亞砜槽、中性亞砜高位槽等設(shè)備上的氧化氮尾氣全部進(jìn)行分離并單獨(dú)引入吸收塔，避免管道相互串聯(lián)，防止物料在尾氣管道中混合、積聚，防止發(fā)生事故。兩臺硫醚氧化塔的尾氣進(jìn)入各自的吸收塔，粗亞砜氣提尾氣單獨(dú)進(jìn)入吸收塔，粗亞砜中和部分產(chǎn)生的尾氣單獨(dú)進(jìn)入吸收塔。實(shí)施例I一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)工藝，將二氧化氮、氧氣、精硫醚嚴(yán)格控制用量，按硫醚進(jìn)料流量300kg/h，氧氣進(jìn)料流量60Nm3/h，二氧化氮進(jìn)料流量15Nm3/h進(jìn)料先投二氧化氮，再投氧氣，最后再投精硫醚，控制氧化塔的各個塔節(jié)溫度，塔底加熱區(qū)40 50°C，主反應(yīng)區(qū)60 75°C，副反應(yīng)區(qū)55 65°C，余反應(yīng)區(qū)40 60°C，吸收區(qū)25 35°C，氣相區(qū)20 30°C ;將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行水中和反應(yīng)處理。氧氣進(jìn)壓O. 3MPa, 二氧化氮進(jìn)壓O. 3MPa,氧化塔內(nèi)壓力彡3KPa。氧化塔液位為50%。氧化塔液體顏色為黃色 淺綠色,氧化尾氣顏色為黃色。粗亞砜酸值為40 60mg(KOH)/g。實(shí)施例2一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)工藝，將二氧化氮、氧氣、精硫醚嚴(yán)格控制用量，按硫醚進(jìn)料流量400kg/h，氧氣進(jìn)料流量80Nm3/h，二氧化氮進(jìn)料流量30Nm3/h進(jìn)料先投二氧化氮，再投氧氣，最后再投精硫醚，控制氧化塔的各個塔節(jié)溫度，塔底加熱區(qū)40 50°C，主反應(yīng)區(qū)60 75°C，副反應(yīng)區(qū)55 65°C，余反應(yīng)區(qū)40 60°C，吸收區(qū)25 35°C，氣相區(qū)20 30°C ;將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行水中和反應(yīng)處理。氧氣進(jìn)壓O. 3MPa, 二氧化氮進(jìn)壓O. 3MPa,氧化塔內(nèi)壓力彡3KPa。氧化塔液位為60%。氧化塔液體顏色為黃色 淺綠色,氧化尾氣顏色為黃色。粗亞砜酸值為40 60mg(KOH)/g。 如上所述，對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的實(shí)用新型點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，包括二氧化氮進(jìn)料管、氧氣進(jìn)料管、氮?dú)膺M(jìn)料管、精硫醚進(jìn)料管、氧化塔，其特征是，二氧化氮進(jìn)料管、氧氣進(jìn)料管、精硫醚進(jìn)料管上分別設(shè)有精密流量計(jì)、物料調(diào)節(jié)閥和切斷閥，氧化塔頂部有尾氣放空閥，氧化塔內(nèi)設(shè)有測量溫度、壓力的檢測裝置，檢測裝置、切斷閥、尾氣放空閥連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)，氧化塔的尾氣連入中和處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，其特征是，所述的精硫醚進(jìn)料管、二氧化氮進(jìn)料管伸進(jìn)氧化塔內(nèi)部分連有分布器，精硫醚進(jìn)料管的分布器為套筒狀直臂式分布器且敞開面向上，二氧化氮進(jìn)料管的分布器為套筒狀直臂式分布器且敞開面向下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，其特征是，所述的精密流量計(jì)在每根進(jìn)料管上設(shè)有多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，其特征是，所述的切斷閥為切斷球閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，其特征是，所述的二氧化氮進(jìn)料管上設(shè)有二氧化氮汽液分離器，二氧化氮汽液分離器兩側(cè)分別設(shè)有一臺二氧化氮切斷閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，其特征是，所述的氧化塔在塔頂液位計(jì)、塔底流量計(jì)和塔頂尾氣視盅分別安裝了攝像頭，攝像頭連接監(jiān)控系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種二甲基硫醚氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)裝置，該裝置二氧化氮進(jìn)料管、氧氣進(jìn)料管、精硫醚進(jìn)料管上分別設(shè)有精密流量計(jì)、進(jìn)料調(diào)節(jié)閥和切斷閥，氧化塔頂部有尾氣放空閥，氧化塔內(nèi)設(shè)有測量溫度、壓力的檢測裝置，檢測裝置、切斷閥、尾氣放空閥連接PLC連鎖保護(hù)系統(tǒng)，氧化塔的尾氣連入中和處理裝置。將二氧化氮、氧氣、精硫醚嚴(yán)格控制用量，按硫醚進(jìn)料流量300～400kg/h，氧氣進(jìn)料流量60～80Nm3/h，二氧化氮進(jìn)料流量10～30Nm3/h進(jìn)料，先投二氧化氮，再投氧氣，最后再投精硫醚，控制氧化塔的各個塔節(jié)溫度。本實(shí)用新型有效地防止了硫醚的過量，又使氧化反應(yīng)區(qū)集中且反應(yīng)充分完全，確保了氧化塔的安全生產(chǎn)狀態(tài)。
文檔編號C07C317/04GK202490608SQ20122005468
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者侯波, 張健, 張建立, 張濤, 楊軍紅, 陳海英 申請人:兗礦魯南化肥廠