本實用新型涉及己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中的一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)分為兩步，第一步是氨在催化劑作用下被過氧化氫氧化成羥胺，第二步是羥胺與環(huán)己酮進(jìn)行無催化反應(yīng)，生成環(huán)己酮肟。環(huán)己酮和環(huán)己酮肟均不易溶于水，反應(yīng)需要以叔丁醇為溶劑在全液相條件下進(jìn)行。主反應(yīng)式如下：

除上述主反應(yīng)外，還伴隨有雙氧水與氨反應(yīng)生產(chǎn)一氧化二氮、氮氣，雙氧水分解生產(chǎn)氧氣等副反應(yīng)發(fā)生：

3H₂O₂+2NH₃→N₂+6H₂O4H₂O₂+2NH₃→N₂O+7H₂O

工業(yè)生產(chǎn)過程中加入過量雙氧水、氨以提高主反應(yīng)中環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率，當(dāng)催化劑活性足夠高時，雙氧水以主反應(yīng)為主進(jìn)行，過量的雙氧水絕大部分被轉(zhuǎn)化為氮氣和水，還有少部分被轉(zhuǎn)化為一氧化二氮和水，只有很少量的H₂O₂自分解為氧氣和水。但是當(dāng)催化劑失活后，前幾個反應(yīng)速率都將減慢，H₂O₂隨之會逐步過量，過量的H₂O₂在堿性條件下將會迅速分解為氧氣：

2H₂O₂→2H₂O+O₂

雙氧水大量分解，尾氣排放不暢，造成反應(yīng)釜內(nèi)壓力增大，反應(yīng)釜有超壓危險；隨著氧濃度的增加，會與氨、叔丁醇?xì)怏w形成爆炸性混合氣體，爆炸性混合氣體一旦遇到明火、高溫或者靜電火花就會引發(fā)爆炸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對上述不足，提供一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，該裝置適用于以氨、環(huán)己酮、雙氧水為原料的環(huán)己酮肟生產(chǎn)裝置，能夠大大降低氨肟化反應(yīng)釜因雙氧水分解而發(fā)生事故的可能性。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，反應(yīng)釜頂部設(shè)有至尾氣吸收塔的管線，管線上設(shè)有的壓力調(diào)節(jié)閥，反應(yīng)釜頂部上設(shè)有壓力傳感器，由壓力傳感器、壓力變送器、壓力調(diào)節(jié)閥組成的控制回路可控制反應(yīng)釜的壓力在正常范圍內(nèi)。

反應(yīng)釜頂部設(shè)有安全閥和安全副線，反應(yīng)釜壓力上漲至壓力調(diào)節(jié)閥全開，繼續(xù)上漲超過安全閥設(shè)定值，安全閥起跳，反應(yīng)釜內(nèi)含氨、氮氣、一氧化二氮、氧氣、叔丁醇、水蒸氣等的氣體進(jìn)入氣液分離罐冷凝，冷凝下來的物料返回到反應(yīng)系統(tǒng)。

反應(yīng)釜頂部至尾氣吸收塔的管線上設(shè)有在線尾氣分析儀，主要分析尾氣中的氧氣及一氧化二氮氣體，當(dāng)尾氣分析儀氧氣含量持續(xù)上升超過指標(biāo)范圍最大值，同時啟動氮氣快開閥及尾氣快開閥，置換反應(yīng)釜內(nèi)氣相空間。反應(yīng)釜內(nèi)含氨、氮氣、一氧化二氮、氧氣、叔丁醇、水蒸氣等的氣體進(jìn)入氣液分離罐冷凝，冷凝下來的物料返回到反應(yīng)系統(tǒng)。

具體結(jié)構(gòu)為：

一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，反應(yīng)釜經(jīng)線路管道與氣液分離罐連接，反應(yīng)釜頂部設(shè)有至尾氣吸收塔的管線，管線上設(shè)有尾氣在線分析儀，反應(yīng)釜與尾氣吸收塔的管線上設(shè)置有壓力傳感器、壓力變送器、壓力調(diào)節(jié)閥，所述的壓力傳感器、壓力變送器、壓力調(diào)節(jié)閥組成控制回路。

反應(yīng)釜頂部設(shè)有氮氣管道，氮氣管道上設(shè)置有氮氣快開閥。

反應(yīng)釜至氣液分離罐的線路管道上設(shè)置有安全閥。

本實用新型提供的一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，其優(yōu)點在于：

1、通過尾氣在線分析儀氧氣含量的變化可及時發(fā)現(xiàn)雙氧水發(fā)生分解，能以最有效的手段解除危險。

2、采用補(bǔ)充氮氣置換的方法可迅速降低尾氣中的氧含量，避免爆炸性混合氣體的形成。

3、有效解決氨肟化反應(yīng)釜生產(chǎn)過程中的異常，有效保證了氨肟化反應(yīng)裝置的安全性。

附圖說明

圖1為一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，1.氮氣快開閥，2尾氣快開閥，3.反應(yīng)釜，4.壓力傳感器，5.壓力變送器，6.壓力調(diào)節(jié)閥，7.安全閥，8.尾氣在線分析儀，9.氣液分離罐

具體實施方式

實施例1

一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，采用上述裝置可防止氨肟化反應(yīng)釜因雙氧水分解成氧氣，形成爆炸性混合氣體：

氨肟化反應(yīng)釜內(nèi)催化劑開始失活，導(dǎo)致部分雙氧水發(fā)生副反應(yīng)分解為氧氣，造成反應(yīng)釜壓力緩慢上升，由壓力傳感器4、壓力變送器5、壓力調(diào)節(jié)閥6組成控制回路能通過加 大壓力調(diào)節(jié)閥6閥門開度控制反應(yīng)釜內(nèi)壓力在正常范圍內(nèi)，尾氣在線分析儀8氧氣含量持續(xù)上升超過指標(biāo)范圍最大值，則迅速啟動氮氣快開閥1及尾氣快開閥2，用于置換反應(yīng)釜內(nèi)氣相空間，降低尾氣中的氧含量，同時將反應(yīng)釜內(nèi)氣相泄至氣液分離罐9。如反應(yīng)釜壓力持續(xù)上升超過頂部安全閥7的設(shè)定壓力，導(dǎo)致安全閥7起跳，反應(yīng)釜內(nèi)氣相大量泄至后氣液分離罐9，反應(yīng)釜壓力快速下降。

具體結(jié)構(gòu)如下：一種快速置換反應(yīng)釜氣相空間的裝置，反應(yīng)釜3經(jīng)線路管道與氣液分離罐9連接，反應(yīng)釜3頂部設(shè)有至尾氣吸收塔的管線，管線上設(shè)有尾氣在線分析儀8，反應(yīng)釜(3)與尾氣吸收塔的管線上設(shè)置有壓力傳感器4、壓力變送器5、壓力調(diào)節(jié)閥6，所述的壓力傳感器4、壓力變送器5、壓力調(diào)節(jié)閥6組成控制回路。

反應(yīng)釜3頂部設(shè)有氮氣管道，氮氣管道上設(shè)置有氮氣快開閥1。

反應(yīng)釜3至氣液分離罐9的線路管道上設(shè)置有安全閥7。