一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及順酐生產(chǎn)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 大型順酐裝置的氧化反應(yīng)系統(tǒng)是裝置的核心，其中原料丁烷的汽化與空氣均勻混 合，達(dá)到均衡的配比濃度，原料氣組分的穩(wěn)定是反應(yīng)器能平穩(wěn)高效運(yùn)行的關(guān)鍵，丁烷空氣混 合在爆炸范圍內(nèi)工作，要求工藝、設(shè)備的安全性能要有可靠的保證，所以丁烷汽化與空氣的 混合、調(diào)比精確控制就是一件重中之重的事情。
[0003] 現(xiàn)有國(guó)內(nèi)所有丁烷法順酐裝置的丁烷汽化裝置均采用美國(guó)SD公司的工藝：丁烷 再沸蒸發(fā)。而美國(guó)十幾年前就停止了順酐生產(chǎn)，工藝一直沒(méi)有創(chuàng)新。SD的工藝流程為：液 態(tài)丁烷經(jīng)流量計(jì)后進(jìn)蒸發(fā)器，由列管式再沸器加熱蒸發(fā)，壓力〇. 4Mpa左右，一蒸發(fā)后的丁 燒氣體進(jìn)過(guò)熱器過(guò)熱至120°C -流量計(jì)1 -流量計(jì)2 -快開(kāi)進(jìn)料閥或快開(kāi)閥放空，兩閥一開(kāi) 一閉一進(jìn)空氣管道混合器一進(jìn)反應(yīng)器氧化。
[0004] 以上工藝存在以下問(wèn)題：
[0005] 1、蒸發(fā)后的丁烷在〇.4Mpa壓力下，很容易在管道中冷凝，在開(kāi)車(chē)前不僅要用蒸汽 預(yù)熱設(shè)備，管道，而且要用過(guò)熱丁烷預(yù)熱管道，大量放空來(lái)預(yù)熱管道；2、緊急停車(chē)，或正常停 車(chē)總是進(jìn)料閥關(guān)閉，放管閥打開(kāi)，丁烷蒸發(fā)器中的物料〇.4Mpa 丁烷不斷減壓、蒸發(fā)，大量 放空，直至殆盡，不僅浪費(fèi)原料，也有安全隱患；3、在緊急停車(chē)情況下，忘記關(guān)閉蒸發(fā)器的蒸 汽，快開(kāi)閥的開(kāi)閉失控，或產(chǎn)生故障沒(méi)有同時(shí)動(dòng)作，均會(huì)產(chǎn)生憋壓等安全問(wèn)題；4、開(kāi)關(guān)閥門(mén) 多，液位計(jì)及壓力溫度儀表多，泄露點(diǎn)多，控制復(fù)雜，容易誤判，誤操作，存在安全隱患；5、丁 烷蒸發(fā)量和混合后的原料氣在生產(chǎn)加、減負(fù)荷時(shí)不同步，不能及時(shí)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)；6、投資額大， 僅放空管線設(shè)計(jì)選用壓力管道材質(zhì)：為DN300，Gr5Mo合金鋼管道，加上地面火炬等就要耗 資上百萬(wàn)元。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有的丁烷法順酐裝置進(jìn)料不能及時(shí)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)且浪費(fèi)原料、存在安全隱 患等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0008] -種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，該裝置設(shè)有空氣鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、混合器、 丁空混合器筒體及噴槍?zhuān)?br>[0009] 空氣鼓風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器連接，空氣預(yù)熱器與丁空混合器筒體頂部連接，空氣進(jìn) 入空氣鼓風(fēng)機(jī)的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口閥，空氣鼓風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器之間的連接管路上設(shè)有 文丘里流量計(jì)及空氣放空閥；
[0010] 所述噴槍穿設(shè)在丁空混合器筒體側(cè)壁上，其噴嘴設(shè)置在丁空混合器筒體內(nèi)，其液 相進(jìn)口與丁烷進(jìn)液管路連接，氣相進(jìn)口與壓縮空氣管路連接，所述丁烷進(jìn)液管路上設(shè)有質(zhì) 量流量計(jì)、丁烷調(diào)節(jié)閥及丁烷切斷閥，所述混合器設(shè)置在噴槍上方的丁空混合器筒體內(nèi)；
[0011] 所述丁燒質(zhì)量流量計(jì)和空氣文丘里流量計(jì)分別與DCS系統(tǒng)連接；
[0012] 所述丁空混合器筒體的側(cè)壁上設(shè)有筒壁加熱焊管；
[0013] 所述筒壁加熱焊管為蒸汽加熱焊管；
[0014] 所述空氣放空閥為空氣放空氣動(dòng)蝶閥；
[0015] 所述丁烷切斷閥為丁烷切斷氣動(dòng)球閥；
[0016] 所述混合器為螺旋靜態(tài)混合器；
[0017] 所述空氣進(jìn)口閥為空氣進(jìn)口電動(dòng)蝶閥。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0019] 本實(shí)用新型提供的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，完全拋棄了丁烷加熱再沸的方法 蒸發(fā)正丁烷，采用空氣噴霧閃蒸汽的方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，氣化高效，便于操控，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào) 節(jié)，安全性能高；預(yù)熱和停車(chē)時(shí)沒(méi)有丁烷放空，節(jié)約了原料；緊急停車(chē)時(shí)沒(méi)有丁烷氣體的放 空切換，僅切斷液體丁烷原料即安全停止氧化器的操作；沒(méi)有蒸發(fā)器壓力高，閥門(mén)誤操作或 儀表失靈帶來(lái)的憋壓等安全隱患，安全性能提高；設(shè)備簡(jiǎn)單，取消了丁烷蒸發(fā)器，丁烷過(guò)熱 器及其附屬的液位計(jì)，壓力開(kāi)關(guān)，安全閥等的附件，減少了泄露點(diǎn)，取消了 2臺(tái)丁烷氣相質(zhì) 量流量計(jì)和放空調(diào)節(jié)閥，簡(jiǎn)化了操作；投料量達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，反應(yīng)器工作更平穩(wěn)，溫度更好 控制；投資額大幅下降，取消了丁烷蒸發(fā)器，丁烷過(guò)熱器及其附件，取消了放空管線及地火 炬。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1 丁烷空氣混合裝置示意圖；
[0021] 圖2噴槍工作原理圖；
[0022] 圖3 丁烷進(jìn)料霧化原理-一次霧化；
[0023] 圖4 丁烷進(jìn)料霧化原理-二次霧化；
[0024] 圖5 丁烷進(jìn)料霧化原理-三次霧化；
[0025] 附圖標(biāo)記：1、空氣鼓風(fēng)機(jī)，2、文丘里流量計(jì)，3、空氣預(yù)熱器，4、混合器，5、丁空混 合器筒體，6、噴槍?zhuān)?、筒壁加熱焊管，8-1、空氣進(jìn)口閥，8-2、空氣放空閥，8-3、丁烷切斷閥， 8-4、丁燒調(diào)節(jié)閥，9、質(zhì)量流量計(jì)；
[0026] 圖例：
迕控制室DCS。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的闡述。
[0028] 如圖所示：一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，該裝置設(shè)有空氣鼓風(fēng)機(jī)1、空氣預(yù)熱 器3、混合器4、丁空混合器筒體5及噴槍6 ;
[0029] 空氣鼓風(fēng)機(jī)1與空氣預(yù)熱器3連接，空氣預(yù)熱器3與丁空混合器筒體5頂部連接， 空氣進(jìn)入空氣鼓風(fēng)機(jī)1的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口閥8-1，所述空氣進(jìn)口閥8-1為空氣進(jìn)口電動(dòng) 蝶閥，空氣鼓風(fēng)機(jī)1與空氣預(yù)熱器3之間的連接管路上設(shè)有文丘里流量計(jì)2及空氣放空閥 8-2,所述空氣放空閥8-2為空氣放空氣動(dòng)蝶閥；
[0030] 所述噴槍6穿設(shè)在丁空混合器筒體5側(cè)壁上，其噴嘴設(shè)置在丁空混合器筒體5內(nèi)， 其液相進(jìn)口與丁烷進(jìn)液管路連接，氣相進(jìn)口與壓縮空氣管路連接，所述丁烷進(jìn)液管路上設(shè) 有質(zhì)量流量計(jì)9、丁烷調(diào)節(jié)閥8-4及丁烷切斷閥8-3,所述丁烷切斷閥8-3為丁烷切斷氣動(dòng) 球閥，所述混合器4設(shè)置在噴槍6上方的丁空混合器筒體5內(nèi)；所述丁空混合器筒體5的側(cè) 壁上設(shè)有筒壁加熱焊管7 ;所述筒壁加熱焊管7為蒸汽加熱焊管；
[0031] 所述丁燒質(zhì)量流量計(jì)9和空氣文丘里流量計(jì)2分別與DCS系統(tǒng)連接；
[0032] 一種利用如上所述裝置的進(jìn)料工藝，此工藝過(guò)程如下：
[0033] 正丁烷原料加壓至0. 5~0. 9Mpa，經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)9,約7200~7400kg/h進(jìn)入噴槍6的 液相進(jìn)口，壓縮空氣由氣相進(jìn)口進(jìn)入噴槍6,在0. 5~0. 9Mpa壓力的推動(dòng)下，丁烷液體在噴嘴 頂部的革巴上被撞擊粉碎，產(chǎn)生第一次霧化，再由噴嘴內(nèi)環(huán)縫中噴出的壓縮空氣的噴射作用 產(chǎn)生第二次霧化，汽液混合物再經(jīng)由頂部6mm - 6孔內(nèi)泄壓噴出產(chǎn)生第三次霧化；形成粒 徑在100~300um的微小顆粒，形成90°角錐形的噴射區(qū)；空氣鼓風(fēng)機(jī)1輸出的空氣為：流 量8400m3/Nhr，壓力0. 15MPa，溫度150°C，經(jīng)空氣預(yù)熱器3升溫至170°C后進(jìn)入丁空混合器 筒體5內(nèi)，在丁空混合器筒體5中與霧化的丁烷逆流相遇，微液滴瞬間閃蒸汽化，未能氣化 的液滴被噴射在筒壁上，筒壁外測(cè)焊有筒壁加熱焊管7,將筒壁加熱至150~180°C，飛濺在 筒壁上的小液滴也被瞬間汽化，在丁空混合器筒體5的中央裝有螺旋槳形靜態(tài)混合器，使 空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)、攪動(dòng)，使閃蒸后的氣態(tài)丁烷與空氣均勻混合；丁烷流量由丁烷調(diào)節(jié)閥8-4控 制，空氣流量由空氣進(jìn)口閥8-1控制，丁烷質(zhì)量流量計(jì)9的信號(hào)和空氣文丘里流量計(jì)2產(chǎn)生 的信號(hào)輸入DCS系統(tǒng)，按丁烷摩爾百分?jǐn)?shù)I. 6~1. 8%的生產(chǎn)指標(biāo)控制丁烷和空氣流量，進(jìn)入 反應(yīng)器穩(wěn)定生產(chǎn)。當(dāng)遇到緊急停車(chē)和連鎖情況時(shí)，丁烷切斷閥8-3切斷丁烷進(jìn)料，空氣放空 閥8-2打開(kāi)，就可以安全停下反應(yīng)器的工作。
[0034] 本實(shí)用新型杜絕了開(kāi)車(chē)、停車(chē)過(guò)程中丁烷原料放空的損失，每次開(kāi)、停車(chē)可節(jié)約 1-3噸丁烷原料，且減少了蒸汽的用量；設(shè)備簡(jiǎn)單，取消了丁烷蒸發(fā)器，丁烷過(guò)熱器及其附 屬的液位計(jì)，壓力開(kāi)關(guān)，安全閥等的附件，減少了泄露點(diǎn)，取消了 2臺(tái)丁烷氣相質(zhì)量流量計(jì) 和放空調(diào)節(jié)閥，簡(jiǎn)化了操作；投料量達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，反應(yīng)器工作更平穩(wěn)，溫度更好控制；節(jié) 省了投資費(fèi)用，除了取消了丁烷蒸發(fā)器過(guò)熱器，還取消了放空管線和地面火炬，以某公司新 建的5萬(wàn)噸順酐為例：放空管線DN300,按壓力管道規(guī)范設(shè)計(jì)，選用Cr5mo合金鋼管，長(zhǎng)度 500多米加上地面火炬等設(shè)備耗資達(dá)百萬(wàn)以上；本實(shí)用新型為企業(yè)節(jié)約了投資費(fèi)用，減少 了運(yùn)行費(fèi)用，提高了安全性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：該裝置設(shè)有空氣鼓風(fēng)機(jī)（1)、空氣 預(yù)熱器（3)、混合器（4)、丁空混合器筒體（5)及噴槍?zhuān)?); 空氣鼓風(fēng)機(jī)（1)與空氣預(yù)熱器（3)連接，空氣預(yù)熱器（3)與丁空混合器筒體（5)頂部連 接，空氣進(jìn)入空氣鼓風(fēng)機(jī)（1)的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口閥（8-1 )，空氣鼓風(fēng)機(jī)（1)與空氣預(yù)熱 器（3)之間的連接管路上設(shè)有文丘里流量計(jì)（2)及空氣放空閥（8-2); 所述噴槍?zhuān)?)穿設(shè)在丁空混合器筒體（5)側(cè)壁上，其噴嘴設(shè)置在丁空混合器筒體（5) 內(nèi)，其液相進(jìn)口與丁烷進(jìn)液管路連接，氣相進(jìn)口與壓縮空氣管路連接，所述丁烷進(jìn)液管路上 設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)（9)、丁烷調(diào)節(jié)閥（8-4)及丁烷切斷閥（8-3)，所述混合器（4)設(shè)置在噴槍 (6) 上方的丁空混合器筒體（5)內(nèi)； 所述丁燒質(zhì)量流量計(jì)（9)和空氣文丘里流量計(jì)（2)分別與DCS系統(tǒng)連接。2. 如權(quán)利要求1所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述丁空混合器筒 體（5)的側(cè)壁上設(shè)有筒壁加熱焊管（7)。3. 如權(quán)利要求2所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述筒壁加熱焊管 (7) 為蒸汽加熱焊管。4. 如權(quán)利要求1所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述空氣放空閥 (8-2)為空氣放空氣動(dòng)蝶閥。5. 如權(quán)利要求1所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述丁烷切斷閥 (8-3)為丁烷切斷氣動(dòng)球閥。6. 如權(quán)利要求1所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述混合器（4)為 螺旋靜態(tài)混合器。7. 如權(quán)利要求1所述的順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，其特征在于：所述空氣進(jìn)口閥 (8-1)為空氣進(jìn)口電動(dòng)蝶閥。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種順酐生產(chǎn)氧化反應(yīng)進(jìn)料裝置，該裝置設(shè)有空氣鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、混合器、丁空混合器筒體及噴槍?zhuān)槐緦?shí)用新型設(shè)備簡(jiǎn)單，氣化高效，便于操控，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，安全性能高；預(yù)熱和停車(chē)時(shí)沒(méi)有丁烷放空，節(jié)約了原料；緊急停車(chē)時(shí)沒(méi)有丁烷氣體的放空切換，僅切斷液體丁烷原料即安全停止氧化器的操作；沒(méi)有蒸發(fā)器壓力高，閥門(mén)誤操作或儀表失靈帶來(lái)的憋壓等安全隱患，安全性能提高；設(shè)備簡(jiǎn)單，取消了丁烷蒸發(fā)器，丁烷過(guò)熱器及其附屬的液位計(jì)，壓力開(kāi)關(guān)，安全閥等的附件，減少了泄露點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B01J4/02, B01J19/26, C07D307/60
【公開(kāi)號(hào)】CN204724137
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520340641
【發(fā)明人】楊毅, 孫艷波, 王息辰, 方正濤, 劉鑫, 黃偉, 李正利
【申請(qǐng)人】濮陽(yáng)市盛源能源科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日