本实用新型属于化工领域，涉及一种乙二醇合成中的氧化酯化反应系统。
背景技术：
乙二醇是重要的基础化工原料，国家每年消耗数千万吨。其中煤制乙二醇随着煤化工技术的进步，在乙二醇来源上的比重越来越大，达到了上千万吨的规模。以煤为原料生产合成乙二醇工艺路线主要分为氧化酯化工序、羰化偶联工序以及草酸二甲酯加氢制乙二醇等工序。首先是o2、no与甲醇发生酯化反应合成中间产物亚硝酸甲酯（mn），其次是以煤为原料制得的原料气co经过净化处理后与酯化反应生成的亚硝酸甲酯（mn）发生羰化偶联反应合成中间产物草酸二甲酯（dmo），最后草酸二甲酯（dmo）再经过加氢反应制得乙二醇产品。羰化偶联反应前有一步不可或缺、且危险性较大的反应，即no与o2反应生成nox。因羰化偶联反应系统组分复杂，mn化学性质不稳定，温度超过临界值或浓度超过临界值后发生自分解反应，剧烈放热。如果氧气加入量波动或者合成气量波动，或者其他因素导致局部合成气体局部过热，将会引起mn自分解反应，剧烈放热，恶性循环，酿成事故。
技术实现要素：
本实用新型提供一种乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，通过在氧化酯化工序的氧化反应器后设置抑制剂加入器，在氧化反应器发生异常的情况下，加入抑制剂，保证从氧化反应器出来的工艺气温度在安全范围内，同时抑制剂能够稀释mn的浓度，有效保证异常情况下系统的安全。
本实用新型采取的技术方案是，一种乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，包括氧化反应器，其设置有羰化偶联合成气加入管和氧气加入管，氧气加入管上设有加氧调节阀，加氧调节阀靠氧化反应器端的管道上设有氮气加入管，氮气加入管上设有加氮调节阀；氧化反应器连接有工艺气出口管道，工艺气出口管道上设有抑制剂加入器，抑制剂加入器的抑制剂加入管上还安装有抑制剂调节阀。
进一步地，所述抑制剂加入器包括筒体，筒体两端设有法兰，筒体内设有分布环，抑制剂加入管一端与分布环连通，另一端穿出筒体至筒体外侧，分布环上开设有多个孔洞。
进一步地，所述分布环的外侧与筒体的内壁之间设有多个加强管，加强管与分布环连通，且加强管上也设有多个孔洞。
进一步地，氧化反应器与抑制剂加入器之间的工艺气出口管道上安装有第一温度传感器，该系统还包括控制系统，第一温度传感器、抑制剂调节阀与控制系统连接。
进一步地，抑制剂加入器远离氧化反应器端连接出口管道，出口管道上安装有第二温度传感器，第二温度传感器、加氧调节阀和加氮调节阀分别与控制系统连接。
进一步地，所述控制系统包括plc系统或单片机芯片。
本实用新型具有以下有益效果：
1、通过在氧化反应器后的工艺气管道上设置抑制剂加入器，当工艺气管道上温度异常时，通过抑制剂加入器加入抑制剂对经过抑制剂加入器的工艺气进行降温，所述的抑制剂可以为水，水在换热后气化的过程中可以吸收热量，使得工艺气的温度在安全范围内。
2、如果经过抑制剂加入器后的工艺气温度仍然超出正常范围，则关闭加氧调节阀，开启加氮调节阀，使得氧化反应器内为惰性的气态，抑制反应的进行，避免mn浓度过高，发生自分解反应，剧烈放热，酿成事故。
3、抑制剂加入器内设置分布环，分布环上设置孔洞，使抑制剂能够尽量均匀的喷出，增强抑制效果。在分布环的外侧与筒体的内壁之间设置加强管，一方面可以确保分布环的稳定，另一方面可以增加抑制剂的喷出点，增强抑制效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是抑制剂加入器的主视图。
图3是抑制剂加入器的侧视图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，进一步阐明本实用新型。
如图1-图3所示，一种乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，包括氧化反应器2，其设置有羰化偶联合成气加入管1和氧气加入管，氧气加入管上设有加氧调节阀3，加氧调节阀3靠氧化反应器2端的管道上设有氮气加入管，氮气加入管上设有加氮调节阀4；氧化反应器2连接有工艺气出口管道，工艺气出口管道上设有抑制剂加入器8，抑制剂加入器8的抑制剂加入管8-1上还安装有抑制剂调节阀5。
优选地，所述抑制剂加入器8包括筒体8-4，筒体8-4两端设有法兰8-3，筒体8-4内设有分布环8-2，抑制剂加入管8-1一端与分布环连通，另一端穿出筒体8-4至筒体外侧，分布环8-2上开设有多个孔洞。本实施例中所用的抑制剂为水，通过加水从分布环8-2的孔洞喷出，对经过的工艺气进行喷洒，可以起到降温和稀释mn的作用。
进一步优选地，所述分布环8-2的外侧与筒体8-4的内壁之间设有多个加强管8-5，加强管8-5与分布环8-2连通，且加强管8-5上也设有多个孔洞。加强管可以增加抑制剂的喷洒面积，还能够起到增加分布环稳定性和强度的作用。
优选地，氧化反应器2与抑制剂加入器8之间的工艺气出口管道上安装有第一温度传感器6，该系统还包括控制系统，第一温度传感器6、抑制剂调节阀5与控制系统连接。通过温度传感器及控制系统的设置，能够实现自动控制。
进一步优选地，抑制剂加入器8远离氧化反应器2端连接出口管道，出口管道上安装有第二温度传感器7，第二温度传感器7、加氧调节阀3和加氮调节阀4分别与控制系统连接。
第一温度传感器用于监测抑制剂加入器前的温度，当温度异常时，开启抑制剂加入阀用于降温和稀释；第二温度传感器用于监测抑制剂加入器后的温度，如果经过抑制剂加入器处理后温度仍然异常，则关闭加氧调节阀，开启加氮调节阀，使氧化反应器内反应停止，通过多重手段进行控制，确保系统的安全运行万无一失。
关于控制器及其外围组件的具体结构，第一温度传感器6、第二温度传感器7均与控制器的输入口连接，这样通过第一温度传感器6以及第二温度传感器7可以很好的实现抑制剂加入器8前后温度的检测；
加氧调节阀3、加氮调节阀4、以及抑制剂加入阀5均与控制器的输出口连接，通过控制器对抑制剂加入阀5开度的控制，能很好的实现对往抑制剂加入器8中加入抑制剂的量的调节，通过控制器对加氧调节阀3、加氮调节阀4开度的控制，能很好的实现对氧化反应器2中加入氧气量、氮气量的调节。加氧调节阀3和加氮调节阀4均可以为三偏心蝶阀，抑制剂加入阀5可以为单座阀，第一温度传感器6、第二温度传感器7均可以为热电偶。
更为具体的，控制器可选dcs控制器或plc控制器或单片机，如果选择dcs控制器：其型号可以为jx300xp。
对本领域技术人员来说，控制系统、调节阀等元件属于本领域技术人员公知技术，对它们型号的选用不局限于本说明书的记载，单片机与常规电子元器件的连接及控制关系属于本领域技术人员的公知常识，在本说明书中不再赘述，本领域技术人员可根据现场实际情况选择公知手段对各个元件进行安装。
当氧化酯化工序氧气加入量波动或者合成气量波动，或者其他因素导致局部合成气体局部过热时，将会引起mn自分解反应，剧烈放热。当在氧化反应器内混合反应后气体温度超过临界值时，工艺气出口管道上的第一温度传感器6检测到温度异常，通过控制系统开启抑制剂调节阀5，加入抑制剂水，对工艺气进行降温和稀释，降低mn的温度和浓度，保证系统安全。当第一温度传感器6检测到温度恢复正常后，通过控制系统关闭抑制剂调节阀5；如果工艺气在经过抑制剂加入器的抑制剂处理后，第二温度传感器7仍然检测到温度异常，通过控制系统关闭加氧调节阀3，同时开启加氮调节阀4，使氧化反应器2内的mn得到稀释，并且停止氧气供给后反应停止，确保系统安全。随后人工后续羰化偶联系统进行干预，直至氧化酯化工序温度降低后，再恢复正常生产。
1.一种乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：包括氧化反应器（2），其设置有羰化偶联合成气加入管（1）和氧气加入管，氧气加入管上设有加氧调节阀（3），加氧调节阀（3）靠氧化反应器（2）端的管道上设有氮气加入管，氮气加入管上设有加氮调节阀（4）；氧化反应器（2）连接有工艺气出口管道，工艺气出口管道上设有抑制剂加入器（8），抑制剂加入器（8）的抑制剂加入管（8-1）上还安装有抑制剂调节阀（5）。
2.根据权利要求1所述的乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：所述抑制剂加入器（8）包括筒体（8-4），筒体（8-4）两端设有法兰（8-3），筒体（8-4）内设有分布环（8-2），抑制剂加入管（8-1）一端与分布环连通，另一端穿出筒体（8-4）至筒体外侧，分布环（8-2）上开设有多个孔洞。
3.根据权利要求2所述的乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：所述分布环（8-2）的外侧与筒体（8-4）的内壁之间设有多个加强管（8-5），加强管（8-5）与分布环（8-2）连通，且加强管（8-5）上也设有多个孔洞。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：氧化反应器（2）与抑制剂加入器（8）之间的工艺气出口管道上安装有第一温度传感器（6），该系统还包括控制系统，第一温度传感器（6）、抑制剂调节阀（5）与控制系统连接。
5.根据权利要求4所述的乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：抑制剂加入器（8）远离氧化反应器（2）端连接出口管道，出口管道上安装有第二温度传感器（7），第二温度传感器（7）、加氧调节阀（3）和加氮调节阀（4）分别与控制系统连接。
6.根据权利要求5所述的乙二醇合成中的氧化酯化反应系统，其特征在于：所述控制系统包括plc系统或单片机芯片。
技术总结