本實用新型涉及精細化工領域，具體涉及一種反應系統(tǒng)。

背景技術：

水相法生產(chǎn)氯化石蠟是一種安全、高效的反應技術，該技術是一種自由基反應技術，該反應具有以下特點：(1)反應為高溫高壓反應；(2)反應激烈放熱；(3)反應的不同階段氯氣的加料量不同。

為了使反應安全、高效、穩(wěn)定的進行就必須解決以下問題：(1)反應開始要對反應升溫以啟起動反應。反應啟動后，因為反應為放熱反應將放出大量熱量，為了能使反應持續(xù)、穩(wěn)定地進行下去，就必須把反應熱及時取走；(2)該反應的反應壓力較高，如果壓力控制不良就會導致反應憋壓引發(fā)事故；(3)反應過程中，氯氣的通入量不能停止，否則將導致反應的終止；反應開始階段為自由基生成階段，通氯量不能太快，否則會導致反應飛溫，當反應激活后就必須大量通氯，反應結束后應能根據(jù)總通氯量自動結束反應，避免氯氣的大量過量造成原料的浪費及后續(xù)廢氣處理工序的設計容量增大。

現(xiàn)有氯化石蠟生產(chǎn)的溫度控制，一般是通過在反應的不同階段通過切換蒸汽及循環(huán)水實現(xiàn)反應的溫度控制，由于循環(huán)水與反應溫度的溫差較大，在蒸汽直接切換到循環(huán)水時會導致反應溫度的驟降，對該反應而言會導致反應的終止。

現(xiàn)有氯化石蠟生產(chǎn)的通氯量是靠有經(jīng)驗的工程師手動調節(jié)的，不僅危險且反應的重復性不好，做出的產(chǎn)品規(guī)格不統(tǒng)一。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種用于生產(chǎn)氯化石蠟的反應控制系統(tǒng)，解決以上技術問題。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種用于生產(chǎn)氯化石蠟的反應控制系統(tǒng)，包括反應釜、設置在所述反應釜外的夾套、溫度控制系統(tǒng)，還包括用于檢測所述反應釜底部溫度的遠傳反應釜溫度計；

所述溫度控制系統(tǒng)包括依次連接的蒸汽進口管線、蒸汽切斷閥、外置換熱器、循環(huán)輸送泵，所述循環(huán)輸送泵的出口聯(lián)通所述夾套側邊，所述溫度控制系統(tǒng)還包括循環(huán)水進口管線、循環(huán)水出口管線，所述循環(huán)水進口管線聯(lián)通所述夾套底部，所述循環(huán)水出口管線聯(lián)通所述夾套的上部，所述循環(huán)水進口管線上設有循環(huán)水調節(jié)閥，所述循環(huán)水出口管線上設有遠傳循環(huán)水溫度計；

還包括氯氣自動進料系統(tǒng)，所述氯氣自動進料系統(tǒng)包括氯氣進料管，所述氯氣進料管的出口插入反應釜內部，在所述氯氣進料管上沿進氣方向依次設有氯氣總切斷閥、限流孔板，氯氣分切斷閥與所述限流孔板并聯(lián)；

所述遠傳反應釜溫度計與所述遠傳循環(huán)水溫度計聯(lián)鎖，所述遠傳反應釜溫度計的測定值改變所述遠傳循環(huán)水溫度計的給定值，所述遠傳循環(huán)水溫度計與所述蒸汽切斷閥、所述循環(huán)水調節(jié)閥連鎖，所述遠傳循環(huán)水溫度計通過調節(jié)器控制所述蒸汽切斷閥、所述循環(huán)水調節(jié)閥的動作；

所述遠傳反應釜溫度計與所述氯氣總切斷閥、所述氯氣分切斷閥連鎖。

本實用新型通過溫度的串級、分程控制實現(xiàn)氯化石蠟的生產(chǎn)反應工藝。本實用新型使用時，通過反應釜釜底的遠傳反應釜溫度計作為主調節(jié)參數(shù)，反應釜夾套循環(huán)水出口管線上的遠傳循環(huán)水溫度計作為副調節(jié)參數(shù)，通過遠傳反應釜溫度計的測定值改變遠傳循環(huán)水溫度計的給定值，通過遠傳循環(huán)水溫度計配套的調節(jié)器自動控制蒸汽切斷閥與循環(huán)水調節(jié)閥在各自的溫度范圍內動作，從而實現(xiàn)溫度的自動控制。

本實用新型還通過設置和限流孔板來保證氯氣的最小進料速率，而與其并聯(lián)的氯氣分切斷閥可保證最大的速率通氯。本實用新型通過合理的進料設置確保在各種溫度情況下的氯氣進氣量滿足自由基反應的要求。

在所述氯氣進料管上還設有氯氣流量計，所述氯氣流量計位于所述氯氣進料管的進口與所述氯氣總切斷閥之間，所述氯氣流量計與所述氯氣總切斷閥聯(lián)鎖。本實用新型通過對氯氣進料管線上的氯氣流量計聯(lián)鎖氯氣總切斷閥來控制氯氣的總進氣量，當氯氣進氣量達到反應所需的總進氣量時聯(lián)鎖關閉該閥。

還包括壓力控制系統(tǒng)，所述壓力控制系統(tǒng)包括用于檢測所述反應釜內部壓力的遠傳反應釜壓力表、與所述反應釜頂部聯(lián)通的廢氣排放管線，所述廢氣排放管線上設有廢氣排放切斷閥，爆破片、安全閥分別與所述廢氣排放切斷閥并聯(lián)；

所述遠傳反應釜壓力表與所述氯氣總切斷閥、所述廢氣排放切斷閥聯(lián)鎖。本實用新型增設了通過合理的壓力控制系統(tǒng)解決反應超壓問題，通過壓力值的合理設置并聯(lián)鎖控制相關閥門的開啟來確保反應釜內的反應壓力不超壓。

所述遠傳反應釜壓力表的壓力顯示界面設置在所述反應釜頂部上方。

所述廢氣排放管線的出口連接廢氣吸收系統(tǒng)。通過廢氣吸收系統(tǒng)對廢氣進行有效凈化和回收。

為了確保反應系統(tǒng)在事故狀態(tài)下反應的本質安全問題，需合理選擇調節(jié)閥與切斷閥的氣開(FC)、氣關(FO)型式：所述蒸汽切斷閥、所述氯氣總切斷閥、所述氯氣分切斷閥均采用氣開(FC)型式的閥門，所述循環(huán)水調節(jié)閥、所述廢氣排放切斷閥均采用氣關(FO)型式的閥門。

有益效果：由于采用上述技術方案，本實用新型用于氯化石蠟生產(chǎn)的反應工藝中，具有：

1)能根據(jù)反應設定的溫度自動調節(jié)冷源及熱源的進料閥門開度來改變冷源的移熱量及熱源的供熱量，實現(xiàn)溫度的自動控制；

2)反應過程中通過壓力控制系統(tǒng)維持反應壓力的恒定；

3)避免了氯氣的大量過量造成原料的浪費及后續(xù)廢氣處理工序的設計容量增大。

4)有效解決現(xiàn)靠手工調節(jié)導致的反應產(chǎn)品重復性不高的弊端。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種整體結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。

參照圖1，一種用于生產(chǎn)氯化石蠟的反應控制系統(tǒng)，包括反應釜1、設置在反應釜1外的夾套、用于檢測反應釜底部溫度的遠傳反應釜溫度計15、溫度控制系統(tǒng)、氯氣自動進料系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)。

溫度控制系統(tǒng)包括依次連接的循環(huán)輸送泵2、外置換熱器3、蒸汽切斷閥4、蒸汽進口管線，循環(huán)輸送泵2的出口聯(lián)通夾套側邊，溫度控制系統(tǒng)還包括循環(huán)水進口管線、循環(huán)水出口管線，循環(huán)水進口管線聯(lián)通夾套底部，循環(huán)水出口管線聯(lián)通夾套的上部，循環(huán)水進口管線上設有循環(huán)水調節(jié)閥5，循環(huán)水出口管線上設有遠傳循環(huán)水溫度計6。遠傳反應釜溫度計15與遠傳循環(huán)水溫度計6聯(lián)鎖，遠傳反應釜溫度計15的測定值改變遠傳循環(huán)水溫度計6的給定值，遠傳循環(huán)水溫度計6與蒸汽切斷閥4、循環(huán)水調節(jié)閥5連鎖，遠傳循環(huán)水溫度計6通過調節(jié)器控制蒸汽切斷閥4、循環(huán)水調節(jié)閥5的動作。

氯氣自動進料系統(tǒng)包括氯氣進料管，氯氣進料管插入反應釜1內部，在氯氣進料管上沿進氣方向依次設有氯氣流量計8、氯氣總切斷閥9、限流孔板11，氯氣分切斷閥10與限流孔板11并聯(lián)。遠傳反應釜溫度計15與氯氣總切斷閥9、氯氣分切斷閥10連鎖。氯氣流量計8與氯氣總切斷閥9聯(lián)鎖。

壓力控制系統(tǒng)包括用于檢測反應釜1內部壓力的遠傳反應釜壓力表7、與反應釜1頂部聯(lián)通的廢氣排放管線，遠傳反應釜壓力表7的壓力顯示界面設置在反應釜1頂部上方。廢氣排放管線上設有廢氣排放切斷閥12，爆破片13、安全閥14分別與廢氣排放切斷閥12并聯(lián)。廢氣排放管線的出口連接廢氣吸收系統(tǒng)。遠傳反應釜壓力表7與氯氣總切斷閥9、廢氣排放切斷閥12聯(lián)鎖。

為了確保反應系統(tǒng)在事故狀態(tài)下反應的本質安全問題，需合理選擇調節(jié)閥與切斷閥的氣開(FC)、氣關(FO)型式：蒸汽切斷閥4、氯氣總切斷閥9、氯氣分切斷閥10均采用氣開(FC)型式的閥門，循環(huán)水調節(jié)閥5、廢氣排放切斷閥12均采用氣關(FO)型式的閥門。

本實用新型主要由溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、氯氣自動進料系統(tǒng)來實現(xiàn)溫度控制穩(wěn)定、安全、反應產(chǎn)品重復性好的氯化石蠟反應控制。

1)通過以下方案實現(xiàn)反應溫度的恒定：

本實用新型的溫度控制系統(tǒng)通過溫度的串級、分程控制系統(tǒng)實現(xiàn)，采用串級、分程控制系統(tǒng)可以解決控制滯后，控制過渡的問題，從而提高反應溫度的控制精度。為了清楚的說明溫控方案，設T1為“自由基生成溫度”，T2為“反應激活溫度”，T3為“正常反應溫度”，T4為“最高反應溫度”，且滿足T1＜T2＜T3＜T4。

具體實現(xiàn)過程如下：當反應釜1內進完除氯氣以外的其他反應物料后，通過循環(huán)水進口管線(帶壓，壓力一般為3barg～4barg)給反應釜1的夾套通滿水，然后可以手動開啟循環(huán)輸送泵2、手動開啟外置換熱器3殼層的蒸汽進口管線上的蒸汽切斷閥4，當溫度低于T2時為了將反應液迅速加熱至反應激活溫度，此時蒸汽切斷閥4全開；當反應溫度從常溫慢慢升高至T1時，自動開啟氯氣總切斷閥9，通過孔板的限流作用，氯氣將以小流量進入反應釜1引發(fā)反應自由基的生成；當溫度升高至T2時反應被激活，反應將大量放熱，此時通過遠傳反應釜溫度計15、遠傳循環(huán)水溫度計6與蒸汽切斷閥4、循環(huán)水調節(jié)閥5的聯(lián)鎖關系，將自動關閉蒸汽切斷閥4，同時打開循環(huán)水調節(jié)閥5，慢慢打開循環(huán)水后，由于反應放熱量大于循環(huán)水移熱量，反應溫度降緩慢升高，當溫度升高至T3后，若反應溫度任然升高，則全開循環(huán)水調節(jié)閥5，正常情況下反應溫度此時將恒定在T3，反應穩(wěn)定進行，事故狀況下，若反應溫度超過最高反應溫度T4，此時將聯(lián)鎖關閉氯氣總切斷閥9，確保反應系統(tǒng)的安全。

2)通過合理的壓力控制系統(tǒng)解決反應超壓：

為了清楚的說明壓力控制方案，設P1為“最高反應壓力”，P3為“反應釜的設計壓力”，P2為“P1與P3的平均值”，且滿足P1＜P2＜P3。

當遠傳反應釜壓力表7的壓力值超過P1時聯(lián)鎖關閉氯氣總切斷閥9，當壓力繼續(xù)升高超過P2時聯(lián)鎖打開廢氣排放切斷閥12，當壓力繼續(xù)升高超過P3時爆破片爆破，若爆破片爆破后壓力仍然高于安全閥16的定壓，此時安全閥16起跳，廢氣進入廢氣吸收系統(tǒng)。通過壓力值的合理設置并聯(lián)鎖控制相關閥門的開啟來確保反應壓力不超壓。

3)通過合理的進料設置確保氯氣進氣量滿足自由基反應的要求：

氯氣進料管線上設氯氣總切斷閥9，氯氣總切斷閥9與氯氣進料管線上的氯氣流量計8聯(lián)鎖控制氯氣的總進氣量，當氯氣進氣量達到反應所需的總進氣量時聯(lián)鎖關閉氯氣總切斷閥9。

氯氣進料管線上還設氯氣分切斷閥10與限流孔板11，氯氣分切斷閥10與限流孔板11并聯(lián)后與氯氣總切斷閥9串聯(lián)，當反應溫度大于T1但小于T2時，通過遠傳反應釜溫度計15的聯(lián)鎖關系，氯氣總切斷閥9打開，且氯氣分切斷閥10關閉，此時通過限流孔板的限流作用來保證氯氣的最小進料速率；當反應溫度大于T2時，反應被激活此時打開氯氣分切斷閥10，以最大速率通氯。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。