评价化学工艺装置安全性的化学工艺优化方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于安全操作化学工艺装置的方法。其中一种确保具体化学工艺装置安全的方法，包括对于多组在该化学工艺装置中对于化学工艺过程所推荐的工艺条件中的每一组工艺条件，在该化学工艺过程中所用的至少一种物料谨慎封闭式点火之后，测定压力升高速率。可以从所得的诸多对应于多组所推荐的工艺条件的压力升高速率中，选择出容许安全操作该化学工艺装置的化学反应的具体压力升高速率。采用由对应于所选压力升高速率的多组工艺条件中的某组工艺条件，可以在该工艺装置中实施该化学工艺过程。另外，该具体化学反应也可以关于辅助参数，如产率或原料利用率进行优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及化学工艺过程的优化。更具体而言，本专利技术涉及化学工艺过程 的优化而同时评价化学工艺装置的安全性。
技术介绍
许多工业化学品都采用化学工艺装置以常规的大容量生产(即每年成千上万 吨)。化学工艺装置可以用于生产有机化学产品(即，包括石油化学产品)，以及无机化学 产品。化学工艺装置一般可以用于间歇加工模式(即，采用间歇式化学工艺反应器间歇加 工)或可替代地连续加工模式(即，采用连续化学工艺反应器连续加工)生产化学产品。当常规生产化学产品更具体而言生产有机化学产品时，在化学加工领域常见的是 将化学反应物原料在升高的温度和压力条件下反应而有助于化学反应物原料发生有效化 学反应而生成所需的化学产品物料。在许多化学反应中，化学反应物原料和所得的化学产 品物料至少之一或许是化学不稳定的(即，易于发生化学反应)。在化学反应器中存在化 学不稳定的化学反应物原料和化学不稳定的所得化学产品物料至少之一，会在化学反应物 原料反应生成化学产品物料的化学工艺装置中引起安全性考虑的问题。作为非限制性实 例，烯烃氧化反应(即，烯烃环氧化反应)，如乙烯和氧反应而生成环氧乙烷，由于在氧化剂 (即，氧)存在下存在易于氧化的有机化学反应物原料(即，烯烃)，就特别具有易燃性。作为背景，在升高的温度和升高的压力下于化学工艺装置中易于发生乙烯和氧反 应生成环氧乙烷的各个方面，在化学工艺领域是已知的。例如，Evans等在美国专利号6，372，925，世界专利公开号W0/2004/092148和美国 专利公开号2004/0236124中教导了通过乙烯和氧反应生产环氧乙烷的化学工艺方法，而 同时考虑到在该化学工艺过程中所用的选择性银催化剂的老化效应。由于考虑到该选择性 银催化剂的老化效应，该化学工艺过程提供了在该化学工艺过程中所用的选择性银催化剂 老化之前和之后采用不同反应温度和不同环氧乙烷化学反应物浓度。另外，Gary等在美国专利号7，153，985中教导了一种通过乙烯和氧反应生产环氧 乙烷的化学工艺方法，而同时避免在实施该化学工艺过程的化学工艺装置中的后点火条件 (post-ignition condition) 0在该化学工艺装置中后点火条件通过监控该化学工艺装置 中具有至少四个碳原子的烃的浓度作为化学工艺装置后点火条件敏感性的指示而部分地 避免。化学工艺装置安全性很可能在化学工艺装置中实施新的和现有的化学工艺过程 方面继续具有相当大的重要性。为此，在化学工艺装置中实施新的或现有的化学工艺过程 时可以用于确保化学工艺装置安全性的通用方法，是合乎需要的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于在化学工艺装置中实施化学工艺过程时(S卩，典型地 包括，尤其是在化学反应器中实施化学工艺过程)安全操作化学工艺装置(即，典型地包括化学反应器)的方法。该方法基于化学工艺过程中所用的至少一种物料安全壳 (containmentvessel)内谨慎点火之后安全壳内压力升高速率的测定结果。在安全壳内的 许多前述压力升高速率的测定结果对应于多组所推荐的化学工艺条件。对于该多组所推荐 的化学工艺条件的谨慎点火典型地(尽管没有必要)是在与该化学工艺装置分开的测试设 备安全壳内进行的。本专利技术设想，当在该具体化学工艺装置中实施该具体化学工艺过程时， 基于提供安全操作化学工艺装置的安全壳内压力升高速率的化学工艺装置安全操作，选择 了多组所推荐的化学工艺条件中的一组化学工艺条件。根据本专利技术安全操作化学工艺装置的一种具体方法包括，对于具体化学工艺装置 中具体化学工艺过程所推荐的多组工艺条件中的每一组工艺条件，在具体化学工艺过程中 的至少一种物料谨慎封闭式点火之后，测定压力升高速率。因此，前述测定过程提供了对应 于多组所推荐的工艺条件的多种压力升高速率。这种具体的方法也包括，从所述多种压力 升高速率选出容许在所述具体化学工艺装置中安全操作所述具体化学工艺过程的某一具 体压力升高速率。这种具体方法也包括，采用对应于多种压力升高速率中的具体压力升高 速率的多组工艺条件中的具体某组工艺条件，在所述具体的化学工艺装置中实施所述具体 化学工艺过程。根据本专利技术安全操作化学工艺装置的另一具体方法也包括，对于在具体化学工艺 装置中具体化学工艺过程所推荐的多组工艺条件中的每一组工艺条件，在具体化学工艺过 程中至少一种物料谨慎封闭式点火(deliberate contained ignition)之后测定压力升高 速率。前述测定过程由此还提供对应于多组所推荐的工艺条件的多种压力升高速率。该具 体方法也包括，从多种压力升高速率中选出容许在具体化学工艺装置中安全操作具体化学 工艺过程的多种压力升高速率的子集。该具体方法也包括，对于所述多种压力升高速率的 子集中的每一压力升高速率确定具体化学工艺过程的辅助参数的值。前述确定过程由此提 供对应于多种压力升高速率子集的具体化学工艺过程的许多辅助参数值的子集。该具体方 法也包括，采用对应于所述多种压力升高速率子集的某一具体压力升高速率的所述多组所 推荐的工艺条件的某组具体工艺条件，在具体的化学工艺装置中实施所述具体化学工艺过 程，该组具体工艺条件关于从许多辅助参数值的子集选出的某一辅助参数值进行优化。根据本专利技术的一种用于安全操作烯烃氧化的化学工艺装置的具体方法包括，对于 在具体化学工艺装置中烯烃氧化化学工艺过程所推荐的多组工艺条件中的每一组工艺条 件，在烯烃氧化的化学工艺过程中的至少一种物料谨慎封闭式点火之后，测定压力升高速 率。前述测定过程由此提供对应于多组所推荐的工艺条件的多种压力升高速率。该具体方 法也包括，从多种压力升高速率中选出容许在具体化学工艺装置中安全操作烯烃氧化化学 工艺过程的某一具体压力升高速率。该具体方法也包括，采用对应于多种压力升高速率中 的具体压力升高速率的多组工艺条件中的具体某组工艺条件，在所述具体化学工艺装置中 实施所述烯烃氧化的化学工艺过程。附图说明本专利技术的目的，特征或优点将会在如以下所列的优选实施方式的描述内容中得以 理解。优选实施方式的描述在构成本专利技术公开的材料部分的附图内容中进行理解，其中图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的尤其是在其中可以实施乙烯氧化反应5的化学氧化工艺装置的示意图。图2示出了根据本专利技术的方法可以用于生成和收集测试数据的测试设备的示意图。具体实施例方式本专利技术包括了一种用于在化学工艺装置中实施化学工艺过程时安全操作化学工艺装置的方法，应该在以下的描述内容中进行理解。以下的描述应该在以上所述的附图内 容中进行理解。以上所述的附图用于举例说明的目的，而同样以上所述的附图没有必要是 按比例进行描述的。图1示出了根据本专利技术的方法可以确保安全操作的具体化学工艺装置的示意图。在图1中所示示意图的具体化学工艺装置意欲作为适用于但没有必要仅限于烯烃氧化化 学工艺过程的化学氧化工艺装置。更具体而言，烯烃氧化化学工艺也可以包括但没有必要 仅限于，由乙烯反应物料和氧化剂如但不限于氧而产生乙烯氧化物(即，环氧乙烷)化学产 品物料的乙烯氧化化学工艺过程。尽管在图1中举例说明了当实施本文中化学氧化工艺过程如烯烃氧化工艺过程而更具体地是乙烯氧化工艺过程时可以确保安全性的化学工艺装置(包括化学反应器)， 但是本实施方式和本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全操作化学工艺装置的方法，包括：对于具体化学工艺装置中的具体化学工艺过程所推荐的多组工艺条件中的每一组工艺条件，在所述具体化学工艺过程中至少一种物料谨慎封闭式点火之后，测定压力升高速率，而提供对应于所推荐的所述多组工艺条件的多种压力升高速率；从所述多种压力升高速率中选出容许在所述具体化学工艺装置中安全操作所述具体化学工艺过程的某一具体压力升高速率；并且采用对应于所述多种压力升高速率的所述具体压力升高速率的所述多组反应器条件中的具体某组工艺条件，在所述具体化学工艺装置中实施所述具体化学工艺过程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴里J比利希，约翰詹姆斯沙利文，
申请(专利权)人：科学设计有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]