用于从供氧管线移除粒状固体的湿式洗涤制造技术

一种将氧气与含烃气体混合的方法，所述方法包括下列步骤：在湿式洗涤器中将所述氧气湿式洗涤；将氧气从所述湿式洗涤器供给至气体混合器，和将所述氧气与所述含烃气体在所述气体混合器中混合。用于在本发明专利技术中使用的湿式洗涤器可以采取各种形式，包括填充塔、泡罩和鼓泡器型湿式洗涤器。颗粒物质的移除减小含烃气体在气体混合器中点燃的风险。湿式洗涤器在供氧管线中的使用克服了目前按照现有实践使用筛和过滤器所面临的许多问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从供氧管线移除粒状固体的湿式洗涤背景本专利技术总体涉及用于从含氧气流和含烃气流的混合物制备气体的系统。本专利技术具 有有用性的场合的实例是用于环氧乙烷的工业生产的系统。化合物环氧乙烷(化学式C2H40)是用作在乙二醇(汽车防冻液的主要组分)和其 它化学品的生产中的中间体的重要工业化学品。环氧乙烷还用作用于食品和医学供给品的 消毒剂。其在室温是无色可燃气体，并且可以作为液体冷却和储存。环氧乙烷首先在第一次世界大战期间作为乙二醇和化学武器芥子气的前体实现 了工业重要性。在1931年，法国化学家Theodore Lefort发现了使用银作为催化剂直接从 乙烯和氧制备环氧乙烷的方法。自1940年以来，几乎所有工业生产的环氧乙烷都是使用此 方法制备的。在目前的工业过程中，当乙烯(CH2 = CH2)和氧(02)在处于200-300°C的银催化 剂上反应时制备环氧乙烷，所述银催化剂显示为担载于氧化铝上的大的Ag纳米粒子。典型 地，还包括化学改性剂如氯。使用的压力在l_2MPa的范围。此反应的化学方程为CH2 = CH2+l/202 — C2H40在环氧乙烷生产系统中，气体混合器用于就在存在银催化剂的反应室上游混合烃 和氧气流。气体混合器典型地以容器或管的形式构造。容器包括用于两种气体中的每一种 的入口歧管。容器有时构造有容纳含烃气流的主外管和容纳氧流的内部同心管或“指状物 (fingers) ”。混合发生在内管终止的点，在该处流出指状物的氧气与在外管中流动的含烃 气体的主流会合。此基本设计描述于美国专利3，706，534中。该领域长期认为存在含烃气流(例如，含有例如与其它烃气混合的乙烯的气体的 流)在其在气体混合器中与氧气结合之处的点燃风险。点燃可以发生在当烃或氧气流中夹 带的粒子(例如一粒锈末或管垢)撞击混合器中的金属表面，例如混合器的壁从而产生火 花时。如果火花在高浓度氧的区域例如处于或接近两种气流混合的点在烃流中出现，则可 以发生点燃。点燃损坏气体混合器，并且还需要中断生产以抑制点燃，并且允许气体混合器 在重新开始生产之前冷却。可燃区域限于两种气体的混合区。烃气以及反应器进料共混物 低于02可燃性下限-即，过富而无法燃烧。该领域已经设计了多种气体混合器设计。设计中的一些特别涉及降低烃和氧气流 的点燃风险。除上述‘534专利以外，已知的现有技术包括以下专利文献U. S. 4，573，803 ； U. S. 3，702，619 ；U. S. 4，256，604 ；U. S 4，415，508 ；U. S. 6，657，079 ；U. S. 2003/0021182 ； U. S. 3，518，284 ；U. S. 4，390，346 ；U. S. 3，237，923 ；U. S. 3，081，818 ；U. S. 2，614，616 和 U. S. 6，840, 256。供氧管线含有可以导致点燃危险的粒子。危险包括砂、灰尘、金属和部分氧化的金 属粒子，但其它惰性污染物也可以带来危险。在一种极端情况下，约100至2000微米的大 粒子的冲击可以导致形成氧管线、阀和流量控制仪器的金属点燃。在另一种极端情况下，约 5-1000微米的小粒子可以导致在诸如环氧乙烷和乙二醇的部分氧化工艺以及使用高纯度 氧的相关部分氧化工艺的混合器中的点燃。通常实施在供氧管线中使用粗滤器以移除大粒子。这些不移除可以导致混合器着火的小粒子。达到约10微米的较小粒子可以使用精制 过滤器移除，但是这产生其它问题。过滤器易于堵塞并且处于归因于自发点燃或摩擦加热 的点燃的风险，这可以在供氧管线中导致着火。后者典型地由差的维护或组件随时间的松 动所导致，从而产生过滤器的金属组件的磨损。另外，目前过滤和粗滤器的实施在装置中积累和聚集污染物。这还使得被捕获颗 粒的周期性清洁和移除成为必要。打褶的(pleated)金属、陶瓷或矿棉过滤器元件收集颗 粒。通常过滤器外壳容纳许多以平行的流动途径运行的过滤器元件。当过滤器收集足够 的物质时，目前的实施是短暂地关闭设备以清洁过滤器元件。聚集的颗粒可以是对于氧火 (oxygen fire)的引火物的来源。这些人工操作使人暴露于危险。此外，移除较小尺寸如在 5-30微米范围内的颗粒需要更复杂和昂贵的过滤装置。其它感兴趣的现有技术包括下列涉及湿式洗涤技术的专利U. S. 6，231，648 ； U. S. 4，012，469 ；U. S. 5，178，654和U. S. 5，250，267。迄今湿式洗涤器已被用于若干应用中， 包括采矿、半导体制造等，例如以从要释放到环境中的空气供给移除煤粉、有毒或可燃气体 或其它污染物，例如硫化物。就本专利技术人所知，湿式洗涤技术之前未被用于环氧乙烷或相关 生产系统中。本公开内容解决了本领域长期以来对下列问题的解决方案的需要，该问题为移除 供氧管线中达到约5微米尺寸的粒子，同时不聚集粒子，并且避免在供氧管线中过滤器堵 塞或点燃的问题。另外，使用本公开内容的特征的生产系统避免了对于工艺停工以处理在 筛或过滤器中积累的颗粒的需要。另外，其提供消除颗粒物质而不积累可能成为在供氧管 线中着火的物质源的物质的方法。概述本公开内容涉及用于使用含氧气体或富空气供给的工业生产的系统。本专利技术特 征在于在供氧管线中使用一个或多个湿式洗涤系统以从氧流移除粒子。湿式洗涤系统将 这些粒子转移到水相。具体地，湿式洗涤技术通过扩散和冲击将固体粒子从气相转移至水 膜和水相。粒子被夹带于流过湿式洗涤器的水中，并且作为悬浮体从湿式洗涤器移除。这 提供使得氧流基本上不含颗粒的环境，而不增加在部分氧化工艺如环氧乙烷的生产中的气 体混合器中着火的可能性。粒子在水相中从系统移除。在优选的洗涤液体即水中的颗粒 聚集通过使用下列方法从系统中移除粒子来控制使用过滤器的组合移除大粒子并且冲洗 (purging)洗涤液体移除小粒子。水可以单程通过湿式洗涤器，或在再循环回路中在适当冲 洗和过滤再循环水的条件下通过湿式洗涤器。本专利技术的一个主要应用是环氧乙烷生产工艺，其中氧在中间压力( 20巴)与含 有乙烯和其它气体的循环可燃气体混合。本专利技术可以类似地用于使用纯氧或富空气供给的 其它部分氧化工艺中。本专利技术通过移除在氧供给中夹带颗粒物质的点燃源而极大地改善了在气体混合 器中进入到乙烯再循环流中的注氧系统的安全性。作为一类颗粒移除的水洗涤对于与环氧 乙烷工艺(和其它烃/氧气混合工艺)结合是有利的，原因在于颗粒被移除而决不聚集。如 以上指出的，目前最佳的实践是对于引入的供氧使用过滤器。然而，这些过滤器收集并且聚 集自身成为点燃事件的原因的颗粒。将湿式洗涤器与供氧结合消除了对于供氧管线中过滤 器的需要，并且因而避免了与之相关的问题。另外，可以容易地设计湿式洗涤器以移除尺寸在5-1，000微米范围内，S卩，带来在环氧乙烷气体混合器中点燃的特别风险的粒度的颗粒。 因为将这些粒子移除，在气体混合器中点燃的风险被显著降低。因此，在本公开内容的一个方面中，提供一种对用于环氧乙烷生产的系统的改进， 所述系统包括用于运送氧气流的供氧管线和在其中将氧气与含烃气流混合的气体混合器， 所述改进包括在供氧管线中提供湿式洗涤器，所述湿式洗涤器从氧气流移除颗粒物质，其 中将本文档来自技高网...

【技术保护点】
在用于环氧乙烷生产的系统中，所述系统包括用于运送含氧气体的流的供氧管线和将氧气与含乙烯气体混合的气体混合器，改进包括：　　在所述供氧管线中提供湿式洗涤器，所述湿式洗涤器从所述含氧气体的流移除颗粒物质，其中将所述经洗涤的氧气供给至所述气体混合器。

【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：哈维E安德烈森，克里斯托弗P克里斯坦森，查尔斯W利普，约翰R迈尔，托马斯J克林，维克多R菲伊，劳伦斯G布里顿，迈克尔J兰吉奇，迈克尔L哈钦森，
申请(专利权)人：陶氏技术投资有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]