一种多重安全保障型聚合系统生产装置的制作方法

1.本发明涉及聚合物生产技术领域，特别是涉及一种多重安全保障型聚合系统生产装置。


背景技术：

2.高分子材料分为天然高分子和合成高分子材料，而合成高分子材料通常是由聚合反应再经过后处理而得到，大多数聚合反应都为放热反应，因此在反应过程中，一旦失控时很可能会引发火灾、爆炸和中毒等安全事故。目前，在化工生产装置中，聚合工艺作为国家重点监管的危险化工工艺之一，而乳液聚合是四大聚合反应中应用最广的一种聚合方式，如何从源头设计上建立安全防控保障机制，防止失控现象发生，即使发生了，也不会发生大的安全事故，实现本质安全，这也是国家和化工技术人员一直追求的目标，尽最大可能减少事故发生和人员伤亡。
3.一般在设计时，通常会采取的措施有，采取加入紧急终止剂，使其聚合釜内反应终止，减少放热，避免超温超压现象出现，如专利cn203108523u中，采用紧急终止装置来实现终止剂的加入，终止聚合反应。该方法存在一定不足，紧急终止罐未设计压力表和液位计，不能监测罐内压力和液位是否正常，罐体顶部未设计与氮气钢瓶连接，罐体上部的氮气量有限很难快速将终止剂压入聚合釜。还有采取放空措施，在出现超温或超压时，打开放空阀，将聚合釜的单体排放到火炬系统，如专利cn106125691a中，在聚合反应过程中，将温度、压力、搅拌电流、按钮与控制系统建立逻辑关系，通过ess和dcs实现连锁控制，达到设定值时，启动连锁，加入终止剂或进一步确认打开放空阀排放泄压，实现聚合装置安全。该方法中仍存在不足，从聚合釜底部进入存在堵塞，同时终止剂加入槽应从底部出口到聚合釜，同时需要加入液位计，用于平时检查和确认加入。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本发明提供一种多重安全保障型聚合系统生产装置，通过设计，构建多重安全有效防控措施，确保聚合反应系统安全，特别适合用于乳液聚合系统生产工艺装置。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供一种多重安全保障型聚合系统生产装置，包括聚合釜，所述聚合釜顶部与高压水系统、紧急终止剂加入系统和紧急放空系统相连接，所述聚合釜底部与事故釜相连接。
7.可选的，所述高压水系统包括高压水管道，所述高压水管道一端连接高压水供水，另一端连接所述聚合釜。
8.可选的，所述终止剂加入系统包括紧急终止剂罐；所述紧急终止剂罐与所述聚合釜之间设置有自动进料阀。
9.可选的，所述紧急终止剂罐与所述聚合釜之间与所述自动进料阀并联设置有手动
进料阀。
10.可选的，所述紧急终止剂罐一侧设置有液位计。
11.可选的，所述紧急终止剂罐与一氮气钢瓶相连通。
12.可选的，所述紧急终止剂罐顶部设置有第一压力表。
13.可选的，所述紧急放空系统包括所述聚合釜顶部依次设置的安全阀、单向阀和阻火器。
14.可选的，所述安全阀与所述聚合釜之间设置有手动阀。
15.可选的，所述紧急放空系统包括与所述安全阀并联设置的自动放空阀。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.(1)通过增加高压水系统，可以在前期安全风险较低的时候，加入相同介质降低风险实现可控，不影响产品质量。
18.(2)通过紧急终止剂系统，罐体增加液位计，方便观察，防止泄漏而失效；管线增加流量计，可以实现分批计量加入，这样可以尽可能在实现可控的情况下，减少加入终止剂加入量，降低对聚合反应的影响，从而影响产品质量；罐顶增加压力表，可以观察氮气压力是否正常，罐体是否漏气；氮气钢瓶口通过减压阀保持阀门常开与紧急终止剂罐连接，可以避免紧急情况下，紧急终止剂罐氮气量不够而影响终止剂加入速度；紧急终止剂罐底部并联设置自动进料阀和手动进料阀，通过自动进料阀实现自动向聚合釜中添加终止剂，在自动进料阀故障时通过开启手动进料阀添加终止剂，保证终止剂能够进入聚合釜。
19.(3)增加事故釜，可以在时间允许下，通过将聚合釜放出一半的物料，降低压力，增加传热效果，保证安全和产品质量，降低损失。
20.(4)通过在安全阀管线增加旁路，增加切断阀，并在管线设置单项阀和阻火器，可以有效防止其他气体返回和回火，影响安全。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明多重安全保障型聚合系统生产装置的结构示意图。
23.附图标记说明：1.聚合釜；2.事故釜；3.紧急终止剂罐；4.氮气钢瓶；5.液位计；6.真空管线；7.第一压力表；8.进料口；9.排污阀；10.出料口；11.自动进料阀；12.手动进料阀；13.高压水进口；14.手动阀；15.爆破片；16.第二压力表；17.安全阀；18.自动放空阀；19.单向阀；20.阻火器；21.第三压力表；22.聚合釜出料口；23.事故釜进料口。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.如图1所示，本实施例提供一种多重安全保障型聚合系统生产装置，包括聚合釜1，所述聚合釜1顶部与高压水系统、紧急终止剂加入系统和紧急放空系统相连接，所述聚合釜1底部与事故釜2相连接。
26.于本具体实施例中，所述高压水系统包括高压水管道，所述高压水管道一端连接高压水供水，另一端连接所述聚合釜1。
27.所述终止剂加入系统包括紧急终止剂罐3；所述紧急终止剂罐3与所述聚合釜1之间设置有自动进料阀11。所述紧急终止剂罐3与所述聚合釜1之间与所述自动进料阀11并联设置有手动进料阀12。所述紧急终止剂罐3一侧设置有液位计5，以便于实时观察终止剂的量，防止终止剂泄漏影响使用。所述紧急终止剂罐3与一氮气钢瓶4相连通，氮气瓶与紧急终止剂罐3之间设置一减压阀，保持减压阀常开与紧急终止剂罐3连接，可以避免紧急情况下，阀门打不开而影响终止剂加入速度。所述紧急终止剂罐3顶部设置有第一压力表7。
28.所述紧急放空系统包括所述聚合釜1顶部依次设置的手动阀14、安全阀17、单向阀19和阻火器20。所述紧急放空系统包括与所述安全阀17并联设置的自动放空阀18。
29.本发明一是通过采取多层次措施来有效化解事故隐患的产生，使其反应处于可控状态；二是通过工艺系统的优化设计，确保能够真正发挥安全装置的效果。为了达到上述设计目的，确保聚合系统安全，第一，在聚合系统装置中，增加高压水系统连接到聚合釜1，在初期聚合超温时，及时起动高压水系统，加入适量高压水，有效降低釜内温度和粘度，有利于热交换；第二，优化设计紧急终止剂加入系统连接到聚合釜1，在紧急终止剂罐3侧面设计液位计5，罐顶部增加压力表，可以采取分批次加入紧急终止剂或一次性加入终止剂，保证聚合系统降低反应速率，同时不会造成本釜料的报废；第三，增加一套事故釜2，当出现上述两种措施仍无法控制时，可以采取卸料到事故釜2，降低釜内物料量，有效降低超温超压，确保安全，降低损失；第四，优化设计紧急放空装置，在聚合釜1安全阀17管线设计旁路，设计低于安全阀17起跳压力时，可以适当排放降低釜内压力，也可以在安全阀17不能正常起跳时，起到安全辅助作用，在排气管线设计单项阀，确保出现倒回或回火现象，确保聚合釜1系统安全。
30.通过构建上述四重安全防控措施，可以将聚合系统安全风险进行分级管控，在不同的聚合反应系统中，设置不同的参数，出现异常情况时，可以通过dcs和sis系统，进行处理，以最大程度降低安全风险，减少损失；同时通过工艺系统优化设计，保证在事故隐患发生时，确保系统能够正常使用，不会出现失灵，导致风险进一步扩大，从而引起人员伤亡和重大财产损失，确保安全平稳。
31.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内
容不应理解为对本发明的限制。