CN104623914B - 沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沸点在200-400℃之间有机化合物汽化过热的方法,具体步骤为：经预热液态物料通过进料管再通过分配器进入汽化盘管;？汽化的物料通过集气器进入气液分离器，未汽化的物料经回流管回到汽化盘管再汽化，始终保证物料进入中间料管是气态；汽化的物料进入过热盘管过热后通过出料管温度计对出料管温度的控制，达到所要求过热物料的温度。该方法增大了换热比表面积，避免了汽液夹带，缩短了物料停留时间，提高了高沸物的热稳定性。
Description
技术领域：
本发明属于有机化工领域，具体涉及一种用于连续操作的盘管型汽化过热工业沸点在200-400℃之间有机化合物的方法，特别是脂肪族和芳香族胺类有机化合物的汽化、过热方法。
背景技术：
目前合成单异氰酸酯系列产品、二异氰酸酯和多异氰酸酯系列产品主要工艺技术是液相和气相光气化法，气相光气化法是目前使用和研究的先进工艺技术，是在高温下将原料进行汽化、过热，进行混合光化反应的过程，原料的汽化、过热是气相光气化法的关键工序。汽化过热器是生产异氰酸酯的核心装置，避免胺类物质汽化时的气液夹带，提高胺类物质的高温下热稳定性，缩短胺类物质汽化过热的停留时间，都是气相光化法中主要研发内容和追求目标。
发明内容：
本发明的目的是在于推进气相光化合成法研发进程，避免现有技术的不足，提供一种盘管型汽化过热器及利用其使脂肪族和芳香族胺类有机化合物汽化、过热的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：利用汽化过热装置对沸点为200-400℃的有机化合物汽化过热，具体步骤为：
a.经预热液态物料通过进料管（1），经进料口温度计（9）测定物料进口温度，物料通过分配器（2）进入汽化盘管（3）;
b.经汽化盘管汽化的物料通过集气器（4），再通过连接管（5）进入气液分离器（7），未汽化的物料经回流管（6）回到汽化盘管（3）再汽化，始终保证物料进入中间料管（8）是气态；
c．汽化的物料进入过热盘管（13），过热后通过出料管温度计（15）对出料管（14）温度的控制，达到所要求过热物料的温度；
所述汽化过热装置为：进料管（1）连接分配器（2）入口，分配器（2）出口连接汽化盘管（3）入口，汽化盘管（3）出口连接集气器（4）入口，集气器（4）出口通过连接管（5）接入气液分离器（7），气液分离器（7）通过中间料管（8）接入过热盘管（13），过热盘管（13）出口连接出料管（14）。
所述汽化盘管（3）和过热盘管（13）的加热方式为盐浴加热或带压油浴加热。盐浴依据物料所需温度，采用不同比例的两种硝酸盐配制而成。油浴依据物料所需温度，改变油浴的操作压力来实现。
所述汽化盘管（3）为3组，并联连接在分配器（2）与集气器（4）之间。
所述汽化盘管（3）每圈螺旋管间距是管外径的2-6倍；所述过热盘管（13）管径比汽化盘管（3）的管径至少大一等级，过热盘管（13）每圈螺旋管间距是管外径的2-8倍。
所述进料管（1）上设有进料口温度计（9），汽化盘管（3）上设有盘管温度计（10），气液分离器（7）上设有分离器温度计（11），中间料管（8）上设有中间料管温度计（12），出料管（14）上设有出料管温度计(15)；分离器温度计（11）判定控制物料是否完全汽化，分离器温度计（11）和出料管温度计(15)分别与热媒的加热元件相联锁，准确控制所需的温度。
本发明的有益效果是：实现沸点在200-400℃之间有机化合物汽化过热，增大了换热比表面积，避免了汽液夹带，缩短了物料停留时间，提高了高沸物的热稳定性。该装置易实现，易操作，既可用盐浴加热，也可用带压油浴加热，它具有高沸点、无毒、无腐蚀、低成本等优点。保证所需汽化、过热的温度。
附图说明
图1为本发明流程图。
图1中：1－进料管，2－分配器，3－汽化盘管，4－集气器，5－连接管，6－回流管，7－气液分离器，8－中间料管，9-进料口温度计，10－盘管温度计，11－分离器温度计，12－中间料管温度计，13－过热盘管，14－出料管，15－出料管温度计。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1，见图1，对己二胺进行汽化过热，己二胺常温下为白色固体，熔点40℃，常温常压沸点205℃。
预热60-90℃的液态己二胺在0.6m/s气速下通过进料管1输送至汽化盘管3，经盐浴加热到210-230℃，汽化后通过气液分离器7进行气液分离，气相经中间料管8进入过热盘管13过热，达到过热温度300-380℃， 输送至反应器，在整个汽化、过热过程中，己二胺的进料温度、汽化盘管3的汽化温度、气液分离器7的温度、过热盘管13进料温度、出口温度都进行在线监测和控制，能准确的达到要求的温度。
实施例2、见图1，对间苯二甲酸二乙酯进行汽化过热，间苯二甲酸二乙酯常温下为液态或固态，熔点12℃，常温常压沸点302℃。
预热30-90℃的液态间苯二甲酸二乙酯在0.3m/s气速下通过进料进料管1输送至盘管式汽化器3，经盐浴加热到310-330℃汽化，通过气液分离器7进行气液分离，气相经中间料管8进入过热器13过热，达到温度350-380℃，输送至反应器，在整个汽化、过热过程中，间苯二甲酸二乙酯的进料温度、盘管的汽化温度、分离器的温度、过热器进料温度、出口温度都在进行在线监测和控制，都能很准确的达到要求的温度。
实施例3、对甲苯二胺进行汽化过热，甲苯二胺常温下为固态，熔点99℃，常温常压沸点280℃。
预热100-120℃的液态甲苯二胺在0.4m/s气速下通过进料管1输送至盘管式汽化器3，经盐浴加热汽化，汽化温度290-320℃，通过气液分离器7进行气液分离，气相经中间料管8进入过热器13过热，达到过热温度330-380℃，输送至反应器，在整个汽化、过热过程中，甲苯二胺的进料温度、盘管的汽化温度、分离器的温度、过热器进料温度、出口温度都在进行在线监测和控制，都能很准确的达到要求的温度。
用无缝钢管在冷态下进行汽化盘管3制作，材质优选不锈钢，管径选用Ø6~20，管长度基于传热比表面至少300m2/m3计算选用5~12m,盘管外径Ø60~200，每圈螺旋管间距（管外壁）是管外径2-6倍，过热盘管13材质优选不锈钢，选用Ø6~20，管长度基于传热比表面至少400m2/m3计算选用8~16m,盘管外径Ø80~250，每圈螺旋管间距（管外壁）是管外径2-8倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：利用汽化过热装置对沸点为200-400℃的有机化合物汽化过热，具体步骤为：
a.经预热液态物料通过进料管（1），经进料口温度计（9）测定物料进口温度，物料通过分配器（2）进入汽化盘管（3）;
b.经汽化盘管汽化的物料通过集气器（4），再通过连接管（5）进入气液分离器（7），未汽化的物料经回流管（6）回到汽化盘管（3）再汽化，始终保证物料进入中间料管（8）是气态；
c．汽化的物料进入过热盘管（13），过热后通过出料管温度计（15）对出料管（14）温度的控制，达到所要求过热物料的温度；
所述汽化过热装置为：进料管（1）连接分配器（2）入口，分配器（2）出口连接汽化盘管（3）入口，汽化盘管（3）出口连接集气器（4）入口，集气器（4）出口通过连接管（5）接入气液分离器（7），气液分离器（7）通过中间料管（8）接入过热盘管（13），过热盘管（13）出口连接出料管（14）。
2.如权利要求1所述的沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：所述汽化盘管（3）和过热盘管（13）的加热方式为盐浴加热或油浴加热。
3.如权利要求1所述的沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：所述汽化盘管（3）为3组，并联连接在分配器（2）与集气器（4）之间。
4.如权利要求1所述的沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：所述汽化盘管（3）每圈螺旋管间距是管外径的2-6倍；所述过热盘管（13）管径比汽化盘管（3）的管径至少大一等级，过热盘管（13）每圈螺旋管间距是管外径的2-8倍。
5.如权利要求1所述的沸点为200-400℃有机化合物汽化过热方法，其特征在于：所述进料管（1）上设有进料口温度计（9），汽化盘管（3）上设有盘管温度计（10），气液分离器（7）上设有分离器温度计（11），中间料管（8）上设有中间料管温度计（12），出料管（14）上设有出料管温度计(15)；分离器温度计（11）判定控制物料是否完全汽化，分离器温度计（11）和出料管温度计(15)分别与热媒的加热元件相联锁，准确控制所需的温度。
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