CN104819448B - 一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统 - Google Patents
一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，包括换热装置及蒸汽发生装置，两者之间通过管线连接，所述的换热装置由高温凝液换热器和低温凝液换热器组成，所述的蒸汽发生装置包括蒸汽发生器和蒸汽汽包。上述方案解决的技术问题在于克服现有技术中环氧氯丙烷工业化生产各工段联系不紧密，导致生产过程中热能不能被综合利用，且产生大量的皂化废水的技术问题，提供一种能有效回收利用皂化反应前其余环氧氯丙烷生产工段产生的大量废热用于为皂化工艺供能的能量供应系统，最大程度的加强环氧氯丙烷各生产工段的联系的同时最大限度的实现节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧氯丙烷生产过程中的能量供应系统，尤其是涉及一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统。
背景技术
环氧氯丙烷,即3-氯-1,2-环氧丙烷(epi-chlorohydrin),别名表氯醇,是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,可作为原料制得多功能性的环氧树脂,同时也广泛应用于医药、农药、胶粘剂、离子交换树脂、增塑剂、纤维素化学稳定剂、表面活性剂、化工染料和水处理剂等方面。
目前，环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法和甘油氯化法，皂化是环氧氯丙烷生产过程中必不可少的一步，为保证皂化反应的顺利进行，需要在皂化工艺工段提供大量的热能，在现有的生产工艺中，皂化工段的热能常由蒸汽提供，而在现实的工业化生产中，将生蒸汽直接通入皂化废水闪蒸罐上方的蒸汽喷射器，产生皂化过程中所需的低压过热蒸汽，所用生蒸汽直接进入皂化废水是普遍适用的技术，其需要的生蒸汽数量巨大，加大了企业的生产成本且产生了更大量的皂化废水，节约皂化工段生蒸汽的用量是环氧氯丙烷生产工艺过程中节能减排的有效手段。
在环氧氯丙烷的工业化生产工艺中，皂化反应前的其余环氧氯丙烷的生产工段，会产生大量的蒸汽凝液，其中含有大量的热能，而这部分蒸汽凝液常直接进入蒸汽凝液回收系统，其中的热能没有得到有效回收。
综上所述，有效回收利用皂化反应前其余环氧氯丙烷生产工段产生的大量废热用于为皂化工艺供能，是环氧氯丙烷工业化生产的主要的节能减排措施，且能最大程度的加强环氧氯丙烷各生产工段的联系，也是本发明的主要目的。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术中环氧氯丙烷工业化生产各工段联系不紧密，导致生产过程中热能不能被综合利用，且产生大量的皂化废水的技术问题，提供一种能有效回收利用皂化反应前其余环氧氯丙烷生产工段产生的大量废热用于为皂化工艺供能的能量供应系统，最大程度的加强环氧氯丙烷各生产工段的联系的同时最大限度的实现节能减排。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，包括换热装置及蒸汽发生装置，两者之间通过管线连接，所述的换热装置由高温凝液换热器和低温凝液换热器组成，所述的蒸汽发生装置包括蒸汽发生器和蒸汽汽包。
高温凝液换热器对高规格蒸汽凝液换热，热交换后高规格蒸汽凝液冷凝并返回进入凝液回收系统，产生的热物流输送至蒸汽发生装置；所述的高规格蒸汽凝液来自于环氧氯丙烷主生产工艺。
低温凝液换热器使低规格蒸汽凝液与来自于蒸汽发生装置的凝液换热，换热至一定温度的低规格蒸汽凝液一部分送至石灰乳化灰工段，另一部分作为高温凝液换热器的冷物料输入；所述的低规格蒸汽凝液来自于环氧氯丙烷辅助生产工艺。
蒸汽发生器对生蒸汽去闪蒸，并对来自于高温凝液换热器的热物流加热使之产生一定压力的蒸汽，将蒸汽产物输送至蒸汽汽包，产生的蒸汽凝液一部分输送至低温凝液换热器作为热源，其余蒸汽凝液回收利用。
蒸汽汽包包括蒸汽上升通道、蒸汽捕集器、液滴捕集器以及捕集液滴收集管，所述的蒸汽上升通道是螺旋流道；所述的蒸汽捕集器能捕集蒸汽中夹带的液滴，实现气液分离，最大限度的减少了气液夹带对后续工序的影响；所述的液滴捕集器为倒锥型，其下部与捕集液滴收集管连接或一体成型，液滴捕集器捕集的凝液引流至捕集液滴收集管内，有效避免了收集的液滴再次被吹起，并通过捕集液滴收集管将其输送至低温凝液换热器；经蒸汽汽包完成气液分离的蒸汽直接经蒸汽喷射器进入环氧氯丙烷制备的皂化工段。
采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：
本发明与传统的环氧氯丙烷的皂化工艺蒸汽产生方法不同，本发明采用特殊的换热工艺，建立特殊的换热系统对环氧氯丙烷生产过程中的热量进行了合理的利用，在蒸汽进入喷射器前引入了多级换热的且具有特殊蒸汽汽包的蒸汽发生系统，将环氧生产过程中产生的两种不同温度的蒸汽凝液进行充分利用，最大限度联系起了环氧生产过程中的其他工段，将整个生产过程中的热量充分且合理的进行最大化利用，节约了生产成本，实现了能量的最优利用。
附图说明
图1为本发明环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统的结构示意图。
图2为本发明蒸汽汽包的结构示意图。
图中：1、高温凝液换热器，2、低温凝液换热器，3、蒸汽发生装置，4、蒸汽汽包，5、高规格蒸汽凝液，6、凝液回收系统，7、低规格蒸汽凝液，8、石灰乳化灰工段，9、蒸汽凝液，10、生蒸汽，11、皂化工段,12、蒸汽捕集器，13、液滴捕集器，14、捕集液滴收集管，15、螺旋流道。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
来自于环氧氯丙烷主生产工艺的高规格蒸汽凝液(5)进入高温凝液换热器(1)，与来自于低温凝液换热器(2)的冷物料发生热交换，高规格蒸汽凝液(5)冷凝后进入凝液回收系统(6)，热交换过程中产生的热物流输送至蒸汽发生装置(3)；来自于环氧氯丙烷辅助生产工艺的低规格蒸汽凝液(7)与来自于蒸汽发生装置(3)的凝液换热，换热至一定温度的低规格蒸汽凝液(7)一部分送至石灰乳化灰工段(8)，另一部分作为高温凝液换热器(1)的冷物料输入；蒸汽发生装置(3)对生蒸汽(10)去闪蒸，并对来自于高温凝液换热器(1)的热物流加热使之产生一定压力的蒸汽，将蒸汽产物输送至蒸汽汽包(4)，产生的蒸汽凝液一部分输送至低温凝液换热器(2)作为热源，其余蒸汽凝液(9)回收利用；蒸汽产物进入蒸汽汽包(4)后随螺旋流道(15)上升至蒸汽捕集器(12)，进行气液相分离，分离出的液滴滴入倒锥型液滴捕集器(13)并引流至捕集液滴收集管内(14)内，最后输送至低温凝液换热器(2)，气液相分离后的蒸汽直接经蒸汽喷射器(图中未示出)进入环氧氯丙烷制备的皂化工段(11)。
实施例2
以年产3万吨环氧氯丙烷装置规模为例，3万吨/年环氧氯丙烷蒸汽主生产工艺产生高规格蒸汽凝液量为28～30t/h(约144℃)，辅助生产工艺产生的低规格蒸汽凝液的量为17t/h(约70℃)，采用传统皂化工艺消耗蒸汽约为10t/h(5barA)。
采用本专利的能量供应系统后，同等规模环氧氯丙烷生产装置，所用蒸汽为10t/h(10barA)规格蒸汽，环氧氯丙烷主生产工艺产生的高规格蒸汽凝液为4barA为例，高温凝液换热器回收的热量折合5barA蒸汽为1t/h；以去化灰工段水量7t/h(88℃)计，低温凝液换热器回收的热量折合蒸汽5barA蒸汽为0.3t/h；蒸汽发生装置产生的蒸汽为10t/h(5barA)，产生的10barA蒸汽凝液闪蒸后回收的5barA蒸汽为0.5t/h，根据计算，采用本专利的能量回收工艺后，将同等规模环氧氯丙烷生产减少了1.8t/h蒸汽量，有效的回收了环氧氯丙烷生产过程中产生蒸汽凝液的热量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用于限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，包括换热装置及蒸汽发生装置，两者之间通过管线连接，其特征在于：所述的换热装置由高温凝液换热器和低温凝液换热器组成，所述的蒸汽发生装置包括蒸汽发生器和蒸汽汽包；所述的低温凝液换热器使低规格蒸汽凝液与来自于蒸汽发生装置的凝液换热，换热至一定温度的低规格蒸汽凝液一部分送至石灰乳化灰工段，另一部分作为高温凝液换热器的冷物料输入。
2.根据权利要求1所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的高温凝液换热器对高规格蒸汽凝液换热，热交换后高规格蒸汽凝液冷凝并返回进入凝液回收系统，产生的热物流输送至蒸汽发生装置。
3.根据权利要求1所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的蒸汽发生器将生蒸汽冷凝后送去闪蒸，并对来自于高温凝液换热器的热物流加热使之产生一定压力的蒸汽，将蒸汽产物输送至蒸汽汽包，产生的蒸汽凝液一部分输送至低温凝液换热器作为热源，其余蒸汽凝液送去闪蒸。
4.根据权利要求1所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的蒸汽汽包包括蒸汽上升通道、蒸汽捕集器、液滴捕集器和捕集液滴收集管。
5.根据权利要求4所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的蒸汽上升通道是螺旋流道。
6.根据权利要求4所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的蒸汽捕集器能捕集蒸汽中夹带的液滴，实现气液分离。
7.根据权利要求4所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述液滴捕集器为倒锥型，其下部与捕集液滴收集管连接。
8.根据权利要求4或7所述的一种环氧氯丙烷皂化工艺的能量供应系统，其特征在于：所述的液滴捕集器和捕集液滴收集管是一体成型的。
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