CN108530317A - 一种肟化装置热能利用系统和利用方法 - Google Patents

一种肟化装置热能利用系统和利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种肟化装置热能利用系统和方法，其中系统包括叔丁醇回收塔进料热能回收器、叔丁醇回收塔、阀门1、阀门2、肟化废水汽提蒸发器、甲苯肟热能回收器、第一精馏塔、叔丁醇回收塔气相冷凝器、叔丁醇回流罐、废水蒸汽冷凝器、机械真空泵和冷凝废水回收罐，并且肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器并、串联排布；本发明的肟化装置热能利用系统和利用方法，通过叔丁醇回收塔进料热能回收器将己内酰胺生产过程中的高温冷凝液的热量进行回收，通过并、串联设置的肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器对叔丁醇回收塔流出的气相蒸汽的热量进行回收，减少了锅炉蒸汽的使用量，通过整个系统和方法，每生产一吨己内酰胺能够节约锅炉蒸汽约1.5~1.6吨，将蒸汽成本由原来的560元降低为310元左右，取得了巨大的经济效益。

Description

一种肟化装置热能利用系统和利用方法
技术领域
本发明涉及环己酮肟生产技术领域，具体说是一种肟化装置热能利用系统和利用方法。
背景技术
环己酮肟是由环己酮肟化反应得到，是生产己内酰胺的重要中间产物，目前的肟化装置生产中存在较多的热量浪费问题，热量不能很好的回收利用，如一方面，叔丁醇回收塔的物料加热蒸汽均是通过锅炉提供，另一方面，在己内酰胺生产中各个加热器的较高温度的蒸汽冷凝液的热量不能逐级利用，只能白白浪费；并且叔丁醇回收塔的气相热能都是通过循环水直接冷凝或者通过蒸发式冷凝器直接冷凝，不但消耗了较多的循环冷却水而且造成了叔丁醇回收塔气相热能的浪费；
环己酮肟的生产精制过程中叔丁醇作为环己酮肟合成中的溶剂需要回收利用，环己酮肟水溶液需要甲苯萃取提纯，得到甲苯肟并产生了肟化废水，甲苯肟一般含有75％左右的甲苯和25％左右的环己酮肟，甲苯肟需要精馏塔分离出甲苯得到环己酮肟，目前的甲苯肟直接进入精馏塔，需要大量的热量进行精馏；另外，肟化废水中含有甲苯需要汽提，废水需要处理；目前的整个环己酮肟的生产中各个设备所需的热量都是由外界提供的，各个环节的工艺余热都是直接排放，没有实现各个环节热量的高效循环利用，造成了热量的浪费和生产成本的居高不下。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种肟化装置热能利用系统和利用方法，达到以下效果：肟化装置的工艺热量和较高品味蒸汽冷凝液热量的合理利用，降低环己酮肟生产过程中的蒸汽消耗。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种肟化装置热能利用系统，包括叔丁醇回收塔进料热能回收器、叔丁醇回收塔、阀门1、阀门2、肟化废水汽提蒸发器、甲苯肟热能回收器、第一精馏塔、叔丁醇回收塔气相冷凝器、叔丁醇回流罐、废水蒸汽冷凝器、机械真空泵和冷凝废水回收罐，并且肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器并、串联排布；
其中叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料进口与醇肟溶液进料管道连接，叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料气液出口与叔丁醇回收塔的物料入口连接，叔丁醇回收塔的气相出口通过管道分别连接阀门1和阀门2，阀门2和阀门1通过管道分别连接肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器的气相进口，甲苯肟热能回收器的气相出口通过管道与肟化废水汽提蒸发器的气相进口管道连接，肟化废水汽提蒸发器的气相出口与叔丁醇回收塔气相冷凝器气相进口连接；甲苯肟热能回收器液相进口与萃取工序的甲苯肟溶液管道连接，甲苯肟热能回收器气液出口与第一精馏塔连接；叔丁醇回收塔气相冷凝器的液相出口与叔丁醇回流罐连接，叔丁醇回收塔气相冷凝器的气相出口与尾吸塔连接；肟化废水汽提蒸发器的水蒸气出口和废水蒸汽冷凝器连接；废水蒸汽冷凝器的液相出口和冷凝废水回收罐连接，废水蒸汽冷凝器的气相出口和机械真空泵连接。
优选的，一种肟化废水汽提蒸发器，包括气液分离器和换热器，气液分离器和换热器通过第一连接管道和第二连接管道相连通，所述气液分离器顶部位置开设有气体出口，用于气液分离之后将气体排出，气液分离器的一侧开设物料进口，用于将物料投放入气液分离器内，在所述物料进口的下侧安装有液位计，所述液位计的上端通过液位计上管口与气液分离器相通，液位计的下端通过液位计下管口与气液分离器相通，所述液位计可实时显示出气液分离器内物料的液位，所述气液分离器底部位置的一侧开设物料出口，物料出口后安装控制阀，可控制物料流出气液分离器的流量，所述气液分离器底部中心位置处设有液体出口，液体出口与第一连接管道相通，所述气液分离器内部上方安装填料段，填料段用于对肟化废水进行汽提，气液分离器内部下方安装防涡流挡板，防涡流挡板位于液体出口上方；物料进口连续进入肟化废水，物料出口连续流出处理后的肟化废水；气体出口连续流出水蒸气；
所述第一连接管道的另一端连接液体进口，液体进口位于换热器的底部，所述换热器包括换热器壳体和内部设置的数根高效换热管以及上、下两块管板，用于与加热气体的热交换，在换热器壳体上部的一侧设有加热气进口，在换热器壳体另一侧的下部设有加热气出口，加热气体从加热气进口进入换热器内部，在与高效换热管换热完毕后再经加热气出口排出换热器之外，在换热器壳体上部位置处开设有排气口，用于释放换热器壳体内部分惰性气体，在换热器壳体下部位置处开设有导淋口，用于非工作状态下排放换热器壳体内的积液；所述的加热气为叔丁醇塔顶部流出的叔丁醇气相蒸汽；
当肟化废水汽提蒸发器运行时，从物料进口连续投入肟化废水，在气液分离器内所分离的水蒸气经过填料段汽提后由气体出口排出，物料通过液体出口和第一连接管道进入到换热器内，在所述换热器内的高效换热管与加热气，即叔丁醇气相蒸汽，进行热交换后，再由第二连接管道流回气液分离器内，在工作常态下，物料进口一直有物料连续投入，物料出口也一直有物料连续排出，通过调节控制阀的开度大小，控制气液分离器内的物料液面和温度保持稳定在要求的范围内。
本发明还包括一种肟化装置热能利用方法，包括以下步骤：
①叔丁醇回收塔气相出口流出的78～90℃的叔丁醇气相蒸汽分为两路，第一路叔丁醇气相蒸汽进入甲苯肟热能回收器，对第一精馏塔的进料甲苯肟进行加热，加热后的甲苯肟气液进入第一精馏塔，加热前后甲苯肟的温度分别为45～50℃和60～75℃，冷却后叔丁醇气相的温度为65～85℃，然后再与阀门2后的第二路叔丁醇气相混合；
②第二路叔丁醇气相蒸汽与出甲苯肟热能回收器后的未冷凝叔丁醇气相混合进入肟化废水汽提蒸发器对肟化废水中的甲苯进行蒸发汽提，将叔丁醇气相的温度冷却至60～80℃，冷却后的叔丁醇气相进入叔丁醇回收塔气相冷凝器进行冷凝，其中不凝气进入尾吸塔吸收，冷凝后的叔丁醇进入叔丁醇回流罐；
③经肟化废水汽提蒸发器蒸发汽提的水蒸气通过废水蒸汽冷凝器冷凝，不凝气经过机械真空泵抽出后放空，冷凝后得到的冷凝废水进入冷凝废水回收罐进行分层，其中上层含有油相甲苯的冷凝废水回收用作工艺水，下层的冷凝废水外送污水处理或用于冷却工艺用水的补充水；
④己内酰胺生产装置区来的温度为110～115℃的蒸汽冷凝液进入叔丁醇回收塔进料热能回收器，对叔丁醇肟水溶液进行加热，将叔丁醇肟水溶液的温度由75～80℃升高至80～100℃，然后输送至叔丁醇回收塔，换热后温度为80～105℃的冷凝液外送。
优选的，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为1～10：1～10。
优选的，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为3～7：3～7。
优选的，肟化废水汽提蒸发器的压力为-40～-95KPa。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的肟化装置热能利用系统和利用方法，通过叔丁醇回收塔进料热能回收器将己内酰胺生产过程中的高温蒸汽冷凝液的热量进行回收，用于加热叔丁醇回收塔进料，减少了叔丁醇回收塔锅炉蒸汽的使用量；另外，通过并、串联设置的肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器对叔丁醇回收塔流出的叔丁醇气相蒸汽的热量进行回收，一方面用于甲苯肟的加热，减少了后续第一精馏塔中对于外供蒸汽的需求量，另一方面用于肟化废水汽提蒸发器中汽提甲苯；通过整个系统和方法，每生产一吨己内酰胺能够节约锅炉蒸汽约1.5～1.6吨，将蒸汽成本由原来的560元左右降低为310元左右，取得了巨大的经济效益。
本发明的肟化装置热能利用系统和利用方法，将叔丁醇回收塔顶部流出的叔丁醇气相分为两路的并、串联设计，首先能够保障生产运行的稳定，保障甲苯肟热能回收器的热量需求，其次尽可能多的回收叔丁醇回收塔的气相热量用于肟化废水的汽提蒸发工艺，实现热量的最大化应用。
本发明的肟化装置热能利用系统和利用方法，通过废水蒸汽冷凝器和冷凝废水回收罐对肟化废水中的部分冷凝废水进行回收，含油相甲苯的冷凝废水用于肟化装置工艺用水的补充，减少了污水的外排水量，节约了肟化装置的用水量，平均每生产一吨己内酰胺能够节省1.5吨左右的工艺用水。
附图说明
图1为肟化装置热能利用系统的设备流程示意图；
图2为肟化废水汽提蒸发器的结构示意图；
附图标记：1气液分离器2换热器3第一连接管道4第二连接管道5水蒸气出口6物料进口7液位计8液位计上管口9液位计下管口10物料出口11控制阀12液体出口13填料段14防涡流挡板15液体进口16换热器壳体17高效换热管18加热气进口19加热气出口20排气口21导淋口22物料液面23管板。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种肟化装置热能利用系统和利用方法，通过以下技术方案实现：
一种肟化装置热能利用系统，包括叔丁醇回收塔进料热能回收器、叔丁醇回收塔、阀门1、阀门2、肟化废水汽提蒸发器、甲苯肟热能回收器、第一精馏塔、叔丁醇回收塔气相冷凝器、叔丁醇回流罐、废水蒸汽冷凝器、机械真空泵和冷凝废水回收罐，并且肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器并、串联排布；
其中叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料进口与醇肟溶液进料管道连接，叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料气液出口与叔丁醇回收塔的物料入口连接，叔丁醇回收塔的气相出口通过管道分别连接阀门1和阀门2，阀门2和阀门1通过管道分别连接肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器的气相进口，甲苯肟热能回收器的气相出口通过管道与肟化废水汽提蒸发器的气相进口管道连接，肟化废水汽提蒸发器的气相出口与叔丁醇回收塔气相冷凝器气相进口连接；甲苯肟热能回收器液相进口与萃取工序的甲苯肟溶液管道连接，甲苯肟热能回收器气液出口与第一精馏塔连接；叔丁醇回收塔气相冷凝器的液相出口与叔丁醇回流罐连接，叔丁醇回收塔气相冷凝器的气相出口与尾吸塔连接；肟化废水汽提蒸发器的水蒸气出口和废水蒸汽冷凝器连接；废水蒸汽冷凝器的液相出口和冷凝废水回收罐连接，废水蒸汽冷凝器的气相出口和机械真空泵连接；
由气液分离器和换热器组成的汽提蒸发器均可作为本申请的肟化废水汽提蒸发器，实现换热、气液分离和蒸发汽提的功能。
优选的，一种肟化废水汽提蒸发器，包括气液分离器和换热器，气液分离器和换热器通过第一连接管道和第二连接管道相连通，所述气液分离器顶部位置开设有气体出口，用于气液分离之后将气体排出，气液分离器的一侧开设物料进口，用于将物料投放入气液分离器内，在所述物料进口的下侧安装有液位计，所述液位计的上端通过液位计上管口与气液分离器相通，液位计的下端通过液位计下管口与气液分离器相通，所述液位计可实时显示出气液分离器内物料的液位，所述气液分离器底部位置的一侧开设物料出口，物料出口后安装控制阀，可控制物料流出气液分离器的流量，所述气液分离器底部中心位置处设有液体出口，液体出口与第一连接管道相通，所述气液分离器内部上方安装填料段，填料段用于对肟化废水进行汽提，气液分离器内部下方安装防涡流挡板，防涡流挡板位于液体出口上方；物料进口连续进入肟化废水，物料出口连续流出处理后的肟化废水；气体出口连续流出水蒸气；
所述第一连接管道的另一端连接液体进口，液体进口位于换热器的底部，所述换热器包括换热器壳体和内部设置的数根高效换热管以及上、下两块管板，用于与加热气体的热交换，在换热器壳体上部的一侧设有加热气进口，在换热器壳体另一侧的下部设有加热气出口，加热气体从加热气进口进入换热器内部，在与高效换热管换热完毕后再经加热气出口排出换热器之外，在换热器壳体上部位置处开设有排气口，用于释放换热器壳体内部分惰性气体，在换热器壳体下部位置处开设有导淋口，用于非工作状态下排放换热器壳体内的积液；所述的加热气为叔丁醇塔顶部流出的叔丁醇气相蒸汽；
当高效换热设备运作时，从物料进口连续投入肟化废水，在气液分离器内所分离的水蒸气经过填料段汽提后由气体出口排出，物料通过液体出口和第一连接管道进入到换热器内，在所述换热器内的高效换热管与加热气，即叔丁醇气相蒸汽，进行热交换后，再由第二连接管道流回气液分离器内，在工作常态下，物料进口一直有物料连续投入，物料出口也一直有物料连续排出，通过调节控制阀的开度大小，控制气液分离器内的物料液面和温度保持稳定在要求的范围内。
本发明还包括一种肟化装置热能利用方法，包括以下步骤：
①叔丁醇回收塔气相出口流出的78～90℃的叔丁醇气相蒸汽分为两路，第一路叔丁醇气相蒸汽进入甲苯肟热能回收器，对第一精馏塔的进料甲苯肟进行加热，加热后的甲苯肟进入第一精馏塔，第一精馏塔对甲苯肟进行精馏，得到含量较高的环己酮肟，再进入后续工艺继续进行精馏提纯；加热前后甲苯肟的温度分别为45～50℃和60～75℃，冷却后叔丁醇气相的温度为65～85℃，然后再与阀门2后的第二路叔丁醇气相混合；
②第二路叔丁醇气相蒸汽与出甲苯肟热能回收器后的未冷凝叔丁醇气相混合进入肟化废水汽提蒸发器对肟化废水中的甲苯进行蒸发汽提，将叔丁醇气相的温度冷却至60～80℃，冷却后的叔丁醇气相进入叔丁醇回收塔气相冷凝器进行冷凝，其中不凝气进入尾吸塔吸收，冷凝后的叔丁醇进入叔丁醇回流罐；
③经肟化废水汽提蒸发器蒸发汽提的水蒸气通过废水蒸汽冷凝器冷凝，不凝气经过机械真空泵抽出后放空，冷凝后得到的冷凝废水进入冷凝废水回收罐进行分层，其中上层含有油相甲苯的冷凝废水回收用作工艺水，下层的冷凝废水外送污水处理或用于冷却工艺用水的补充水；
④己内酰胺生产装置区来的温度为110～115℃的蒸汽冷凝液进入叔丁醇回收塔进料热能回收器，对叔丁醇肟水溶液进行加热，将叔丁醇肟水溶液的温度由75～80℃升高至80～100℃，然后输送至叔丁醇回收塔，换热后温度为80～105℃的冷凝液外送。
优选的，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为1～10：1～10。
优选的，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为3～7：3～7。
优选的，肟化废水汽提蒸发器的压力为-40～-95KPa。
尾吸塔即为废气吸收塔，用于吸收叔丁醇回收塔气相冷凝器中无法冷凝的不凝气。
甲苯肟热能回收器和叔丁醇回收塔进料热能回收器为常规的换热器，如市场上常规的管壳式换热器，只要能实现叔丁醇塔顶部的叔丁醇气相蒸汽对萃取工序来的甲苯肟溶液进行换热即可。
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，一种肟化装置热能利用系统，包括叔丁醇回收塔进料热能回收器、叔丁醇回收塔、阀门1、阀门2、肟化废水汽提蒸发器、甲苯肟热能回收器、第一精馏塔、叔丁醇回收塔气相冷凝器、叔丁醇回流罐、废水蒸汽冷凝器、机械真空泵和冷凝废水回收罐，并且肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器并、串联排布；
其中叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料进口与醇肟溶液进料管道连接，叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料气液出口与叔丁醇回收塔的物料入口连接，叔丁醇回收塔的气相出口通过管道分别连接阀门1和阀门2，阀门2和阀门1通过管道分别连接肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器的气相进口，甲苯肟热能回收器的气相出口通过管道与肟化废水汽提蒸发器的气相进口管道连接，肟化废水汽提蒸发器的气相出口与叔丁醇回收塔气相冷凝器气相进口连接；甲苯肟热能回收器液相进口与萃取工序的甲苯肟溶液管道连接，甲苯肟热能回收器气液出口与第一精馏塔连接；叔丁醇回收塔气相冷凝器的液相出口与叔丁醇回流罐连接，叔丁醇回收塔气相冷凝器的气相出口与尾吸塔连接；肟化废水汽提蒸发器的水蒸气出口和废水蒸汽冷凝器连接；废水蒸汽冷凝器的液相出口和冷凝废水回收罐连接，废水蒸汽冷凝器的气相出口和机械真空泵连接；
实施例2
一种肟化装置热能利用方法，如图1所示，包括以下步骤：
①叔丁醇回收塔气相出口流出的78～90℃的叔丁醇气相蒸汽分为两路，第一路叔丁醇气相蒸汽进入甲苯肟热能回收器，对第一精馏塔的进料甲苯肟进行加热，加热后的甲苯肟气液进入第一精馏塔，加热前后甲苯肟的温度分别为45～50℃和60～75℃，冷却后叔丁醇气相的温度为65～85℃，然后再与阀门2后的第二路叔丁醇气相混合；
②第二路叔丁醇气相蒸汽与出甲苯肟热能回收器后的未冷凝叔丁醇气相混合进入肟化废水汽提蒸发器对肟化废水中的甲苯进行蒸发汽提，将叔丁醇气相的温度冷却至60～80℃，冷却后的叔丁醇气相进入叔丁醇回收塔气相冷凝器进行冷凝，其中不凝气进入尾吸塔吸收，冷凝后的叔丁醇进入叔丁醇回流罐；
③经肟化废水汽提蒸发器蒸发汽提的水蒸气通过废水蒸汽冷凝器冷凝，不凝气经过机械真空泵抽出后放空，冷凝后得到的冷凝废水进入冷凝废水回收罐进行分层，其中上层含有油相甲苯的冷凝废水回收用作工艺水，下层的冷凝废水外送污水处理或用于冷却工艺用水的补充水；
④己内酰胺生产装置区来的温度为110～115℃的蒸汽冷凝液进入叔丁醇回收塔进料热能回收器，对叔丁醇肟水溶液进行加热，将叔丁醇肟水溶液的温度由75～80℃升高至80～100℃，然后输送至叔丁醇回收塔，换热后温度为80～105℃的冷凝液外送。
实施例3
系统设备同实施例1，生产方法同实施例2，区别在于：
叔丁醇回收塔气相出口的温度为78℃，经过甲苯肟热能回收器后甲苯肟的温度由45℃升高至60℃，冷却后叔丁醇气相的温度为65℃；经过肟化废水汽提蒸发器的叔丁醇气相的温度为60℃。
步骤④为己内酰胺生产装置区来的温度为110℃的蒸汽冷凝液换热后温度为90℃，叔丁醇肟水溶液的温度由75℃升高至80℃。
实施例4
系统设备同实施例1，生产方法同实施例2，区别在于：
叔丁醇回收塔气相出口的温度为90℃，经过甲苯肟热能回收器后甲苯肟的温度由45℃升高至75℃，冷却后叔丁醇气相的温度为85℃；经过肟化废水汽提蒸发器的叔丁醇气相的温度为80℃。
步骤④为己内酰胺生产装置区来的温度为115℃的蒸汽冷凝液换热后温度为105℃，叔丁醇肟水溶液的温度由80℃升高至100℃。
实施例5
系统设备同实施例1，生产方法同实施例2，区别在于：
叔丁醇回收塔气相出口的温度为85℃，经过甲苯肟热能回收器后甲苯肟的温度由50℃升高至60℃，冷却后叔丁醇气相的温度为70℃；经过肟化废水汽提蒸发器的叔丁醇气相的温度为60℃。
步骤④为己内酰胺生产装置区来的温度为112℃的蒸汽冷凝液换热后温度为90℃，叔丁醇肟水溶液的温度由78℃升高至85℃。
实施例6
系统设备同实施例1，生产方法同实施例2，区别在于：
叔丁醇回收塔气相出口的温度为87℃，经过甲苯肟热能回收器后甲苯肟的温度由50℃升高至60℃，冷却后叔丁醇气相的温度为75℃；经过肟化废水汽提蒸发器的叔丁醇气相的温度为65℃。
步骤④为己内酰胺生产装置区来的温度为111℃的蒸汽冷凝液换热后温度为92℃，叔丁醇肟水溶液的温度由80℃升高至85℃。
实施例7
系统设备同实施例1，生产方法同实施例2，区别在于：
叔丁醇回收塔气相出口的温度为85℃，经过甲苯肟热能回收器后甲苯肟的温度由48℃升高至62℃，冷却后叔丁醇气相的温度为72℃；经过肟化废水汽提蒸发器的叔丁醇气相的温度为68℃。
步骤④为己内酰胺生产装置区来的温度为112℃的蒸汽冷凝液换热后温度为94℃，叔丁醇肟水溶液的温度由78℃升高至88℃。
实施例8
系统设备同实施例1，生产方法同实施例5，区别在于：
第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为3：7；肟化废水汽提蒸发器的压力为-40KPa。
实施例9
系统设备同实施例1，生产方法同实施例6，区别在于：
第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为7：3；肟化废水汽提蒸发器的压力为-95KPa。
实施例10
系统设备同实施例1，生产方法同实施例7，区别在于：
第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为5：5；肟化废水汽提蒸发器的压力为-60KPa。
实施例11
一种肟化废水汽提蒸发器，包括气液分离器1和换热器2，气液分离器1和换热器2通过第一连接管道3和第二连接管道4相连通，所述气液分离器1顶部位置开设有水蒸气出口5，用于气液分离之后将气体排出，气液分离器1的一侧开设物料进口6，用于将物料投放入气液分离器1内，在所述物料进口6的下侧安装有液位计7，所述液位计7的上端通过液位计上管口8与气液分离器1相通，液位计7的下端通过液位计下管口9与气液分离器1相通，所述液位计7可实时显示出气液分离器1内物料的液位，所述气液分离器1底部位置的一侧开设物料出口10，物料出口10后安装控制阀11，可控制物料流出气液分离器1的流量，所述气液分离器1底部中心位置处设有液体出口12，液体出口12与第一连接管道3相通，所述气液分离器1内部上方安装填料段13，填料段13用于对肟化废水进行汽提蒸发，气液分离器1内部下方安装防涡流挡板14，防涡流挡板14位于液体出口12上方；物料进口6进肟化废水，物料出口10出处理后的肟化废水；气体出口5出水蒸气；
所述第一连接管道3的另一端连接液体进口15，液体进口15位于换热器2的底部，所述换热器2包括换热器壳体16和内部设置的数根高效换热管17以及上、下两块管板23，高效换热管17与加热气进行热交换，在换热器壳体16上部的一侧设有加热气进口18，在换热器壳体16另一侧的下部设有加热气出口19，加热气体从进口18进入换热器2内部，在与高效换热管17换热完毕后再经加热气出口19排出换热器2之外，在换热器壳体16上部位置处开设有排气口20，用于释放换热器壳体16内部分惰性气体，在换热器壳体16下部位置处开设有导淋口21，用于非工作状态下排放换热器壳体16内的积液；所述的加热气为叔丁醇塔顶部流出的叔丁醇气相蒸汽；
当肟化废水汽提蒸发器运行时，从物料进口6投入肟化废水，在气液分离器1内所分离的水蒸气经过填料段13汽提后由气体出口5排出，物料通过液体出口12和第一连接管道3进入到换热器2内，在所述换热器2内的高效换热管17与加热气，即叔丁醇气相蒸汽，进行热交换后，再由第二连接管道4流回气液分离器1内，在工作常态下，物料进口6一直有物料连续投入，物料出口10也一直有物料连续排出，通过调节控制阀11的开度大小，控制气液分离器1内的物料液面22和温度保持稳定在要求的范围内。
表1实施例3～实施例10生产每吨己内酰胺锅炉蒸汽的用量表
生产每吨己内酰胺的锅炉蒸汽量/吨
实施例3 1.60
实施例4 1.50
实施例5 1.58
实施例6 1.55
实施例7 1.59
实施例8 1.50
实施例9 1.52
实施例10 1.53
未使用本申请时，生产每吨己内酰胺需要锅炉蒸汽的数量为3.5吨，每吨蒸汽的成本是160元左右，通过本申请的生产系统设备和生产方法，如表1所示，可以看出生产每吨己内酰胺节约锅炉蒸汽能达到1.5～1.6吨左右，降低成本240～256元左右，具有巨大的经济效益，实现了热量的重复利用，安全环保。

Claims (6)

1.一种肟化装置热能利用系统，其特征在于：包括叔丁醇回收塔进料热能回收器、叔丁醇回收塔、阀门1、阀门2、肟化废水汽提蒸发器、甲苯肟热能回收器、第一精馏塔、叔丁醇回收塔气相冷凝器、叔丁醇回流罐、废水蒸汽冷凝器、机械真空泵和冷凝废水回收罐，并且肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器并、串联排布；
其中叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料进口与醇肟溶液进料管道连接，叔丁醇回收塔进料热能回收器的物料气液出口与叔丁醇回收塔的物料入口连接，叔丁醇回收塔的气相出口通过管道分别连接阀门1和阀门2，阀门2和阀门1通过管道分别连接肟化废水汽提蒸发器和甲苯肟热能回收器的气相进口，甲苯肟热能回收器的气相出口通过管道与肟化废水汽提蒸发器的气相进口管道连接，肟化废水汽提蒸发器的气相出口与叔丁醇回收塔气相冷凝器气相进口连接；甲苯肟热能回收器液相进口与萃取工序的甲苯肟溶液管道连接，甲苯肟热能回收器气液出口与第一精馏塔连接；叔丁醇回收塔气相冷凝器的液相出口与叔丁醇回流罐连接，叔丁醇回收塔气相冷凝器的气相出口与尾吸塔连接；肟化废水汽提蒸发器的水蒸气出口和废水蒸汽冷凝器连接；废水蒸汽冷凝器的液相出口和冷凝废水回收罐连接，废水蒸汽冷凝器的气相出口和机械真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种肟化装置热能利用系统，其特征在于：肟化废水汽提蒸发器，包括气液分离器(1)和换热器(2)，气液分离器(1)和换热器(2)通过第一连接管道(3)和第二连接管道(4)相连通，所述气液分离器(1)顶部位置开设有水蒸气出口(5)，气液分离器(1)的一侧开设物料进口(6)，在所述物料进口(6)的下侧安装有液位计(7)，所述液位计(7)的上端通过液位计上管口(8)与气液分离器(1)相通，液位计(7)的下端通过液位计下管口(9)与气液分离器(1)相通，所述液位计(7)可实时显示出气液分离器(1)内物料的液位，所述气液分离器(1)底部位置的一侧开设物料出口(10)，物料出口(10)后安装控制阀(11)，可控制物料流出气液分离器(1)的流量，所述气液分离器(1)底部中心位置处设有液体出口(12)，液体出口(12)与第一连接管道(3)相通，所述气液分离器(1)内部上方安装填料段(13)，气液分离器(1)内部下方安装防涡流挡板(14)，防涡流挡板(14)位于液体出口(12)上方；
所述第一连接管道(3)的另一端连接液体进口(15)，液体进口(15)位于换热器(2)的底部，所述换热器(2)包括换热器壳体(16)和内部设置的数根高效换热管(17)以及上、下两块管板(23)，高效换热管(17)与加热气体进行热交换，在换热器壳体(16)上部的一侧设有加热气进口(18)，在换热器壳体(16)另一侧的下部设有加热气出口(19)，加热气体从进口(18)进入换热器(2)内部，在与高效换热管(17)换热完毕后再经加热气出口(19)排出换热器(2)之外，在换热器壳体(16)上部位置处开设有排气口(20)，用于释放换热器壳体(16)内部分惰性气体，在换热器壳体(16)下部位置处开设有导淋口(21)，用于非工作状态下排放换热器壳体(16)内的积液；
当肟化废水汽提蒸发器运行时，从物料进口(6)投入肟化废水，在气液分离器(1)内所分离的水蒸汽经过填料段(13)汽提后由气体出口(5)排出，物料通过液体出口(12)和第一连接管道(3)进入到换热器(2)内，在所述换热器(2)内的高效换热管(17)与加热气进行热交换后，再由第二连接管道(4)流回气液分离器(1)内，在工作常态下，物料进口(6)一直有物料连续投入，物料出口(10)也一直有物料连续排出，通过调节控制阀(11)的开度大小，控制气液分离器(1)内的物料液面(22)和温度保持稳定在要求的范围内。
3.一种肟化装置热能利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
①叔丁醇回收塔气相出口流出的78～90℃的叔丁醇气相蒸汽分为两路，第一路叔丁醇气相蒸汽进入甲苯肟热能回收器，对第一精馏塔的进料甲苯肟进行加热，加热后的甲苯肟气液进入第一精馏塔，加热前后甲苯肟的温度分别为45～50℃和60～75℃，冷却后叔丁醇气相的温度为65～85℃，然后再与阀门2后的第二路叔丁醇气相混合；
②第二路叔丁醇气相蒸汽与出甲苯肟热能回收器后的未冷凝叔丁醇气相混合进入肟化废水汽提蒸发器对肟化废水中的甲苯进行蒸发汽提，将叔丁醇气相的温度冷却至60～80℃，冷却后的叔丁醇气相进入叔丁醇回收塔气相冷凝器进行冷凝，其中不凝气进入尾吸塔吸收，冷凝后的叔丁醇进入叔丁醇回流罐；
③经肟化废水汽提蒸发器蒸发汽提的水蒸气通过废水蒸汽冷凝器冷凝，不凝气经过机械真空泵抽出后放空，冷凝后得到的冷凝废水进入冷凝废水回收罐进行分层，其中上层含有油相甲苯的冷凝废水回收用作工艺水，下层的冷凝废水外送污水处理或用于冷却工艺用水的补充水；
④己内酰胺生产装置区来的温度为110～115℃的蒸汽冷凝液进入叔丁醇回收塔进料热能回收器，对叔丁醇肟水溶液进行加热，将叔丁醇肟水溶液的温度由75～80℃升高至80～100℃，然后输送至叔丁醇回收塔，换热后温度为80～105℃的冷凝液外送。
4.根据权利要求3所述的一种肟化装置热能利用方法，其特征在于，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为1～10：1～10。
5.根据权利要求3所述的一种肟化装置热能利用方法，其特征在于，第一路叔丁醇气相和第二路叔丁醇气相的分配比例为3～7：3～7。
6.根据权利要求3所述的一种肟化装置热能利用方法，其特征在于，肟化废水汽提蒸发器的压力为-40～-95KPa。
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