CN110711400A - 一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及方法，采用MVR蒸发单元和蒸发单元组合的装置，并且MVR蒸发前设置两效逆流预蒸发单元，采用两效逆流预蒸发单元、MVR蒸发单元、蒸发单元和加热闪蒸单元将质量浓度30％左右的己内酰胺水溶液蒸发至99.9％以上；其中两效逆流预蒸发单元依次利用二效精馏塔的蒸汽、重排反应工序中60～90℃的品位低的热水对己内酰胺水溶液进行预蒸发，实现了最大限度的回收本装置工艺余热，同时减少了循环冷却水的用量；MVR蒸发单元通过对蒸汽的机械压缩，实现了蒸汽的重复利用，也减少了循环冷却水的用量。

Description

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及方法

技术领域

本发明涉及己内酰胺生产技术领域，具体说是一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及方法。

背景技术

目前，国内外的己内酰胺生产工艺中包括重排反应、有机相萃取和水反萃取过程，该形成的己内酰胺水溶液中水含量高达70％以上，因此如何高效节能的除水是己内酰胺生产中的必要步骤；现有的己内酰胺水溶液的脱水主要采用多效蒸馏法和膜分离法，其中多效蒸馏法中每一效的蒸发过程均需要大量的蒸汽，外来蒸汽消耗量巨大，而蒸发出的蒸汽还需要大量的循环冷却水进行冷凝，能源浪费严重；膜分离法可以节约大量能源，但是此法分离出的水中含有己内酰胺的量较高，不能再次循环利用，造成己内酰胺的浪费和水污染，并且需要的有机膜易溶胀，工业化困难。

目前己内酰胺生产中来自重排反应液冷却器的60～95℃的低品位热水的热量由于其温度不高，并且温度范围变化幅度大，此反应余热很难回收利用，目前本行业均是通过循环冷却水冷却，移除这部分反应热，因此造成了热量和循环水两方面的浪费，如何处理或者利用重排反应液冷却器的热水是己内酰胺生产中亟待解决的问题。同时现有己内酰胺装置的己水多效蒸发单元均为三效蒸发工艺，耗费蒸汽量较多。

随着节能技术的发展，MVR蒸发器技术已经在较多的领域得到应用；随着国家对节能要求的提高和己内酰胺产品市场竞争的日益加剧，更好的降低己内酰胺生产的能耗势在必行。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，采用MVR蒸发单元和蒸发单元组合的装置，并且MVR蒸发前设置两效逆流预蒸发单元，其中两效逆流预蒸发单元包括一效蒸发器、一效精馏塔、一效出料泵、二效蒸发器、二效精馏塔和第一气相冷凝器；

一效精馏塔上部进口与己内酰胺水溶液管道连接，中部出口通过管道连接一效蒸发器的上封头，一效蒸发器的下封头通过管道连接一效精馏塔下部的气液进口；一效精馏塔的底部液体出口通过一效出料泵连接二效蒸发器的上封头；一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道连接第一气相冷凝器壳侧蒸汽进口；第一气相冷凝器的气体出口连接第二气相冷凝器的进口蒸汽管道，第一气相冷凝器的冷凝液出口连接第二冷凝液槽；一效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接二效精馏塔的顶部蒸汽出口管道、第二冷凝液槽管道；二效蒸发器的下封头连接二效精馏塔的下部气液进口，二效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接来自重排反应工序的热水管道、返回重排反应工序的热水管道；二效精馏塔的底部出口连接MVR进料泵的进口，二效精馏塔的上部的冷凝液进口连接冷凝液管道，二效精馏塔的顶部蒸汽出口连接一效蒸发器的壳侧进口。

优选的，MVR蒸发单元中采用MVR降膜蒸发器和MVR精馏塔串联进行MVR蒸发；MVR蒸发单元还包括MVR进料泵、进料预热器、第一蒸汽加热器、压缩机、第一冷凝液泵、第一冷凝液槽、循环泵和出料泵；

其中MVR进料泵的出口与进料预热器液体进口连接，进料预热器液体出口连接第一蒸汽加热器液体进口，进料预热器壳侧冷凝液进口、出口分别连接第一泠凝液泵、第二冷凝液槽；第一蒸汽加热器壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道，第一蒸汽加热器的液体出口与MVR降膜蒸发器上封头液体进口连接，MVR降膜蒸发器下部蒸汽出口连接MVR精馏塔蒸汽进口，MVR降膜蒸发器底部液体出口连接循环泵进口和出料泵进口，循环泵进口还连接MVR精馏塔的底部出口，循环泵出口连接MVR降膜蒸发器上封头液体进口，出料泵出口连接再沸器的液体进口，MVR降膜蒸发器壳侧蒸汽进口连接压缩机出口，MVR降膜蒸发器壳侧冷凝液出口连接第一冷凝液槽，MVR精馏塔上部冷凝液进口连接第一冷凝液泵，MVR精馏塔顶部蒸汽出口连接压缩机进口，第一冷凝液泵的进口连接第一冷凝液槽。

优选的，在MVR蒸发单元后连接蒸发单元和加热闪蒸单元组合的装置；

蒸发单元包括再沸器、精馏塔、第二气相冷凝器、真空泵、排料泵、第二冷凝液泵和第二冷凝液槽；

再沸器的液体进口连接出料泵和精馏塔底部液体循环出口，再沸器的气液出口连接精馏塔的气液进口，再沸器壳侧蒸汽进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；精馏塔底部液体出口连接排料泵，精馏塔中下部气体进口连接分离器蒸汽出口和蒸汽喷射器气体出口，精馏塔顶部蒸汽出口连接第二气相冷凝器蒸汽进口，第二气相冷凝器冷凝液出口连接第二冷凝液槽，气相出口连接真空泵，真空泵出口连接放空管道；第二冷凝液泵进口、出口分别连接第二冷凝液槽、冷凝液管道；

加热闪蒸单元包括第二蒸汽加热器、分离器、闪蒸分离器和蒸汽喷射器；

第二蒸汽加热器液体进口连接排料泵，第二蒸汽加热器气液出口连接分离器的气液进口，第二蒸汽加热器的壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；分离器顶部蒸汽出口连接精馏塔中下部的气体进口，分离器底部液体出口连接闪蒸分离器的液体进口，闪蒸分离器顶部蒸汽出口连接蒸汽喷射器的气体进口，蒸汽喷射器的气体出口连接精馏塔中下部的气体进口，闪蒸分离器底部液体出口连接己内酰胺管道。

进一步优选的，一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道还连接第二气相冷凝器蒸汽进口。

进一步优选的，二效精馏塔的底部出口通过管道还连接再沸器的液体进口。

进一步优选的，己内酰胺水溶液管道还连接MVR进料泵液体进口。

本发明还包括一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，二效逆流预蒸发包括以下步骤：

质量浓度为28～32％、40-90℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的55～85℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为34～42％、温度53～83℃；

由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应工序温度为60～90℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至55～80℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为42～55％、温度56～86℃。

优选的，MVR蒸发包括以下步骤：

液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至100～110℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后液体温度101～113℃，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为50～90％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到20～69Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽。

优选的，蒸发包括以下步骤：

由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入精馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为85～95％、温度80～100℃。

优选的加热闪蒸包括以下步骤：

由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到120～130℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-98.5～-100.5KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

优选的，第二冷凝液槽的冷凝液由第二冷凝液泵抽出至二效精馏塔、精馏塔和外部工序。

优选的，步骤③中由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环的液量占气液分离总液量5～95％。

优选的，由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔的冷凝液占总的第一冷凝液质量的1～90％。

本发明相比现有技术具有以下优点：

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，采用两效逆流预蒸发单元、MVR蒸发单元、蒸发单元和加热闪蒸单元将质量浓度30％左右的己内酰胺水溶液蒸发至99.9％以上；其中两效逆流预蒸发单元依次利用二效精馏塔的蒸汽、重排反应工序中60～90℃的品位低的热水对己内酰胺水溶液进行预蒸发，实现了最大限度的回收本装置工艺余热，同时减少了循环冷却水的用量；MVR蒸发单元通过对蒸汽的机械压缩，实现了蒸汽的重复利用，也减少了循环冷却水的用量；

本发明的节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统中，除了第一蒸汽加热器、再沸器、第二蒸汽加热器使用较少的外来蒸汽外，其余蒸发或蒸馏均使用余热作为热源，相比现有的三效顺流蒸发工艺大幅度减少了外来蒸汽和冷却水的使用量，具有巨大的经济效益和环境效益；

本发明的节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，生产1吨己内酰胺的蒸汽消耗，由现有三效蒸发工艺的1.15吨降到0.15～0.35吨，节省蒸汽效果非常显著，并且同时可降低循环水消耗约80～100吨，生产每吨己内酰胺可降低生产成本136～170元(按每吨蒸汽价格150元、循环水每吨0.2元计算)。

附图说明

图1为节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统的设备连接示意图；

图2为MVR蒸发单元的设备连接示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统及其生产方法，通过以下技术方案实现：

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，包括两效逆流预蒸发单元、MVR蒸发单元、蒸发单元和加热闪蒸单元，将质量浓度30％左右的己内酰胺水溶液蒸发至99.9％以上；

其中两效逆流预蒸发单元包括一效蒸发器、一效精馏塔、一效出料泵、二效蒸发器、二效精馏塔和第一气相冷凝器；依次利用二效精馏塔的蒸汽、重排反应工序中60～90℃的品位低的热水对己内酰胺水溶液进行预蒸发，实现了最大限度的回收本装置余热，同时减少了循环冷却水的用量；

MVR蒸发单元包括MVR进料泵、进料预热器、第一蒸汽加热器、MVR降膜蒸发器、MVR精馏塔、压缩机、第一冷凝液泵、第一冷凝液槽、循环泵和出料泵；MVR蒸发单元通过对蒸汽的机械压缩，实现了蒸汽的重复利用，也减少了循环冷却水的用量；

蒸发单元包括再沸器、精馏塔、第二气相冷凝器、真空泵、排料泵、第二冷凝液泵和第二冷凝液槽；加热闪蒸单元包括第二蒸汽加热器、分离器、闪蒸分离器和蒸汽喷射器；

在本系统中除了第一蒸汽加热器、再沸器、第二蒸汽加热器使用较少的外来蒸汽外，其余蒸发或蒸馏均使用余热作为热源，相比现有的三效顺流蒸发工艺大幅度减少了外来蒸汽和冷却水的使用量，具有很大的经济效益和环境效益；

一效精馏塔上部进口与己内酰胺水溶液管道连接，中部出口通过管道连接一效蒸发器的上封头，一效蒸发器的下封头通过管道连接一效精馏塔下部的气液进口；一效精馏塔的底部液体出口通过一效出料泵连接二效蒸发器的上封头；一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道连接第一气相冷凝器壳侧蒸汽进口；第一气相冷凝器的气体出口连接第二气相冷凝器的进口蒸汽管道，第一气相冷凝器的冷凝液出口连接第二冷凝液槽；一效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接二效精馏塔的顶部蒸汽出口管道、第二冷凝液槽管道；二效蒸发器的下封头连接二效精馏塔的下部气液进口，二效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接来自重排反应工序的热水管道、返回重排反应工序的热水管道；二效精馏塔的底部出口连接MVR进料泵的进口，二效精馏塔的上部的冷凝液进口连接冷凝液管道，二效精馏塔的顶部蒸汽出口连接一效蒸发器的壳侧进口；

MVR进料泵的出口与进料预热器液体进口连接，进料预热器液体出口连接第一蒸汽加热器液体进口，进料预热器壳侧冷凝液进口、出口分别连接第一泠凝液泵、第二冷凝液槽；第一蒸汽加热器壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道，第一蒸汽加热器的液体出口与MVR降膜蒸发器上封头液体进口连接，MVR降膜蒸发器下部蒸汽出口连接MVR精馏塔蒸汽进口，MVR降膜蒸发器底部液体出口连接循环泵进口和出料泵进口，循环泵进口还连接MVR精馏塔的底部出口，循环泵出口连接MVR降膜蒸发器上封头液体进口，出料泵出口连接再沸器的液体进口，MVR降膜蒸发器壳侧蒸汽进口连接压缩机出口，MVR降膜蒸发器壳侧冷凝液出口连接第一冷凝液槽，MVR精馏塔上部冷凝液进口连接第一冷凝液泵，MVR精馏塔顶部蒸汽出口连接压缩机进口，第一冷凝液泵的进口连接第一冷凝液槽；

再沸器的液体进口连接出料泵和精馏塔底部液体循环出口，再沸器的气液出口连接精馏塔的气液进口，再沸器壳侧蒸汽进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；精馏塔底部液体出口连接排料泵，精馏塔中下部气体进口连接分离器蒸汽出口和蒸汽喷射器气体出口，精馏塔顶部蒸汽出口连接第二气相冷凝器蒸汽进口，第二气相冷凝器冷凝液出口连接第二冷凝液槽，气相出口连接真空泵，真空泵出口连接放空管道；第二冷凝液泵进口、出口分别连接第二冷凝液槽、冷凝液管道；

第二蒸汽加热器液体进口连接排料泵，第二蒸汽加热器气液出口连接分离器的气液进口，第二蒸汽加热器的壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；分离器顶部蒸汽出口连接精馏塔中下部的气体进口，分离器底部液体出口连接闪蒸分离器的液体进口，闪蒸分离器顶部蒸汽出口连接蒸汽喷射器的气体进口，蒸汽喷射器的气体出口连接精馏塔中下部的气体进口，闪蒸分离器底部液体出口连接己内酰胺管道。

优选的系统，一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道还连接第二气相冷凝器蒸汽进口。

优选的系统，二效精馏塔的底部出口通过管道还连接再沸器的液体进口。

优选的系统，己内酰胺水溶液管道还连接MVR进料泵液体进口。

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，包括以下步骤：

①质量浓度为28～32％、40-90℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的55～85℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为34～42％、温度53～83℃；

②由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应的温度为60～90℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至55～80℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为42～55％、温度56～86℃；

③液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至100～110℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后温度为101～113℃的液体，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为50～90％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到20～69Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽；

④由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入蒸馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为85～95％、温度80～100℃；

⑤由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到120～130℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

⑥分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-98.5～-100.5KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

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

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，如图1所示，包括两效逆流预蒸发单元、MVR蒸发单元、蒸发单元和加热闪蒸单元；其中两效逆流预蒸发单元包括一效蒸发器、一效精馏塔、一效出料泵、二效蒸发器、二效精馏塔和第一气相冷凝器；MVR蒸发单元包括MVR进料泵、进料预热器、第一蒸汽加热器、MVR降膜蒸发器、MVR精馏塔、压缩机、第一冷凝液泵、第一冷凝液槽、循环泵和出料泵；蒸发单元包括再沸器、精馏塔、第二气相冷凝器、真空泵、排料泵、第二冷凝液泵和第二冷凝液槽；加热闪蒸单元包括第二蒸汽加热器、分离器、闪蒸分离器和蒸汽喷射器；

一效精馏塔上部进口与己内酰胺水溶液管道连接，中部出口通过管道连接一效蒸发器的上封头，一效蒸发器的下封头通过管道连接一效精馏塔下部的气液进口；一效精馏塔的底部液体出口通过一效出料泵连接二效蒸发器的上封头；一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道连接第一气相冷凝器壳侧蒸汽进口；第一气相冷凝器的气体出口连接第二气相冷凝器的进口蒸汽管道，第一气相冷凝器的冷凝液出口连接第二冷凝液槽；一效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接二效精馏塔的顶部蒸汽出口管道、第二冷凝液槽管道；二效蒸发器的下封头连接二效精馏塔的下部气液进口，二效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接来自重排反应工序的热水管道、返回重排反应工序的热水管道；二效精馏塔的底部出口连接MVR进料泵的进口，二效精馏塔的上部的冷凝液进口连接冷凝液管道，二效精馏塔的顶部蒸汽出口连接一效蒸发器的壳侧进口；

如图2所示，MVR进料泵的出口与进料预热器液体进口连接，进料预热器液体出口连接第一蒸汽加热器液体进口，进料预热器壳侧冷凝液进口、出口分别连接第一泠凝液泵、第二冷凝液槽；第一蒸汽加热器壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道，第一蒸汽加热器的液体出口与MVR降膜蒸发器上封头液体进口连接，MVR降膜蒸发器下部蒸汽出口连接MVR精馏塔蒸汽进口，MVR降膜蒸发器底部液体出口连接循环泵进口和出料泵进口，循环泵进口还连接MVR精馏塔的底部出口，循环泵出口连接MVR降膜蒸发器上封头液体进口，出料泵出口连接再沸器的液体进口，MVR降膜蒸发器壳侧蒸汽进口连接压缩机，MVR降膜蒸发器壳侧冷凝液出口连接第一冷凝液槽，MVR精馏塔上部冷凝液进口连接第一冷凝液泵，MVR精馏塔顶部蒸汽出口连接压缩机，第一冷凝液泵的进口连接第一冷凝液槽；

再沸器的液体进口连接出料泵和精馏塔底部液体循环出口，再沸器的气液出口连接精馏塔的气液进口，再沸器壳侧蒸汽进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；精馏塔底部液体出口连接排料泵，精馏塔中下部气体进口连接分离器蒸汽出口和蒸汽喷射器气体出口，精馏塔顶部蒸汽出口连接第二气相冷凝器蒸汽进口，第二气相冷凝器冷凝液出口连接第二冷凝液槽，气相出口连接真空泵，真空泵出口连接放空管道；第二冷凝液泵进口、出口分别连接第二冷凝液槽、冷凝液管道；

第二蒸汽加热器液体进口连接排料泵，第二蒸汽加热器气液出口连接分离器的气液进口，第二蒸汽加热器的壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；分离器顶部蒸汽出口连接精馏塔中下部的气体进口，分离器底部液体出口连接闪蒸分离器的液体进口，闪蒸分离器顶部蒸汽出口连接蒸汽喷射器的气体进口，蒸汽喷射器的气体出口连接精馏塔中下部的气体进口，闪蒸分离器底部液体出口连接己内酰胺管道。

实施例2

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，设备连接与实施例1基本相同，不同之处在于，一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道还连接第二气相冷凝器蒸汽进口。这种设计在系统正常运行时，一效精馏塔顶部气相蒸汽经过第一气相冷凝器进行冷凝，但是当第一气相冷凝器发生故障需要进行检修时，一效精馏塔顶部气相蒸汽直接进入第二气相冷凝器进行冷凝，保证了整个系统的正常运行。

实施例3

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，设备连接与实施例1基本相同，不同之处在于，二效精馏塔的底部出口通过管道还连接再沸器的液体进口。这种设计是在整个系统的MVR蒸发单元出现故障或其他问题时，二效精馏塔的底部出口液体通过管道直接去再沸器液体进口，保证了整个系统的正常运行。

实施例4

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，设备连接与实施例1基本相同，不同之处在于，己内酰胺水溶液管道还连接MVR进料泵液体进口。这种设计是在整个系统的两效逆流预蒸发单元出现故障或其他问题时，己内酰胺水溶液直接去MVR进料泵液体进口，保证了整个系统的正常运行。

实施例5

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，包括以下步骤：

①质量浓度为28％、40℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的55℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为34％、温度53℃；

②由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应的温度为60℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至55℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为42％、温度56℃；

③液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至100℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后温度为101℃的液体，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为50％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到20Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽；

④由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入蒸馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为85％、温度80℃；

⑤由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到120℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

⑥分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-98.5KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

实施例6

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，包括以下步骤：

①质量浓度为32％、90℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的85℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为42％、温度83℃；

②由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应的温度为90℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至80℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为55％、温度86℃；

③液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至110℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后温度为113℃的液体，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为90％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到69Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽；

④由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入蒸馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为95％、温度100℃；

⑤由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到120～130℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

⑥分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-100.5KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

实施例7

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，包括以下步骤：

①质量浓度为29％、50℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的65℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为38％、温度60℃；

②由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应的温度为70℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至65℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为45％、温度65℃；

③液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至105℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后温度为105℃的液体，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为60％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到30Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽；

④由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入蒸馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔塔底液体中己内酰胺含量为88％、温度88℃；

⑤由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到124℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

⑥分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-99KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

实施例8

一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，包括以下步骤：

①质量浓度为30％、60℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的70℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为40％、温度70℃；

②由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应的温度为85℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至70℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为50％、温度72℃；

③液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至106℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后温度为110℃的液体，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为80％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到50Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽；

④由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入蒸馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为90％、温度92℃；

⑤由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到128℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

⑥分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-100.0KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

以上说明书和实施个例，说明和描述了本发明的原理、主要特征，在不脱离本发明原理和基本特征的范围内，本发明还有各种变化和改进，其都在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：采用MVR蒸发单元和蒸发单元组合的装置，并且MVR蒸发前设置两效逆流预蒸发单元，其中两效逆流预蒸发单元包括一效蒸发器、一效精馏塔、一效出料泵、二效蒸发器、二效精馏塔和第一气相冷凝器；

一效精馏塔上部进口与己内酰胺水溶液管道连接，中部出口通过管道连接一效蒸发器的上封头，一效蒸发器的下封头通过管道连接一效精馏塔下部的气液进口；一效精馏塔的底部液体出口通过一效出料泵连接二效蒸发器的上封头；一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道连接第一气相冷凝器壳侧蒸汽进口；第一气相冷凝器的气体出口连接第二气相冷凝器的进口蒸汽管道，第一气相冷凝器的冷凝液出口连接第二冷凝液槽；一效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接二效精馏塔的顶部蒸汽出口管道、第二冷凝液槽管道；二效蒸发器的下封头连接二效精馏塔的下部气液进口，二效蒸发器的壳侧进口、出口分别连接来自重排反应工序的热水管道、返回重排反应工序的热水管道；二效精馏塔的底部出口连接MVR进料泵的进口，二效精馏塔上部的冷凝液进口连接冷凝液管道，二效精馏塔的顶部蒸汽出口连接一效蒸发器的壳侧进口。

2.根据权利要求1所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：MVR蒸发单元中采用MVR降膜蒸发器和MVR精馏塔串联进行MVR蒸发；MVR蒸发单元还包括MVR进料泵、进料预热器、第一蒸汽加热器、压缩机、第一冷凝液泵、第一冷凝液槽、循环泵和出料泵；

其中MVR进料泵的出口与进料预热器液体进口连接，进料预热器液体出口连接第一蒸汽加热器液体进口，进料预热器壳侧冷凝液进口、出口分别连接第一泠凝液泵、第二冷凝液槽；第一蒸汽加热器壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道，第一蒸汽加热器的液体出口与MVR降膜蒸发器上封头液体进口连接，MVR降膜蒸发器下部蒸汽出口连接MVR精馏塔蒸汽进口，MVR降膜蒸发器底部液体出口连接循环泵进口和出料泵进口，循环泵进口还连接MVR精馏塔的底部出口，循环泵出口连接MVR降膜蒸发器上封头液体进口，出料泵出口连接再沸器的液体进口，MVR降膜蒸发器壳侧蒸汽进口连接压缩机出口，MVR降膜蒸发器壳侧冷凝液出口连接第一冷凝液槽，MVR精馏塔上部冷凝液进口连接第一冷凝液泵，MVR精馏塔顶部蒸汽出口连接压缩机进口，第一冷凝液泵的进口连接第一冷凝液槽。

3.根据权利要求1所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：

在MVR蒸发单元后连接蒸发单元和加热闪蒸单元组合的装置；

蒸发单元包括再沸器、精馏塔、第二气相冷凝器、真空泵、排料泵、第二冷凝液泵和第二冷凝液槽；

再沸器的液体进口连接出料泵和精馏塔底部液体循环出口，再沸器的气液出口连接精馏塔的气液进口，再沸器壳侧蒸汽进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；精馏塔底部液体出口连接排料泵，精馏塔中下部气体进口连接分离器蒸汽出口和蒸汽喷射器气体出口，精馏塔顶部蒸汽出口连接第二气相冷凝器蒸汽进口，第二气相冷凝器冷凝液出口连接第二冷凝液槽，气相出口连接真空泵，真空泵出口连接放空管道；第二冷凝液泵进口、出口分别连接第二冷凝液槽、冷凝液管道；

加热闪蒸单元包括第二蒸汽加热器、分离器、闪蒸分离器和蒸汽喷射器；

第二蒸汽加热器液体进口连接排料泵，第二蒸汽加热器气液出口连接分离器的气液进口，第二蒸汽加热器的壳侧进口、出口分别连接加热蒸汽管道、蒸汽冷凝液回收管道；分离器顶部蒸汽出口连接精馏塔中下部的气体进口，分离器底部液体出口连接闪蒸分离器的液体进口，闪蒸分离器顶部蒸汽出口连接蒸汽喷射器的气体进口，蒸汽喷射器的气体出口连接精馏塔中下部的气体进口，闪蒸分离器底部液体出口连接己内酰胺管道。

4.根据权利要求1所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：一效精馏塔的顶部蒸汽出口通过管道还连接第二气相冷凝器蒸汽进口。

5.根据权利要求1所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：二效精馏塔的底部出口通过管道还连接再沸器的液体进口。

6.根据权利要求1所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的系统，其特征在于：己内酰胺水溶液管道还连接MVR进料泵液体进口。

7.一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，其特征在于：二效逆流预蒸发包括以下步骤：

质量浓度为28～32％、40-90℃的己内酰胺水溶液由上部进口进入一效精馏塔内，自上而下由中部出口进入一效蒸发器，与壳侧来自二效精馏塔的55～85℃的蒸汽换热后流入一效精馏塔下部进行气液分离，液体流入一效出料泵；蒸汽由下至上从顶部出口流入第一气相冷凝器冷凝，冷凝液去第二冷凝液槽，不凝气去第二气相冷凝器；一效蒸发器壳侧的冷凝液流入第二冷凝液槽；控制一效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为34～42％、温度53～83℃；

由一效出料泵来的液体进入二效蒸发器，与壳侧来自重排反应工序温度为60～90℃的热水换热后进入二效精馏塔下部进行气液分离，液体流入MVR进料泵，蒸汽由下至上从顶部流出进入一效蒸发器壳侧；二效蒸发器壳侧热水温度降至55～80℃后返回重排反应工序；控制二效精馏塔底液体中己内酰胺的质量浓度为42～55％、温度56～86℃。

8.根据权利要求7所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，其特征在于：MVR蒸发包括以下步骤：

液体由MVR进料泵送入进料预热器，与MVR降膜蒸发单元的工艺冷凝液换热后进入第一蒸汽加热器，用外界蒸汽加热至100～110℃，再进入MVR降膜蒸发器管内与壳侧来自压缩机的蒸汽换热后流入MVR降膜蒸发器下部进行气液分离，气液分离后液体温度101～113℃，一部分由循环泵送回MVR降膜蒸发器循环，其余进入出料泵；气液分离后的蒸汽流入MVR精馏塔，自下到上由顶部出口进入压缩机；MVR降膜蒸发器壳侧的冷凝液流入第一冷凝液槽；MVR精馏塔底部的液体流入循环泵；MVR降膜蒸发器底部液体中己内酰胺的浓度为50～90％；

出MVR精馏塔的蒸汽由压缩机升压到20～69Kpa后进入MVR降膜蒸发器的壳侧，第一冷凝液槽的冷凝液由第一冷凝液泵送出至MVR精馏塔和进料预热器，在进料预热器换热后再进入第二冷凝液槽。

9.根据权利要求7所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，其特征在于：蒸发包括以下步骤：

由出料泵来的液体连同精馏塔底部来的循环液一起进入再沸器，在壳侧蒸汽的加热下转化为气液进入精馏塔下部进行气液分离，蒸汽由下至上通过精馏塔顶部蒸汽出口流出进入第二气相冷凝器冷凝，冷凝液流入第二冷凝液槽，不凝气由真空泵抽出放空，塔底液体由排料泵送入第二蒸汽加热器；再沸器壳侧的蒸汽冷凝液回收；控制精馏塔底液体中己内酰胺含量为85～95％、温度80～100℃。

10.根据权利要求7所述的一种节能型己内酰胺水溶液蒸发生产己内酰胺的方法，其特征在于：加热闪蒸包括以下步骤：

由排料泵送入第二蒸汽加热器内的液体，由外界来的蒸汽加热到120～130℃，转化为气液后进入分离器，蒸汽由分离器顶部出口流出进入精馏塔的中下部，分离后的液体中己内酰胺含量大于99％；第二蒸汽加热器壳侧的冷凝液回收；

分离器底部液体进入闪蒸分离器，闪蒸出的水蒸汽由蒸汽喷射器抽出送入精馏塔的中下部，闪蒸分离器的压力为-98.5～-100.5KPa，底部含量大于99.9％的己内酰胺液体流出加热闪蒸单元。

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