CN111760312A - 环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置 - Google Patents

环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，包括导热油箱和冷凝器，冷凝器设有冷媒进口和冷媒出口，冷媒出口和冷媒进口之间连接有在冷凝器外通过管道串接的压缩机，冷媒出口和压缩机之间的管道缠绕连接有热二极管热管，热二极管热管的蒸发段热传导连接管道内冷媒介质，冷凝段连接有包覆在导热油箱外包覆的相变材料层。本发明二次利用冷凝器在使用后携带的热量，通过热二极管热管将这部分热量单向传到至导热油箱的外壁上，以实现对导热油的预热，一方面降低了冷媒冷却所需的能量，另一方面降低了导热油加热所需的热量，从而实现了节能的效果。

Description

环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置
技术领域
本发明属于环己烷类增塑剂制备领域，尤其涉及一种环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置。
背景技术
目前，在增塑剂生产工艺中存在如下缺点：新鲜醇以常温状态下使用，影响酯化升温时间，降低了反应速率，延长了酯化时间，增加了能耗，从而增加生产成本。因此该工艺不适合长期工业化生产，大多数厂家采用加热导热油的方式给酯化反应釜升温，这样不仅造成了煤量消耗过大，生产成本投入高，还造成了热源的浪费。同时，增塑剂生产中苯酐反应产生的热量多以蒸汽形式排放，并二次利用，造成了极大地能源浪费。
在先专利2017112645311提供了一种邻苯类增塑剂液相加氢制环己烷类增塑剂产物分离提纯装置和工艺，属于邻苯类增塑剂液相加氢制环己烷类增塑剂领域。本发明装置和工艺是为除去上述副产物而设计的，主要包括减压蒸馏塔、萃取分离塔、溶剂再生塔、轻组分罐、重组分罐、第一冷凝器、第二冷凝器等，通过相应工艺过程，实现副产物的收集利用，提纯环己烷类增塑剂。
但是，在减压蒸馏塔的塔底运行的油浴装置直接从室外油箱中抽取冷油，然后加热后对减压蒸馏塔进行油浴加热，冷油逐渐变冷的过程会极大消耗能源；同时，第一冷凝器和第二冷凝器又采用冷媒将中间产品中热量直接排走，冷媒的温度保持需依靠压缩机完成，也极大的消耗了能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其技术方案如下：
环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，包括导热油箱和冷凝器，冷凝器设有冷媒进口和冷媒出口，冷媒出口和冷媒进口之间连接有在冷凝器外通过管道串接的压缩机，冷媒出口和压缩机之间的管道缠绕连接有热二极管热管，热二极管热管的蒸发段热传导连接管道内冷媒介质，冷凝段连接有包覆在导热油箱外包覆的相变材料层。
优选地,相变材料层外包覆有保温材料层。
优选地,热二极管热管和压缩机之间的管道上串接有油气分离系统，油气分离系统包括油气粗分罐，油气粗分罐的内腔直径大于进口孔径，出口有两个并分别位于顶部和底部，顶部的出口为蒸汽出口，蒸汽出口依次经油气分离器和水冷器连接压缩机。
优选地，油气粗分罐的进口设置有第一泄压阀，水冷器和压缩机之间设置有第二泄压阀。
优选地,导热油箱内设置有隔板，隔板将导热油箱内腔分为通过顶部溢流通道相通的回油腔和储油腔，回油腔内插入有自上而下延伸至底部而供导热油流回的回油管，储油腔内插入有自上而下延伸至底部而供导热油排出的注油管。
优选地,冷凝器有两个，并依次通过两位三通阀和柱塞阀连接至热二极管热管的蒸发段，柱塞阀的进口与两位三通阀的出口相连，多个出口一一对应的连接热二极管热管的蒸发段。
本发明的有益效果：
本发明二次利用冷凝器在使用后携带的热量，通过热二极管热管将这部分热量单向传到至导热油箱的外壁上，以实现对导热油的预热，一方面降低了冷媒冷却所需的能量，另一方面降低了导热油加热所需的热量，从而实现了节能的效果。
附图说明
图1是本发明的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置的示意图。
具体实施方式
参见图1，这是一种环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，该装置可以实现副产物的收集利用，提纯环己烷类增塑剂，包括进料预热器1、减压蒸馏塔 2、萃取分离塔3、再生塔泵4、溶剂再生塔5、水冷器6、压缩机7、油气分离器8、第一冷凝器9、第二冷凝器10、两位三通阀11、柱塞阀12、电磁铁13、油气粗分罐14、冷凝液泵15、热二极管热管16、导热油箱17、导热油泵18、油浴炉19和蒸馏塔泵20、产品罐21。
进料预热器1设有第一进料口A、第一出料口B、第二进料口C和第二出料口D，其中第一进料口A与第一出料口B连通，第二进料口C与第二出料口D相连通；第一冷凝器9和第二冷凝器10均设有进水口E、出水口F、进料口G和出料口H，其中进水口E与出水口F连通,进料口G和出料口H相连通，减压蒸馏塔2的塔底设有惰性气体入口K，在减压蒸馏塔2的塔底内腔中设有导热油管，导热油管多采用耐腐蚀，隔热性极好的材料，导热油管的进油口M和出油口N均设于减压蒸馏塔2的外部；导热油箱17内部设有油箱隔板。
进料预热器1的第一出料口B与减压蒸馏塔2的中部相连，减压蒸馏塔2的塔底设置有蒸馏塔泵20，蒸馏塔泵20再连接至进料预热器1的第二进料口C，进料预热器1的的第二出料口D分成两个支路分别连接至产品罐21和减压蒸馏塔2的塔顶；
减压蒸馏塔2的塔顶同时又和萃取分离塔3的下部相连接，萃取分离塔3的塔顶连接至第一冷凝器9的进料口G，萃取分离塔3的塔顶通过再生塔泵4与溶剂再生塔5的塔底相连通。减压蒸馏塔2的塔顶向右延伸有两个支路，第一个支路连接至萃取分离塔3的塔底，第二个支路连接至溶剂再生塔5的塔顶。
水冷器向上延伸有两个支路，第一个支路连接至第一冷凝器9的进水口G，第二个支路连接至第二冷凝器10的进水口G，两个冷凝器的出水口F均与两位三通阀11相连接，两位三通阀11与柱塞阀12连接，柱塞阀12右侧连接电磁铁13，柱塞阀12底部中间四个支路分别与热二极管热管16相连。
水冷器6向右连接至压缩机7，进一步压缩机6通过油气分离器8与油气粗分罐14想连通，油气粗分罐14的底部通过冷凝液泵15与压缩机6的右下底部相连，油气粗分罐14右侧设有四个泄压阀，四个泄压阀分别与热二级管热管16相连。
减压蒸馏塔2的塔底的冷油出口N连接至导热油箱17内部，同时导热油箱17 又通过导热油泵18与减压蒸馏塔2的塔底的热油进口M相连，导热油箱17的内部中间设置有油箱隔板，油箱隔板将导热油箱分为左右两个腔室，并且油箱隔板的底部和导热油箱17底部连接，顶部设有溢流通道。导热油箱17外包覆有自外向内依次设置的相变材料22和保温材料。相变材料22导热连接有热二级热管16。
该环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置的工作步骤如下：
第一步，惰性气体通入减压蒸馏塔2的塔底，导热油管16内通入导热油，萃取分离塔内3加入萃取溶剂，第一冷凝器9和第二冷凝器10均通入循环水；冷油从减压蒸馏塔2的塔底冷油出口N流入导热油箱17，然后导热油箱17中的热油通过导热油泵进入减压蒸馏塔2内，在此基础上，各个机器都需要在一定温度范围内进行控制，每个机器的操作温度的范围都不相同，减压蒸馏塔2的操作温度在 200～280℃，萃取分离塔3的操作温度控制在120～160℃，溶剂再生塔5的操作温度控制在180～240℃。
第二步，在该装置中添加一个加氢反应器，通过气相色谱对加氢产物检测，若检测达标，进行沉降分离，无催化剂的加氢产物会从进料预热器1的第一进料口A进入进料预热器1内部，通过进料预热器1预热加氢产物之后，预热之后的加氢产物通过第一出料口B流入塔内，该加氢产物向下流动与惰性气体反应，进而实现目标产物和副产物的有效分离。
第三步，目标产物送入到减压蒸馏塔2的塔底，从减压蒸馏塔2的塔底采出，进一步的通过蒸馏塔泵20送到第二进料口C，通过第二进料口送入进料预热器1 内，目标产物与加氢产物发生热交换，若热交换后的目标产物经检测合格，则送去产品罐21，若目标产物经检测不合格，则送至减压蒸馏塔2的塔顶再次进入减压蒸馏塔2进行蒸馏处理；副产物随减压蒸馏塔2的塔顶N2气一起进入萃取分离塔3，经萃取分离塔3内的萃取溶剂N,N-二甲基乙酰胺DMAC萃取分离后，副产物中的轻组分和重组分将会发生分离；随着萃取溶剂的不断消耗，溶剂再生塔5 将会把溶剂通过再生塔泵4传送到萃取分离塔5的塔顶。
第四步，轻组分随一部分部分N2气从萃取分离塔3的塔顶进入第一冷凝器9 内，第一冷凝器9内通入的循环冷水会液化轻组分，水冷液化轻组分之后进入两位三通阀11，水冷器6分别与两个冷凝器的进水口E相连，确保了冷凝器内部的循环水冷的供有，两位三通阀11和电磁铁13分别对柱塞阀12进行连接，热二极管热管16工作原理是通过工质在蒸发段受热蒸发汽化,在重力场、加速压差的作用下通过油气分离罐8和两个水冷器流向冷凝段,并在冷凝段放出热量凝结为液体。冷凝液体通过两位三通阀11和柱塞阀12、电磁铁13作用流回蒸发段,然后再继续蒸发、冷凝,如此实现热量从蒸发段到冷凝段的传递和工质在管内的循环。同时给导热油箱17输送热量，实现系统的回流。
进过上述四个步骤，该环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置不仅可以实现副产物的利用，提纯环己烷类增塑剂，而且还可以实现余热的二次利用。
以上仅就本发明应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本发明的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本发明的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在发明的保护范围内。

Claims (6)

1.环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，包括导热油箱和冷凝器，冷凝器设有冷媒进口和冷媒出口，冷媒出口和冷媒进口之间连接有在冷凝器外通过管道串接的压缩机，其特征在于，冷媒出口和压缩机之间的管道缠绕连接有热二极管热管，热二极管热管的蒸发段热传导连接管道内冷媒介质，冷凝段连接有包覆在导热油箱外包覆的相变材料层。
2.根据权利要求1所述的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其特征在于,相变材料层外包覆有保温材料层。
3.根据权利要求1所述的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其特征在于,热二极管热管和压缩机之间的管道上串接有油气分离系统，油气分离系统包括油气粗分罐，油气粗分罐的内腔直径大于进口孔径，出口有两个并分别位于顶部和底部，顶部的出口为蒸汽出口，蒸汽出口依次经油气分离器和水冷器连接压缩机。
4.根据权利要求3所述的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其特征在于,油气粗分罐的进口设置有第一泄压阀，水冷器和压缩机之间设置有第二泄压阀。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其特征在于,导热油箱内设置有隔板，隔板将导热油箱内腔分为通过顶部溢流通道相通的回油腔和储油腔，回油腔内插入有自上而下延伸至底部而供导热油流回的回油管，储油腔内插入有自上而下延伸至底部而供导热油排出的注油管。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的环己烷类增塑剂生成中余热二次利用装置，其特征在于,冷凝器有两个，并依次通过两位三通阀和柱塞阀连接至热二极管热管的蒸发段，柱塞阀的进口与两位三通阀的出口相连，多个出口一一对应的连接热二极管热管的蒸发段。
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