CN112439219A - 一种用于制丙烯腈的四效蒸发器 - Google Patents

一种用于制丙烯腈的四效蒸发器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制丙烯腈的四效蒸发器，包括依次串联设置的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器；所述一效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的一效换热器，所述二效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的二效换热器，所述三效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的三效换热器，所述四效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的四效换热器；所述二效换热器、所述三效换热器、所述四效换热器为浮头式换热器。通过采用浮头式换热器，能够便于换热器管束抽出后，对换热器外壁的清洗更加彻底。尤其是针对制丙烯腈装置四效蒸发器在运行过程中，阻止了二、三、四效换热器被聚合物粘连堵塞，保证了其正常运行。

Description

一种用于制丙烯腈的四效蒸发器
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种用于制丙烯腈的四效蒸发器。
背景技术
国内外丙烯腈的生产技术以丙烯氨氧化法为主。该工艺经50多年的发展，工艺技术成熟。自问世以来，工艺上没有重大改进，主要以研究新型催化剂为主及新型流化床反应器的开发，同时开展以节能降耗、环保等目标的工艺技术改造，以提高装置效率。丙烯氨氧化法技术具有原料易得、工艺过程简单、操作稳定、产品精制方便、产品成本低等优点。
目前国内丙烯腈生产装置中的四效蒸发单元，经蒸发器分离出的气相产物因流速较高夹带的液沫中含有大量聚合物，易导致二、三、四效换热器堵塞，二、三、四效换热器需要每3-6个月清洗一次，换热器清洗时，四效蒸发单元停止运行，影响了装置的长周期稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制丙烯腈的四效蒸发器，解决维修频繁的问题。
为实现上述发明目的，本发明提供一种用于制丙烯腈的四效蒸发器，包括依次串联设置的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器；
所述一效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的一效换热器，所述二效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的二效换热器，所述三效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的三效换热器，所述四效蒸发器底部设置有用于其底部溶液循环换热的四效换热器；
所述二效换热器、所述三效换热器、所述四效换热器为浮头式换热器。
根据本发明的一个方面，所述一效蒸发器、所述二效蒸发器、所述三效蒸发器和所述四效蒸发器与顶部封头相邻的一端的内部分别设置有丝网除沫器。
根据本发明的一个方面，所述丝网除沫器上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：h＜800mm。
根据本发明的一个方面，所述丝网除沫器上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：200mm≤h＜800mm。
根据本发明的一个方面，所述丝网除沫器上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：300mm≤h≤700mm。
根据本发明的一个方面，所述丝网除沫器上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：400mm≤h≤600mm。
根据本发明的一个方面，所述四效蒸发器与顶部封头相邻的一端的内部还设置有升气帽塔盘。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘位于所述丝网除沫器的下方。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘与所述顶部封头和所述四效蒸发器连接位置之间的距离L满足：L≤1500mm。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘与所述顶部封头和所述四效蒸发器连接位置之间的距离L满足：800mm≤L＜1500mm。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘与所述顶部封头和所述四效蒸发器连接位置之间的距离L满足：850mm≤L≤1300mm。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘与所述顶部封头和所述四效蒸发器连接位置之间的距离L满足：900mm≤L≤1100mm。
根据本发明的一个方面，所述升气帽塔盘下侧还设置有漏液头。
根据本发明的一个方面，所述漏液头为呈钩状的弯曲管，其一端与所述升气帽塔盘上的漏液口相连通，另一端则为向着所述升气帽塔盘弯曲延伸的自由端。
根据本发明的一种方案，通过采用浮头式换热器，能够便于换热器管束抽出后，对换热器外壁的清洗更加彻底。尤其是针对制丙烯腈装置四效蒸发器在运行过程中，阻止了二、三、四效换热器被聚合物粘连堵塞，保证了其正常运行。
根据本发明的一种方案，通过设置丝网除沫器或升气帽塔盘可有效拦截蒸发器中汽相中夹带的液沫，从而减少进去下游换热器的聚合物。此项措施，可有效提高二、三、四效换热器的运行时间，减少在线换热器的维护频率，从而减少因换热器维护而导致生产运行不稳定的情况发生。
附图说明
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的用于制丙烯腈的四效蒸发器结构图；
图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的丝网除沫器安装结构图；
图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的升气帽塔盘安装结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种用于制丙烯腈的四效蒸发器，包括依次串联设置的一效蒸发器11、二效蒸发器12、三效蒸发器13和四效蒸发器14。在本实施方式中，一效蒸发器11底部设置有用于其底部溶液循环换热的一效换热器111，二效蒸发器12底部设置有用于其底部溶液循环换热的二效换热器121，三效蒸发器13底部设置有用于其底部溶液循环换热的三效换热器131，四效蒸发器14底部设置有用于其底部溶液循环换热的四效换热器141。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，一效蒸发器11的底部设置有连接一效蒸发器11与第一输送泵113的第一管路112，第一输送泵113与一效换热器111连接有第二管路114，通过一效换热器111的釜液重新从一效蒸发器11侧线回流到蒸发器中。外部的低压蒸汽通过第三管路117输入一效换热器111与流经的釜液进行换热后输送至常压蒸汽凝液罐。一效蒸发器11的上部通过第四管路118输入回收釜液。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，二效蒸发器12的底部设置有连接二效蒸发器12与第二输送泵123的第五管路122，第二输送泵123与二效换热器121连接有第六管路124，通过二效换热器121的釜液重新从二效蒸发器12侧线回流到蒸发器中。在第一管路112上引出第七管路115将第一管路112中的部分釜液送至二效蒸发器12的上部。在一效蒸发器11的顶部引出第八管路116与二效换热器121相连通，使一效蒸发器11顶部输出的物流与二效换热器121中的釜液进行换热后送至低压蒸汽凝液罐。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，三效蒸发器13的底部设置有连接三效蒸发器13与第三输送泵133的第九管路132，第三输送泵133与三效换热器131连接有第十管路134，通过三效换热器131的釜液重新从三效蒸发器13侧线回流到蒸发器中。在第五管路122上引出第十一管路125将第五管路122中的部分釜液送至三效蒸发器13的上部。在二效蒸发器12的顶部引出第十二管路126与三效换热器131相连通，使二效蒸发器12顶部输出的物流与三效换热器131中的釜液进行换热后送至低压蒸汽凝液罐。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，四效蒸发器14的底部设置有连接四效蒸发器14与第四输送泵143的第十三管路142，第四输送泵143与四效换热器141连接有第十四管路144，通过四效换热器141的釜液重新从四效蒸发器14侧线回流到蒸发器中。在第九管路132上引出第十五管路135将第九管路132中的部分釜液送至四效蒸发器14的上部。在三效蒸发器13的顶部引出第十六管路136与四效换热器141相连通，使三效蒸发器13顶部输出的物流与四效换热器141中的釜液进行换热后送至低压蒸汽凝液罐。第十三管路142上引出第十七管路145将部分釜液输送至后续工段，四效蒸发器14的顶部引出第十八管路146将四效蒸发器14顶部引出的物流送入后续工段进行处理。
根据本发明的一种实施方式，二效换热器121、三效换热器131、四效换热器141为浮头式换热器。在本实施方式中，二效换热器121、三效换热器131、四效换热器141可以为钩圈式浮头换热器或可抽式浮头换热器。通过采用浮头式换热器，能够便于换热器管束抽出后，对换热器外壁的清洗更加彻底。尤其是针对制丙烯腈装置四效蒸发器在运行过程中，阻止了二、三、四效换热器被聚合物粘连堵塞，保证了其正常运行。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，一效蒸发器11、二效蒸发器12、三效蒸发器13和四效蒸发器14与顶部封头相邻的一端的内部分别设置有丝网除沫器15。通过设置丝网除沫器15可有效拦截蒸发器中汽相中夹带的液沫，从而减少进去下游换热器的聚合物。此项措施，可有效提高二、三、四效换热器的运行时间，减少在线换热器的维护频率，从而减少因换热器维护而导致生产运行不稳定的情况发生。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，丝网除沫器15上端与顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：h≤800mm。通过上述设置，能够使丝网除沫器15具有顶部封头有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，丝网除沫器15上端与顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：200mm≤h＜800mm。通过上述设置，能够使丝网除沫器15具有顶部封头有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，丝网除沫器15上端与顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：300mm≤h≤700mm。通过上述设置，将能够使丝网除沫器15具有顶部封头有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，丝网除沫器15上端与顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：400mm≤h≤600mm。通过上述设置，将能够使丝网除沫器15具有顶部封头有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
结合图1和图3所示，根据本发明的一种实施方式，四效蒸发器14与顶部封头相邻的一端的内部还设置有升气帽塔盘16。在本实施方式中，升气帽塔盘16上阵列设置有有多个可供气体透过的升气帽，从而有效保证液体中的泡沫被升气帽所阻挡，避免了泡沫被送至换热器中，对保证换热器的正常运行有利。在本实施方式中，升气帽塔盘16上远离升气帽的一侧还设置有漏液头161.漏液头161为呈钩状的弯曲管，其一端与升气帽塔盘16上的漏液口相连通，另一端则为向着升气帽塔盘16弯曲延伸的自由端。通过上述设置，保证了在升气帽塔盘16上驻留的液体能够被及时被排放到下方，避免液体过多影响升气帽的正常工作，也避免了泡沫在升气帽塔盘16上的堆积，尤其是在丝网除沫器15和升气帽塔盘16同时设置时，对减少流入至丝网除沫器15的泡沫量有利，进一步减少了送至换热器中的泡沫。另外，将漏液头161设置为呈钩状的弯曲管，能够有效避免下方液体通过漏液头161直接流入到升气帽塔盘16上方，对保证升气帽塔盘16的正常工作有利。
结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，当在蒸发器中同时设置丝网除沫器15和升气帽塔盘16，则升气帽塔盘16位于丝网除沫器15的下方。
根据本发明的一种实施方式，升气帽塔盘16与顶部封头和四效蒸发器14连接位置之间的距离L满足：L≤1500mm。通过上述设置，将能够使升气帽塔盘16与顶部封头具有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
根据本发明的一种实施方式，升气帽塔盘16与顶部封头和四效蒸发器14连接位置之间的距离L满足：800mm≤L＜1500mm。通过上述设置，将能够使升气帽塔盘16与顶部封头具有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
根据本发明的一种实施方式，升气帽塔盘16与顶部封头和四效蒸发器14连接位置之间的距离L满足：850mm≤L≤1300mm。通过上述设置，将能够使升气帽塔盘16与顶部封头具有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
根据本发明的一种实施方式，升气帽塔盘16与顶部封头和四效蒸发器14连接位置之间的距离L满足：900mm≤L≤1100mm。通过上述设置，将能够使升气帽塔盘16与顶部封头具有足够的距离，能够有效避免顶部封头管道将少量泡沫送至换热器中，进一步对保证换热器的长时间稳定运行有利。
上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (14)

1.一种用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，包括依次串联设置的一效蒸发器(11)、二效蒸发器(12)、三效蒸发器(13)和四效蒸发器(14)；
所述一效蒸发器(11)底部设置有用于其底部溶液循环换热的一效换热器(111)，所述二效蒸发器(12)底部设置有用于其底部溶液循环换热的二效换热器(121)，所述三效蒸发器(13)底部设置有用于其底部溶液循环换热的三效换热器(131)，所述四效蒸发器(14)底部设置有用于其底部溶液循环换热的四效换热器(141)；
所述二效换热器(121)、所述三效换热器(131)、所述四效换热器(141)为浮头式换热器。
2.根据权利要求1所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述一效蒸发器(11)、所述二效蒸发器(12)、所述三效蒸发器(13)和所述四效蒸发器(14)与顶部封头相邻的一端的内部分别设置有丝网除沫器(15)。
3.根据权利要求2所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述丝网除沫器(15)上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：h＜800mm。
4.根据权利要求3所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述丝网除沫器(15)上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：200mm≤h＜800mm。
5.根据权利要求4所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述丝网除沫器(15)上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：300mm≤h≤700mm。
6.根据权利要求5所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述丝网除沫器(15)上端与所述顶部封头和蒸发器连接位置之间的距离h满足：400mm≤h≤600mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述四效蒸发器(14)与顶部封头相邻的一端的内部还设置有升气帽塔盘(16)。
8.根据权利要求7所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)位于所述丝网除沫器(15)的下方。
9.根据权利要求8所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)与所述顶部封头和所述四效蒸发器(14)连接位置之间的距离L满足：L≤1500mm。
10.根据权利要求9所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)与所述顶部封头和所述四效蒸发器(14)连接位置之间的距离L满足：800mm≤L＜1500mm。
11.根据权利要求10所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)与所述顶部封头和所述四效蒸发器(14)连接位置之间的距离L满足：850mm≤L≤1300mm。
12.根据权利要求11所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)与所述顶部封头和所述四效蒸发器(14)连接位置之间的距离L满足：900mm≤L≤1100mm。
13.根据权利要求7所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述升气帽塔盘(16)下侧还设置有漏液头(161)。
14.根据权利要求13所述的用于制丙烯腈的四效蒸发器，其特征在于，所述漏液头(161)为呈钩状的弯曲管，其一端与所述升气帽塔盘(16)上的漏液口相连通，另一端则为向着所述升气帽塔盘(16)弯曲延伸的自由端。
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