CN212476586U - 一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统，包括醇脱氢反应系统和醇脱氢进料预热器；醇脱氢反应系统包括醇脱氢反应器、醇脱氢蒸发器、醇脱氢热交换器、环已醇分液罐和流量控制调节阀；醇脱氢进料预热器的物料出口与醇脱氢蒸发器的物料入口连接，流量控制调节阀设置在醇脱氢蒸发器与醇脱氢进料预热器之间；环环已醇分液罐的气相出口通过醇脱氢热交换器与醇脱氢反应器的物料入口管路连通；醇脱氢反应器流出的物料对进入醇脱氢反应器之前的物料之间热交换；综合利用物料从醇脱氢反应器内带出的热量及冷却后的冷料，降低醇脱氢反应器的热能消耗和循环水量的消耗，有利于热能的综合利用。

Description

一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统。

背景技术

环己酮是一种主要用于生产已内酰胺和己二酸的重要有机化工原料。环已酮还一种优良的溶剂，可用作油漆硝化纤维、氯乙烯聚合物和共聚物的溶剂。随着我国化纤工业的迅速发展，环己酮的需求量也日益俱增，具有良好的市场前景。

其中，醇脱氢反应是环已酮的生产过程中一重要的环节；醇脱氢反应需要在高温下进行，需要向醇脱氢反应器提供大量热量。在环已酮的传统生产工艺中，在醇脱氢反应器的进料口处设置加热装置，对进入醇脱氢反应器的物料进行加热升温，减少物料进入醇脱氢反应器后，造成醇脱氢反应器温度降低，降低醇脱氢效果；在醇脱氢反应器的出料口设置冷凝系统循环水系统，对流出醇脱氢反应器的物料进行冷却降温。然而通过分别在醇脱氢反应器的进料口处设置加热装置和出料口处设置冷凝系统循环水系统，无法综合利用物料从醇脱氢反应器内带出的热量，增大热能的消耗，不利于热能的综合利用。

实用新型内容

为了解决无法综合利用物料从醇脱氢反应器内带出的热量，增大热能的消耗，不利于热能的综合利用的问题；本实用新型提供了一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统。为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案，具体如下：

一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统，包括醇脱氢反应系统和醇脱氢进料预热器；所述醇脱氢反应系统包括醇脱氢反应器、醇脱氢蒸发器、醇脱氢热交换器、环已醇分液罐和流量控制调节阀；所述醇脱氢进料预热器的物料出口与所述醇脱氢蒸发器的物料入口之间采用管路连接，所述流量控制调节阀设置在所述醇脱氢蒸发器与醇脱氢进料预热器之间的管路上，用于调节管路内物料的流速；所述环已醇分液罐包括设置在侧壁上的物料入口，设置在上端的气相出口和设置在下端的液相出口；所述环已醇分液罐的物料入口与所述醇脱氢蒸发器的出口之间采用管路连通，所述环已醇分液罐的气相出口通过所述醇脱氢热交换器与所述醇脱氢反应器的物料入口采用管路连通；所述醇脱氢反应器的物料出口通过所述醇脱氢热交换器与所述醇脱氢进料预热器的加热管道入口相连通。

本实用新型的适用于环己酮装置的热能综合利用系统的有益效果：环已醇分液罐的气相出口与醇脱氢反应器的物料入口之间的管路和醇脱氢反应器的物料出口与醇脱氢进料预热器的加热管道入口之间的管路分别与醇脱氢热交换器；实现从醇脱氢反应器流出的物料对进入醇脱氢反应器之前的物料之间进行热交换；从而综合利用物料从醇脱氢反应器内带出的热量及冷却后的冷料，降低醇脱氢反应器的热能消耗和循环水量的消耗，有利于热能的综合利用。

进一步地，通过所述醇脱氢热交换器与环已醇分液罐的气相出口相连接的醇脱氢反应器包括四组，分别为第一醇脱氢反应器、第二醇脱氢反应器、第三醇脱氢反应器和第四醇脱氢反应器；所述第一醇脱氢反应器与第二醇脱氢反应器之间并列设置，所述第三醇脱氢反应器与第四醇脱氢反应器之间并列设置。

有益效果：通过并列设置四组醇脱氢反应器，提高物料的醇脱氢反应效率，第一醇脱氢反应器与第二醇脱氢反应器、第三醇脱氢反应器与第四醇脱氢反应器分别独立设置醇脱氢蒸发器、环已醇分液罐和醇脱氢热交换器等设备，可以有效隔离，操作互不影响。

进一步地，所述适用于环己酮装置的热能综合利用系统还包括粗醇酮预热器、醇脱氢冷凝器、氢气分液罐、粗醇酮分水罐、氢气压缩机、氢气进料缓冲罐、粗醇酮罐和醇脱氢出料泵；所述粗醇酮预热器通过管道分别与醇脱氢进料预热器和醇脱氢出料泵的出口相连通；所述粗醇酮预热器出料口与醇脱氢冷凝器的进料口相连通；所述醇脱氢冷凝器的气相出料口与所述氢气分液罐的进料口连通；所述氢气分液罐的气相出料口通过所述氢气压缩机与氢气进料缓冲罐连通；所述醇脱氢冷凝器、氢气分液罐、氢气进料缓冲罐的液相出料口分别与所述粗醇酮分水罐连通；所述粗醇酮分水罐的出料口与所述粗醇酮罐的进料口连通，所述粗醇酮罐的出料口与所述醇脱氢出料泵入口相连接；从粗醇酮罐流出的粗醇酮经过初步冷却后，被醇脱氢出料泵送入所述粗醇酮预热器的壳程内。

有益效果：通过设置粗醇酮预热器、醇脱氢冷凝器、氢气分液罐、粗醇酮分水罐、氢气压缩机、氢气进料缓冲罐、粗醇酮分水罐、粗醇酮罐和醇脱氢出料泵。对从醇脱氢进料预热器的加热管道的出口流出的物料进行进一步冷却分离，提高粗醇酮液体中环已酮的含量；通过设置粗醇酮预热器将进入醇脱氢冷凝器的物料与从粗醇酮罐内流出物料进行热交换，从而降低进入醇脱氢冷凝器的物料的温度，有利于进一步的冷却分离的同时，提高流向干燥塔的进料温度。

进一步地，在所述醇脱氢冷凝器的气相出料口与所述氢气分液罐的进料口之间的管路上设置有醇脱氢尾冷器，所述醇脱氢尾冷器的进料口与所述醇脱氢冷凝器的气相出料口相连通，所述醇脱氢尾冷器的气相出料口与氢气分液罐的进料口相连通，所述醇脱氢尾冷器的液相出料口与所述粗醇酮分水罐连通。

有益效果：通过设置醇脱氢尾冷器，对从醇脱氢冷凝器内流出的气相进行进一步的冷却分离，提高气相中氢气的纯度。

附图说明

图1是本实用新型的适用于环己酮装置的热能综合利用系统的实施例原理图之一；

图2是本实用新型的适用于环己酮装置的热能综合利用系统的实施例原理图之二；

图3是本实用新型的适用于环己酮装置的热能综合利用系统的实施例的醇脱氢热交换器的结构示意图。

图中标号：1-醇脱氢进料预热器，2-醇脱氢蒸发器，3-环已醇分液罐，4-流量控制调节阀，5-醇脱氢热交换器，51-第一物料入口，52-第一物料出口，53-第二物料入口，54-第二物料出口，6-第一醇脱氢反应器，7-第二醇脱氢反应器，8-粗醇酮预热器，9-醇脱氢冷凝器，10-醇脱氢尾冷器，11-氢气分液罐，12-粗醇酮分水罐，13-氢气压缩机，14-氢气进料缓冲罐，15-粗醇酮罐，16-醇脱氢出料泵，17-第三醇脱氢反应器，18-第四醇脱氢反应器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的适用于环己酮装置的热能综合利用系统的实施例的原理图如图1所示，包括醇脱氢反应系统和醇脱氢进料预热器1。其中，醇脱氢反应系统包括醇脱氢反应器、醇脱氢蒸发器2、醇脱氢热交换器5、环已醇分液罐3和流量控制调节阀4；醇脱氢进料预热器1的物料出口与醇脱氢蒸发器2的物料入口之间采用管路连接，流量控制调节阀4设置在醇脱氢蒸发器2与醇脱氢进料预热器1之间的管路上，用于调节管路内物料的流速。

环已醇分液罐3包括设置在侧壁上的物料入口，设置在上端的气相出口和设置在下端的液相出口；环已醇分液罐3的物料入口与醇脱氢蒸发器2的出口之间采用管路连通。环已醇分液罐3的气相出口通过醇脱氢热交换器5与醇脱氢反应器的物料入口采用管路连通，其中，如图3所示，醇脱氢热交换器5用于与环已醇分液罐3的气相出口连接的物料入口为第一物料入口51，醇脱氢热交换器5用于与醇脱氢反应器的物料入口连接的物料出口为第一物料出口52；醇脱氢反应器的物料出口通过醇脱氢热交换器5与醇脱氢进料预热器1的加热管道入口相连通，其中，醇脱氢热交换器5用于与醇脱氢反应器的物料出口连接的物料入口为第二物料入口53，醇脱氢热交换器5用于与醇脱氢进料预热器1的加热管道入口连接的物料出口为第二物料出口54。

在本实施例中，通过醇脱氢热交换器5与环已醇分液罐3的气相出口相连接的醇脱氢反应器包括四组，分别为第一醇脱氢反应器6、第二醇脱氢反应器7、第三醇脱氢反应器17和第四醇脱氢反应器18；第一醇脱氢反应器6与第二醇脱氢反应器7之间并列设置，第三醇脱氢反应器17与第四醇脱氢反应器18之间并列设置。通过并列设置四组醇脱氢反应器，提高物料的醇脱氢反应效率，第一醇脱氢反应器6与第二醇脱氢反应器7、第三醇脱氢反应器17与第四醇脱氢反应器18分别独立设置醇脱氢蒸发器、环已醇分液罐和醇脱氢热交换器等设备，可以有效隔离，操作互不影响。在其他实施例中，在满足环已酮的生产工艺要求的前提条件下，设置的醇脱氢反应器的组数可为一组、两组、三组或五组以上。

在本实施例中，如图2所示，适用于环己酮装置的热能综合利用系统还包括粗醇酮预热器8、醇脱氢冷凝器9、氢气分液罐11、粗醇酮分水罐12、氢气压缩机13、氢气进料缓冲罐4、粗醇酮罐15和醇脱氢出料泵16；粗醇酮预热器8通过管道与醇脱氢进料预热器1和醇脱氢出料泵16的出口相连通；粗醇酮预热器8出料口与醇脱氢冷凝器9的进料口相连通；醇脱氢冷凝器9的气相出料口与氢气分液罐11的进料口连通；氢气分液罐11的气相出料口通过氢气压缩机13与氢气进料缓冲罐4连通；醇脱氢冷凝器9、氢气分液罐11、氢气进料缓冲罐4的液相出料口分别与粗醇酮分水罐12连通；粗醇酮分水罐12的出料口与粗醇酮罐15的进料口连通，粗醇酮罐15的出料口与所述醇脱氢出料泵16入口相连接；从粗醇酮罐15流出的粗醇酮经过初步冷却后，被醇脱氢出料泵16送入所述粗醇酮预热器8的壳程内。对从醇脱氢进料预热器1的加热管道的出口流出的醇酮液体进行进一步冷却分离，提高粗醇酮液体中环已酮的含量；通过设置粗醇酮预热器8将进入醇脱氢冷凝器9的物料与从粗醇酮罐15内流出物料进行热交换，从而降低进入醇脱氢冷凝器9的物料的温度，有利于进一步的冷却分离的同时，提高流向干燥塔的进料温度。

其中，在醇脱氢冷凝器9的气相出料口与氢气分液罐11的进料口之间的管路上设置有醇脱氢尾冷器10，醇脱氢尾冷器的进料口与醇脱氢冷凝器9的气相出料口相连通，醇脱氢尾冷器10的气相出料口与氢气分液罐11的进料口相连通，醇脱氢尾冷器10的液相出料口与粗醇酮分水罐12连通；醇脱氢尾冷器10对从醇脱氢冷凝器9内流出的气相进行进一步的冷却分离，提高气相中氢气的纯度。在其他实施例中，可通过增强醇脱氢冷凝器的冷凝能力代替醇脱氢尾冷器的设置。

粗醇酮液体通过醇脱氢进料预热器1预热后，进去醇脱氢蒸发器2进行加热蒸馏，进去环已醇分液罐3内进行气液分离，其中气相流经醇脱氢热交换器5被进一步预热后，进入醇脱氢反应器进行醇脱氢反应。从醇脱氢反应器流出的高温物料再次流经醇脱氢热交换器对流入醇脱氢反应器前的物料进行预热后，流入醇脱氢进料预热器1加热管道内为醇脱氢进料预热器1提供热源。从醇脱氢进料预热器1加热管道内流出的物料流经粗醇酮预热器8被预冷后，依次流经醇脱氢冷凝器9和醇脱氢尾冷器10冷却液化后，气液分离，气相流经氢气分液罐11和氢气压缩机13后流入氢气进料缓冲罐4内。液相流入粗醇酮分水罐12和粗醇酮罐15，在醇脱氢出料泵16的作用下，流经粗醇酮预热器8，为粗醇酮预热器8提供冷源。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于环己酮装置的热能综合利用系统，其特征在于，包括醇脱氢反应系统和醇脱氢进料预热器；所述醇脱氢反应系统包括醇脱氢反应器、醇脱氢蒸发器、醇脱氢热交换器、环已醇分液罐和流量控制调节阀；所述醇脱氢进料预热器的物料出口与所述醇脱氢蒸发器的物料入口之间采用管路连接，所述流量控制调节阀设置在所述醇脱氢蒸发器与醇脱氢进料预热器之间的管路上，用于调节管路内物料的流速；所述环已醇分液罐包括设置在侧壁上的物料入口，设置在上端的气相出口和设置在下端的液相出口；所述环已醇分液罐的物料入口与所述醇脱氢蒸发器的出口之间采用管路连通，所述环已醇分液罐的气相出口通过所述醇脱氢热交换器与所述醇脱氢反应器的物料入口采用管路连通；所述醇脱氢反应器的物料出口通过所述醇脱氢热交换器与所述醇脱氢进料预热器的加热管道入口相连通。

2.根据权利要求1所述的适用于环己酮装置的热能综合利用系统，其特征在于，通过所述醇脱氢热交换器与环已醇分液罐的气相出口相连接的醇脱氢反应器包括四组，分别为第一醇脱氢反应器、第二醇脱氢反应器、第三醇脱氢反应器和第四醇脱氢反应器；所述第一醇脱氢反应器与第二醇脱氢反应器之间并列设置，所述第三醇脱氢反应器与第四醇脱氢反应器之间并列设置。

3.根据权利要求1所述适用于环己酮装置的热能综合利用系统，其特征在于，所述适用于环己酮装置的热能综合利用系统还包括粗醇酮预热器、醇脱氢冷凝器、氢气分液罐、粗醇酮分水罐、氢气压缩机、氢气进料缓冲罐、粗醇酮罐和醇脱氢出料泵；所述粗醇酮预热器通过管道分别与醇脱氢进料预热器和醇脱氢出料泵的出口相连通；所述粗醇酮预热器出料口与醇脱氢冷凝器的进料口相连通；所述醇脱氢冷凝器的气相出料口与所述氢气分液罐的进料口连通；所述氢气分液罐的气相出料口通过所述氢气压缩机与氢气进料缓冲罐连通；所述醇脱氢冷凝器、氢气分液罐、氢气进料缓冲罐的液相出料口分别与所述粗醇酮分水罐连通；所述粗醇酮分水罐的出料口与所述粗醇酮罐的进料口连通，所述粗醇酮罐的出料口与所述醇脱氢出料泵入口相连接；从粗醇酮罐流出的粗醇酮经过初步冷却后，被醇脱氢出料泵送入所述粗醇酮预热器的壳程内。

4.根据权利要求3所述的适用于环己酮装置的热能综合利用系统，其特征在于，在所述醇脱氢冷凝器的气相出料口与所述氢气分液罐的进料口之间的管路上设置有醇脱氢尾冷器，所述醇脱氢尾冷器的进料口与所述醇脱氢冷凝器的气相出料口相连通，所述醇脱氢尾冷器的气相出料口与氢气分液罐的进料口相连通，所述醇脱氢尾冷器的液相出料口与所述粗醇酮分水罐连通。

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