CN216790954U - 一种聚醚生产的热量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化学工程技术领域，具体涉及一种聚醚生产的热量回收装置，包括反应釜、换热系统和第一冷凝水罐，所述反应釜与若干组换热系统相连，所述换热系统包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器上连接循环水系统，所述第二换热器一侧与第一冷凝水罐相通构成冷凝水的汽化降温回路，又与蒸汽管网相通，构成加热回路。本实用新型通过增加设备、分支管路和控制阀组实现不同工艺过程阶段的换热介质的不同处置，从而实现换热介质温度的稳定可控，使得热量回收装置得以稳定运行，延长了换热器的使用寿命。

Description

一种聚醚生产的热量回收装置

技术领域

本实用新型属于化学工程技术领域，具体涉及一种聚醚生产的热量回收装置。

背景技术

对于聚醚的生产而言，一般以低分子起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷等氧化烯烃在催化剂作用下，在反应釜中开环聚合得到。聚醚的聚合反应过程一般为半连续化过程，即一般先在反应釜中加入起始剂和催化剂，通过换热器升温至规定温度后，连续的加入氧化烯烃，反应过程放出大量的热。对于反应放出的热量，部分工艺装置通过循环冷却水直接冷却带走，得不到有效利用。或者有部分装置会通过直接换热用于其他生产装置从而回收部分热量。

但由于聚合反应是半连续过程，在环氧乙烷、环氧丙烷在稳定添加的反应过程中，循环的物料和循环水或导热油等载热介质换热后，载热介质的出口端温度可以相对稳定，但在反应结束后的降温过程中，从换热器流出的载热介质温度则逐渐降低，由此导致储罐内载热介质温度也逐渐降低，这会使得载热介质加热其它介质时温度控制困难，同时载热介质温度的降低也降低了载热介质加热其它物料的升温上限。另外，由于升温、反应过程、降温过程，物料的升温、控温冷却、降温共用一台换热器，换热器往往要经历频繁的冷热冲击和因为加热冷却介质压力不同所导致的压力冲击，换热器寿命短暂。

鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种聚醚生产的热量回收装置，该装置通过增加设备、分支管路和控制阀组实现不同工艺过程阶段的换热介质的不同处置，从而实现换热介质温度的稳定可控，使得热量回收装置得以稳定运行，延长了换热器的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案解决的：

一种聚醚生产的热量回收装置，包括反应釜、换热系统和第一冷凝水罐，所述反应釜与若干组换热系统相连，所述换热系统包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与循环水系统连通，所述第二换热器一侧与工艺介质连通，另一侧与循环使用的冷凝水管路相通并构成冷却回路，同时与蒸汽管网相通，构成加热回路。

所述若干组换热系统包括一组换热系统或两组换热系统，便于相互利用副产的蒸汽。

所述蒸汽管网包括蒸汽自外管或/和若干蒸汽用户管道，蒸汽自外管能将外部输入的蒸汽在本装置中使用，本装置产生的蒸汽能通过若干蒸汽用户管道供其他蒸汽用户使用。

所述若干蒸汽用户管道与第二换热器之间设有气液分离器，气液分离器能分离第二换热器中产生的蒸汽和携带的循环使用的未汽化的冷凝水。

所述若干蒸汽用户管道与第一冷凝水罐相连，且所述若干蒸汽用户管道与第一冷凝水罐之间设有蒸汽用户区的第二冷凝水罐和第三泵，若干蒸汽用户的蒸汽冷却后形成的冷凝水会进入用户区的第二冷凝水罐，再利用第三泵将第二冷凝中的冷凝水通入第一冷凝水罐中备用。

所述气液分离器与第一冷凝水罐相连，能将气液分离器中的冷凝水回收到第一冷凝水罐中备用。

所述第二换热器与气液分离器之间设有第五阀门，所述气液分离器与若干蒸汽用户管道之间设有第四阀门，第五阀门用来控制第二换热器中产生的蒸汽进入气液分离器，第四阀门用来控制气液分离器中的蒸汽进入蒸汽管网供其他蒸汽用户使用。

所述反应釜与第一换热器和第二换热器之间设有第一泵，通过第一泵将反应釜中的物料通入第一换热器或第二换热器中。

所述第一泵和第二换热器之间设有第二阀门，所述第一泵和第一换热器之间设有第三阀门，可以通过控制第二阀门和第三阀门的开关来决定反应釜内的物料进入第一换热器还是第二换热器，同时还能调节物料进入第一换热器或第二换热器中的量。

所述蒸汽管网与第二换热器之间设有第一阀门，用来控制蒸汽管网中的蒸汽进入第二换热器。

本实用新型的有益效果如下：

1.当反应釜中的冷物料通过第一泵通入第二换热器中，利用蒸汽管网中的蒸汽将物料加热，物料被加热后再回到反应釜中；当反应釜中的热物料通过第一泵通入第二换热器中，将第一冷凝水罐中的冷凝水也通入第二换热器中，冷凝水被加热后蒸发产生蒸汽，产生的蒸汽通过气液分离器用于蒸汽管网或者车间，来满足厂区其它装置用热需求，如保温和较低温度的加热；

2.第一冷凝水罐中的冷凝水可以循环使用：在第二换热器中，蒸汽管网中的蒸汽与冷物料换热后产生冷凝水，冷凝水会流入第一冷凝水罐中循环使用；第二换热器中产生的蒸汽经蒸汽管网通入若干蒸汽用户后冷却下来也会产生冷凝水，产生的冷凝水通过蒸汽用户区的第二冷凝水罐部分回收到热回收系统的第一冷凝水罐中以控制水的进出平衡；第一冷凝水罐中的冷凝水用来通入第二换热器中与热物料产生蒸汽，蒸汽通入到蒸汽管网中，以此构成循环。

3. 第一换热器单独连接循环水系统，反应结束后的冷却过程，可以将物料通入到第一换热器中冷却后再通入反应釜内；除此之外，当第二换热器遇到紧急情况，如反应温度失控时，可以利用第一换热器紧急冷却。

4. 在反应产生的热量通过副产蒸汽回收的同时，由于蒸汽和循环冷却水不需要在一个换热器中进行切换，避免了频繁、剧烈的冷热冲击，使得换热器的寿命得以延长。

附图说明

图1为本实用新型一种聚醚生产的热量回收装置的结构示意图一；

图2为本实用新型一种聚醚生产的热量回收装置的结构示意图二；

其中标号：1和31为反应釜，2和22为第一换热器，21和23为第二换热器，3为第一冷凝水罐，4为蒸汽管网，5和51为第一阀门，6和61为第三阀门，7和71为第二阀门，8和81为第一泵，9为第二泵，10为第三泵， 12和121为循环水系统，13和17为气液分离器，14为第二冷凝水罐，15和18为第四阀门，16和19为第五阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作出进一步的说明。

实施例1

如图1所述，在反应釜1中通入起始剂等首批物料（此时物料为冷物料）后，打开第一泵8和第三阀门6，将反应釜中冷的物料通入到第二换热器21中，同时打开第一阀门5，将外部输入的蒸汽或其他反应釜副产的蒸汽通过蒸汽管网4中的蒸汽自外管通入到第二换热器21中对物料进行升温，升温后的物料再通入反应釜1进行反应，高温的蒸汽在第二换热器21与低温的物料换热后冷凝，产生的冷凝水通过管路进入第一冷凝水罐3。

持续往第二换热器21中通入蒸汽，待反应釜1升温至规定温度后，开始通入氧化烯烃，开环聚合反应开始，同时关闭第二换热器21的蒸汽输入，即关闭第一阀门5。反应放热后，系统继续升温，当反应继续升温至150℃左右时，打开第二泵9往第二换热器21中通入热水或冷凝水，热水或冷凝水在第二换热器21中升温到沸点后逐步汽化，产生的蒸汽通过第五阀门16进入气液分离器13中，气液分离器13中的蒸汽通过第四阀门15进入蒸汽管网4中供其他蒸汽用户使用，气液分离器13中分离出未汽化的水会流入第一冷凝水罐3中备用。可以通过控制气液分离器13气相出口的蒸汽压力为0.27MPaA，使装置内的蒸汽温度控制在130℃；副产蒸汽通过管网供其他蒸汽用户使用后冷凝进入第二冷凝水罐14中，第二冷凝水罐14中的冷凝水能通过第三泵10通入到第一冷凝水罐3中以实现热系统水的进出平衡。

当反应结束后，反应釜1的物料温度不易将冷凝水加热成蒸汽，可以关闭第三阀门6，打开第二阀门7，将物料通入到第一换热器2中，利用循环水系统12将物料冷却后再通入到反应釜1内；除此之外，当第二换热器21遇到紧急情况，如反应温度失控时，可以利用第一换热器2紧急冷却。而且在反应放热通过蒸汽回收热量的同时，由于蒸汽和循环冷却水不需要在一个换热器中进行切换，避免了频繁、剧烈的冷热冲击，使得换热器的寿命得以延长。

实施例2

如图2所述，在反应釜31中通入起始剂等首批物料（此时物料为冷物料）后，打开第一泵81和第三阀门61，将反应釜中冷的物料通入到第二换热器23中，同时打开第一阀门51，将外部输入的蒸汽或其他反应釜副产的蒸汽通过蒸汽管网4中的蒸汽自外管通入到第二换热器23中对物料进行升温，升温后的物料再通入反应釜31进行反应，高温的蒸汽在第二换热器23中与低温的物料换热后冷凝，产生的冷凝水通过管路进入第一冷凝水罐3。

持续往第二换热器23中通入蒸汽，待反应釜31升温至规定温度后，开始通入氧化烯烃，开环聚合反应开始，同时关闭第二换热器23的蒸汽输入，即关闭第一阀门51。反应放热后，系统继续升温，当反应继续升温至150℃左右时，打开第二泵9往第二换热器23中通入热水或冷凝水，热水或冷凝水在第二换热器23中升温到沸点后逐步汽化，产生的副产蒸汽通过第五阀门19进入气液分离器17中，气液分离器17中的蒸汽通过第四阀门18进入蒸汽管网4中供其他蒸汽用户使用，气液分离器17中分离出的未汽化的水会流入第一冷凝水罐3中备用。可以通过控制气液分离器17气相出口的蒸汽压力为0.27MPaA，使装置内的蒸汽压力控制在130℃；副产蒸汽通过管网供其他蒸汽用户使用后冷凝后进入第二冷凝水罐14中，第二冷凝水罐14中的冷凝水能通过第三泵10通入到第一冷凝水罐3以实现热系统水的进出平衡。

当反应结束后，反应釜31的物料温度不易将冷凝水加热成蒸汽，可以关闭第三阀门61，打开第二阀门71，将物料通入到第一换热器22中，利用循环水系统121将物料冷却后再通入反应釜31内；除此之外，当第二换热器23遇到紧急情况，如反应温度失控时，可以利用第一换热器22紧急冷却。而且在反应放热通过蒸汽回收的同时，由于蒸汽和循环冷却水不需要在一个换热器中进行切换，避免了频繁、剧烈的冷热冲击，使得换热器的寿命得以延长。

第二换热器23中产生的蒸汽进入蒸汽管网4后，可以供给反应釜1，采用相同原理将回收的蒸汽并联于厂区蒸汽管网4，通入反应釜1的第二换热器21中，对第二换热器21中的冷物料进行加热。为了让反应釜1和反应釜31相互利用产生的蒸汽，应该合理的安排其生产的时间，使一个反应的用蒸汽阶段处于另一个反应副产蒸汽的阶段。并联于蒸汽管网4的反应釜的配套升温换热器数量可以不受限制，并联数量增多和合理的生产时间分布可以促进蒸汽管网本身的压力稳定。

上述实施方式仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚醚生产的热量回收装置，包括反应釜、换热系统和第一冷凝水罐，其特征在于：所述反应釜与若干组换热系统相连，所述换热系统包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器上连通循环水系统，所述第二换热器一侧与第一冷凝水罐相通并构成回路，又与蒸汽管网相通并构成回路。

2.如权利要求1所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述若干组换热系统包括一组换热系统或两组换热系统。

3.如权利要求1所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述蒸汽管网包括蒸汽自外管或/和若干蒸汽用户管道。

4.如权利要求3所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述若干蒸汽用户管道与第二换热器之间设有气液分离器。

5.如权利要求3所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述若干蒸汽用户管道与第一冷凝水罐相连，且所述若干蒸汽用户管道与第一冷凝水罐之间设有第二冷凝水罐和第三泵。

6.如权利要求4所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述气液分离器与第一冷凝水罐相连。

7.如权利要求3所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述第二换热器与气液分离器之间设有第五阀门，所述气液分离器与若干蒸汽用户管道之间设有第四阀门。

8.如权利要求1所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述反应釜与第一换热器和第二换热器之间设有第一泵。

9.如权利要求8所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述第一泵和第二换热器之间设有第二阀门，所述第一泵和第一换热器之间设有第三阀门。

10.如权利要求1所述的一种聚醚生产的热量回收装置，其特征在于：所述蒸汽管网与第二换热器之间设有第一阀门。

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