1.本发明属于化工生产技术领域,具体涉及一种高沸聚合物预处理系统。
背景技术:2.原甲酸三乙酯的粗脂(以下简称粗乙酯)在精馏塔中精馏后,一旦升温到120℃以后,会在塔釜形成具有粘附性的高沸聚合物,高沸聚合物会随汽体夹带至塔板或填料上,致使堵塔。塔的加热使用外置再沸器循环加热,高沸聚合物也会附着在再沸器列管上,降低换热效率,最终堵塞再沸器。形成的高沸聚合物附着在塔内后,只能停车再进行洗塔,停车后会影响精馏塔的连续运行,降低精馏塔处理量。洗塔需要水洗塔,清洗完后塔内存留的水会和开车后的原甲酸三乙酯的粗脂反应,从而降低了产品的收率。
技术实现要素:3.本发明实施例提供一种高沸物预处理系统,旨在实现将高沸聚合物提前分离出来,使精馏塔中不再产生高沸聚合物,减少了堵塔板频率,延长了精馏塔运行时间,提高成品收率。
4.为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种高沸聚合物预处理系统,包括:
5.原料罐,用于承装粗乙酯;
6.加热单元,设于所述原料罐的出料侧,并与所述原料罐连通,所述加热单元包括多个并联设置的蒸发组件,多个所述蒸发组件分别与所述原料罐连通,每个所述蒸发组件的入口设有第一开关阀,出口设有第二开关阀,多个所述蒸发组件择一使用;
7.汽液分离器,设于所述加热单元的出料侧,所述汽液分离器与多个所述蒸发组件分别连通,所述汽液分离器上分别设有出气口和出液口;
8.缓存单元,连通于所述汽液分离器的出气口,并用于冷凝粗乙酯为精馏塔供料;
9.中间罐,连通于所述汽液分离器的出液口,所述中间罐与所述加热单元的进料侧连通;以及
10.冲洗单元,出水口与多个所述蒸发组件的进料侧分别连通,所述冲洗单元的进水口与多个所述蒸发组件的出料侧分别连通。
11.在一种可能的实现方式中,所述蒸发组件包括:
12.预热器,设于所述原料罐的出料侧,所述第一开关阀设于所述预热器的入口处;以及
13.蒸发器,设于所述预热器的出料侧,所述第二开关阀设于所述蒸发器的出口处;
14.所述冲洗单元的出水口分别与多个所述第一开关阀的出料侧连通,所述冲洗单元的进水口分别与多个所述第二开关阀的进料侧连通,所述中间罐的出水口分别与多个所述第一开关阀的进料侧连通。
15.一些实施例中,多个所述第一开关阀的出口侧还分别设有第一调节阀,所述冲洗
单元的出水口分别与多个所述第一调节阀的进料侧连通。
16.一些实施例中,所述冲洗单元包括:
17.洗水罐,出水口分别与多个所述第一开关阀的进料侧连通;
18.清洗泵,连通于所述洗水罐的出水口和多个所述第一开关阀之间;以及
19.板框,进水口与所述清洗泵连通,出水口与所述洗水罐连通。
20.一些实施例中,所述洗水罐的出水口还连通有跨接管,所述跨接管的一端连通于所述洗水罐的出水口和所述清洗泵之间,另一端连通于所述清洗泵和多个所述第一开关阀之间;
21.所述跨接管上还设有第二调节阀。
22.在一种可能的实现方式中,所述缓存单元包括依次串联的多个冷凝器,多个所述冷凝器的出液口通过出料管相互连通,所述缓存单元还包括与所述出料管连通的接收罐,所述接收罐用于对精馏塔供料。
23.一些实施例中,所述高沸聚合物预处理系统还包括位于多个所述冷凝器后序的真空泵。
24.在一种可能的实现方式中,所述中间罐上设有液位计,所述中间罐的出料侧还依次设有第三打料泵以及第三控制阀,所述液位计与所述第三控制阀通讯连接。
25.在一种可能的实现方式中,所述原料罐的出料侧还依次设有第一打料泵、第一流量计以及第一控制阀。
26.在一种可能的实现方式中,所述缓存单元的出料侧还依次设有第二打料泵、第二流量计以及第二控制阀。
27.本技术实施例中,与现有技术相比,本发明高沸聚合物预处理系统通过对粗乙酯的预处理,使得粗乙酯中的高沸聚合物集中在蒸发组件内,进而使得进入精馏塔的粗乙酯不会再产生高沸聚合物,解决了精馏塔堵塔的问题;加热单元包括多套并联设置的蒸发组件,多套蒸发组件交替使用,可以在工作过程中对不使用的蒸发组件进行清洗,不必停机,实现了生产的连续性,延长了精馏塔的运行时间,提高了工作效率和成品产率。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的高沸聚合物预处理系统的结构示意图。
29.附图标记说明:
30.10-原料罐;11-第一打料泵;12-第一流量计;13-第一控制阀;
31.20-加热单元;21-预热器;22-蒸发器;23-第一开关阀;24-第二开关阀;25-第一调节阀;
32.30-汽液分离器;
33.40-缓存单元;41-冷凝器;42-接收罐;43-第二打料泵;44-第二流量计;45-第二控制阀;46-出料管;
34.50-中间罐;51-液位计;52-第三控制阀;53-第三打料泵;
35.60-冲洗单元;61-洗水罐;62-清洗泵;63-板框;64-跨接管;65-第二调节阀;
36.70-真空泵。
具体实施方式
37.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
38.请一并参阅图1,现对本发明提供的高沸聚合物预处理系统进行说明。所述高沸聚合物预处理系统,包括原料罐10、加热单元20、汽液分离器30、缓存单元40、中间罐50以及冲洗单元60,原料罐10用于承装粗乙酯;加热单元20设于原料罐10的出料侧,并与原料罐10连通,加热单元20包括多个并联设置的蒸发组件,多个蒸发组件分别与原料罐10连通,每个蒸发组件的入口设有第一开关阀23,出口设有第二开关阀24,多个蒸发组件择一使用;汽液分离器30设于加热单元20的出料侧,汽液分离器30与多个蒸发组件分别连通,汽液分离器30上分别设有出气口和出液口;缓存单元40连通于汽液分离器30的出气口,并用于冷凝粗乙酯为精馏塔供料;中间罐50连通于汽液分离器30的出液口,中间罐50与加热单元20的进料侧连通;冲洗单元60出水口与多个蒸发组件的进料侧分别连通,冲洗单元60的进水口与多个蒸发组件的出料侧分别连通。
39.本实施例提供的高沸聚合物预处理系统,在具体使用过程中,原料罐10中的粗乙酯进入加热单元20,此时加热单元20中只有一套蒸发组件开启,其余蒸发组件关闭,粗乙酯在蒸发组件中汽化,高沸聚合物附着在蒸发组件的内壁。蒸发后的汽液混合物进入汽液分离器30中,汽体通过汽液分离器30的出气口进入缓存单元40,缓存单元40对汽体进行冷凝形成粗乙酯并供料至精馏塔,液体通过汽液分离器30的出液口进入中间罐50,中间罐50将液体排回至加热单元20的前序阶段,进行下一次处理;当其中一套蒸发组件因高沸聚合物附着在内壁换热效率下降后,可切换另一套蒸发组件进行工作,其中切换下来的一套蒸发组件已被高沸聚合物堵塞,可以开启冲洗单元60,冲洗单元60通过向蒸发组件内通入水流,进而将高沸聚合物夹带出来,清洗完后的蒸发组件通过加热将残存的水分蒸干,等待下一套切换使用。
40.与现有技术相比,本发明高沸聚合物预处理系统通过对粗乙酯的预处理,使得粗乙酯中的高沸聚合物集中在蒸发组件内,进而使得进入精馏塔的粗乙酯不会再产生高沸聚合物,解决了精馏塔堵塔的问题;加热单元20包括多套并联设置的蒸发组件,多套蒸发组件交替使用,可以在工作过程中对不使用的蒸发组件进行清洗,不必停机,实现了生产的连续性,延长了精馏塔的运行时间,提高了工作效率和成品产率。
41.在一些实施例中,上述蒸发组件的一种具体实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,蒸发组件包括预热器21以及蒸发器22,预热器21设于原料罐10的出料侧,第一开关阀23设于预热器21的入口处;蒸发器22设于预热器21的出料侧,第二开关阀24设于蒸发器22的出口处;冲洗单元60的出水口分别与多个第一开关阀23的出料侧连通,冲洗单元60的进水口分别与多个第二开关阀24的进料侧连通,中间罐50的出水口分别与多个第一开关阀23的进料侧连通。粗乙酯从原料罐10流出后,先进入预热器21中,预热器21对粗乙酯进行预热升高至一定温度,随后通过蒸发器22进行蒸发,使得粗乙酯在蒸发器22中汽化,进而产生高沸聚合物并附着在蒸发器22的内壁,蒸发后的汽液混合物进入汽液分离器30中。通过先预热后蒸发的过程,降低蒸发过程的功率损耗,并且可适当减少蒸发器22的工作时间,且可保证蒸发过程中产出高沸聚合物的效率,防止高沸聚合物产出不充分。
42.具体地,蒸发器22可采用升膜蒸发器。
43.在一些实施例中,上述加热单元20的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,多个第一开关阀23的出口侧还分别设有第一调节阀25,冲洗单元60的出水口分别与多个第一调节阀25的进料侧连通。即每个第一开关阀23的出口侧均对应设有一个第一调节阀25,如图1所示,当位于左侧的蒸发组件工作时,则其对应的第一开关阀23、第二开关阀24和第一调节阀25均打开,此时需要对位于右侧的蒸发组件进行清洗,位于右侧的蒸发组件对应的第一开关阀23和第二开关阀24均关闭,位于右侧的蒸发组件对应的第一调节阀25打开,进而使得洗水罐61内的水流进入蒸发组件进行清洗,清洗完毕后,关闭第一调节阀25,清洗后的蒸发组件进行加热,将内部的水分蒸干,完成对蒸发组件的清洗。通过设置第一调节阀25防止清洗完后的清洗水回流影响蒸发组件对粗乙酯的蒸发过程,保证水分全部截留在蒸发组件内并蒸干。
44.在一些实施例中,上述冲洗单元60的一种具体实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,冲洗单元60包括洗水罐61、清洗泵62以及板框63,洗水罐61出水口分别与多个第一开关阀23的进料侧连通;清洗泵62连通于洗水罐61的出水口和多个第一开关阀23之间;板框63的进水口与清洗泵62连通,出水口与洗水罐61连通。当需要对停机的蒸发组件进行清洗时,对应的蒸发组件的第一开关阀23开启,实现与洗水罐61的连通,洗水罐61内的水流在清洗泵62的作用下打入蒸发组件内,并从蒸发组件的出料侧溢出,再次经过清洗泵62通入板框63中,板框63将高沸聚合物过滤后,剩下的清洗水流入洗水罐61中,可用于下次清洗。通过设置清洗泵62提高清洗的水流速度,进而将蒸发组件中的高沸聚合物带出,提高对蒸发组件内高沸聚合物的清洗效率,并且流回洗水罐61时通过板框63进行过滤,可用于下次清洗使用,进而减少清洗水的用量,降低使用成本。
45.具体地,可根据需要选取清洗泵62的功率,调整水流速度至少为2m/s。
46.在一些实施例中,上述冲洗单元60的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,洗水罐61的出水口还连通有跨接管64,跨接管64的一端连通于洗水罐61的出水口和清洗泵62之间,另一端连通于清洗泵62和多个第一开关阀23之间;跨接管64上还设有第二调节阀65。通过设置跨接管64,当洗水罐61内水压足够的情况下,洗水罐61内的清洗水流直接经过跨接管64到达蒸发组件的进料侧,减少清洗泵62的使用,降低成本的损耗。
47.在一些实施例中,上述缓存单元40的一种具体实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,缓存单元40包括依次串联的多个冷凝器41,多个冷凝器41的出液口通过出料管46相互连通,缓存单元40还包括与出料管46连通管的接收罐42,接收罐42用于对精馏塔供料。多个冷凝器41对汽化的粗乙酯进行冷凝,多个冷凝器41依次串联,满足对汽化的粗乙酯的冷凝效率,并且多个冷凝器41产生的冷凝液均通入接收罐42内,保证出液效率。
48.在一些实施例中,上述高沸聚合物预处理系统的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,高沸聚合物预处理系统还包括位于多个冷凝器41后序的真空泵70。可选,真空泵70可为螺杆真空泵,通过真空泵70调整位于冷凝器41前序的设备(原料罐10、加热单元20以及汽液分离器30)的真空环境,可以降低粗乙酯的沸点,进而对粗乙酯进行处理的时候,可通过预热器21将粗乙酯预热至120℃,随后进入蒸发器22,调整蒸发器22出口的温度控制在130℃。通过设置真空泵70降低粗乙酯的沸点,进而降低加热单元20的功率损耗,从而降低生产成本。
49.在一些实施例中,上述中间罐50的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,中间罐50上设有液位计51,中间罐50的出料侧还依次设有第三打料泵53和第三控制阀52,液位计51和第三控制阀52通讯连接。通过中间罐50上的液位计51进而判断中间罐50内的液位高度,当中间罐50内的液位超出预设值时,第三控制阀52开启,进而实现中间罐50内的液体回流至加热单元20的进料侧重复处理,使用更加灵活。
50.需要说明的是,液位计51和第三控制阀52可以均连接至处理模块,液位计51达到预设值时,向处理模块发送信号,处理模块控制第三控制阀52开启。
51.在一些实施例中,上述原料罐10的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,原料罐10的出料侧还依次设有第一打料泵11、第一流量计12以及第一控制阀13。第一打料泵11将原料罐10中的粗乙酯抽出并输送至加热单元20,在输送中,依次经过第一流量计12和第一控制阀13,可以实时看到经过的粗乙酯的流量,进而通过第一控制阀13调节粗乙酯的流量,保证进料的稳定连续,防止粗乙酯流量超出加热单元20及后序的负荷,满足生产需求,降低劳动强度。
52.具体地,第一流量计12与第一控制阀13通讯连接,与液位计51和第三控制阀52之间的通讯连接关系、动作关系原理相同。
53.在一些实施例中,上述缓存单元40的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1,缓存单元40的出料侧还依次上设有第二打料泵43、第二流量计44以及第二控制阀45。第二打料泵43将缓存单元40中的粗乙酯(冷凝后)抽出并输送至精馏塔,在输送中依次经过第二流量计44和第二控制阀45,可以实时看到经过的粗乙酯(冷凝后)的流量,进而通过第二控制阀45调节粗乙酯(冷凝后)的流量,保证对精馏塔供料的稳定连续,防止粗乙酯流量超出精馏塔的负荷,满足生产需求,降低劳动强度。
54.具体地,第二流量计44与第二控制阀45通讯连接,与第一流量计12与第一控制阀13之间的通讯连接关系、动作关系原理相同。
55.本技术实施例提供的高沸聚合物预处理系统,参阅图1,具体流程如下:
56.(1)位于左侧的预热器21和蒸发器22开启,此时左侧的预热器21和蒸发器22对应的第一开关阀23和第二开关阀24打开,位于右侧的预热器21和蒸发器22对应的第一开关阀23和第二开关阀24关闭;
57.(2)开启第一打料泵11,第一打料泵11将原料罐10中的粗乙酯抽出,并依次经过第一流量计12和第一控制阀13进入位于左侧的蒸发组件;
58.(3)真空泵70为系统提供高真空,使得粗乙酯中的高沸点液体的沸点降低至130℃,粗乙酯在位于左侧的预热器21中升温至120℃后进入位于左侧的蒸发器22,蒸发器22的出口温度控制130℃,粗乙酯在蒸发器22的内壁上汽化,高沸聚合物附着在蒸发器22内壁上;
59.(4)蒸发后的汽液混合物进入汽液分离器30中,汽体经过汽液分离器30的出气口进入冷凝器41,得到冷凝后粗乙酯缓存至接收罐42中,汽液分离器30分理出的未汽化的高沸液体,流入中间罐50内;
60.(5)接收罐42内的冷凝粗乙酯经过第二打料泵43进入精馏塔,并在进入精馏塔前依次经过第二流量计44和第二控制阀45,调节精馏系统的进料稳定连续;
61.(6)中间罐50内的高沸液体到达一定量后,第三控制阀52打开,高沸液体进入加热
单元20的前序,进行下一次处理;
62.(7)左侧的预热器21和蒸发器22使用一段时间后内壁堆积了高沸聚合物,进而换热效率降低,此时打开右侧预热器21和蒸发器22的第一开关阀23和第二开关阀24,关闭左侧预热器21和蒸发器22的第一开关阀23和第二开关阀24,使用右侧的预热器21和蒸发器22;
63.(8)打开洗水罐61和清洗泵62,此时左侧的预热器21底部的第一调节阀25打开,清洗泵62将洗水罐61内的水打入左侧的预热器21内,调整水流速度达到2m/s,将高沸聚合物夹带出来,清洗完后的洗水从左侧蒸发器22的顶部溢流出来,经过板框63后回流至洗水罐61中,可以用于下次清洗使用;
64.(9)清洗完后的左侧预热器21底部的第一调节阀25关闭,通过加热将残存的水分蒸干,等待下一次使用。
65.需要说明的是,(1)-(9)的步骤描述过程仅为了方便描述,不代表具体使用步骤的前后顺序。
66.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种高沸聚合物预处理系统,其特征在于,包括:原料罐,用于承装粗乙酯;加热单元,设于所述原料罐的出料侧,并与所述原料罐连通,所述加热单元包括多个并联设置的蒸发组件,多个所述蒸发组件分别与所述原料罐连通,每个所述蒸发组件的入口设有第一开关阀,出口设有第二开关阀,多个所述蒸发组件择一使用;汽液分离器,设于所述加热单元的出料侧,所述汽液分离器与多个所述蒸发组件分别连通,所述汽液分离器上分别设有出气口和出液口;缓存单元,连通于所述汽液分离器的出气口,并用于冷凝粗乙酯为精馏塔供料;中间罐,连通于所述汽液分离器的出液口,所述中间罐与所述加热单元的进料侧连通;以及冲洗单元,出水口与多个所述蒸发组件的进料侧分别连通,所述冲洗单元的进水口与多个所述蒸发组件的出料侧分别连通。2.如权利要求1所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述蒸发组件包括:预热器,设于所述原料罐的出料侧,所述第一开关阀设于所述预热器的入口处;以及蒸发器,设于所述预热器的出料侧,所述第二开关阀设于所述蒸发器的出口处;所述冲洗单元的出水口分别与多个所述第一开关阀的出料侧连通,所述冲洗单元的进水口分别与多个所述第二开关阀的进料侧连通,所述中间罐的出水口分别与多个所述第一开关阀的进料侧连通。3.如权利要求2所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,多个所述第一开关阀的出口侧还分别设有第一调节阀,所述冲洗单元的出水口分别与多个所述第一调节阀的进料侧连通。4.如权利要求2所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述冲洗单元包括:洗水罐,出水口分别与多个所述第一开关阀的进料侧连通;清洗泵,连通于所述洗水罐的出水口和多个所述第一开关阀之间;以及板框,进水口与所述清洗泵连通,出水口与所述洗水罐连通。5.如权利要求4所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述洗水罐的出水口还连通有跨接管,所述跨接管的一端连通于所述洗水罐的出水口和所述清洗泵之间,另一端连通于所述清洗泵和多个所述第一开关阀之间;所述跨接管上还设有第二调节阀。6.如权利要求1所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述缓存单元包括依次串联的多个冷凝器,多个所述冷凝器的出液口通过出料管相互连通,所述缓存单元还包括与所述出料管连通的接收罐,所述接收罐用于对精馏塔供料。7.如权利要求6所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述高沸聚合物预处理系统还包括位于多个所述冷凝器后序的真空泵。8.如权利要求1所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述中间罐上设有液位计,所述中间罐的出料侧还依次设有第三打料泵以及第三控制阀,所述液位计与所述第三控制阀通讯连接。9.如权利要求1所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述原料罐的出料侧还依次设有第一打料泵、第一流量计以及第一控制阀。
10.如权利要求1所述的高沸聚合物预处理系统,其特征在于,所述缓存单元的出料侧还依次设有第二打料泵、第二流量计以及第二控制阀。
技术总结本发明提供了一种高沸聚合物预处理系统,所述高沸聚合物预处理系统包括原料罐、加热单元、汽液分离器、缓存单元、中间罐以及冲洗单元,所述加热单元设于所述原料罐的出料侧,并与所述原料罐连通,所述加热单元包括多个并联设置的蒸发组件,多个所述蒸发组件分别与所述原料罐连通,多个所述蒸发组件择一使用;所述汽液分离器设于所述加热单元的出料侧,所述汽液分离器与多个所述蒸发组件分别连通;所述缓存单元连通于所述汽液分离器的出气口;所述中间罐连通于所述汽液分离器的出液口;所述冲洗单元出水口与多个所述蒸发组件的进料侧分别连通。本发明提供的高沸聚合物预处理系统减少了堵塔板频率,延长了精馏塔运行时间,提高成品收率。品收率。品收率。
技术研发人员:李师灿 申银山 张盖飞 高永超 解美仙 丁小强 庞宁敏 张妍
受保护的技术使用者:河北诚信集团有限公司
技术研发日:2022.04.19
技术公布日:2022/7/5