一种防止气相物料聚合的冷凝器的制作方法

一种防止气相物料聚合的冷凝器，属于丙烯酸甲酯生产设备技术领域。

背景技术：

丙烯酸甲酯生产过程中，在酯提纯塔，主要是使用精馏塔脱去前系统带来和产生的阻聚剂、重组分等。通过减压精馏，合格的丙烯酸甲酯从塔顶气相管线馏出，经过换热器冷凝，丙烯酸甲酯进入塔顶受液罐。罐内丙烯酸甲酯溶液一部分作为精馏塔的回流、一部分用于塔顶第一冷凝器封头喷淋，其他物料打入产品储罐中。为控制丙烯酸甲酯产品的阻聚剂含量，有一路阻聚剂加在了精馏塔气相馏出管线上，同时也可用作气相馏出管线的阻聚。

在实际生产过程中，由于气相管线设计余量较大，且气相馏出管线较长，易发生相变，产生丙烯酸甲酯液体，液体不含阻聚剂，达到一定条件就会引发聚合，特别是在冷却器的气相入口处聚合现象最为严重，造成气相馏出管线的堵塞，精馏塔只能退出运行，清理聚合物后，再切进系统运行。聚合发生频繁时，经常出现每周清理一次的情况，严重影响了丙烯酸甲酯单元的安全运行和长周期运行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够消除气相馏出管路内发生聚合、延长丙烯酸甲酯生产线运行周期、确保生产装置安全的防止气相物料聚合的冷凝器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该防止气相物料聚合的冷凝器，其特征在于：包括冷却器以及喷淋模块，冷却器的气相入口通过气相馏出管线与精馏塔的塔顶连通，冷却器的气相出口连接压力调节装置，冷却器的液相出口连接有出液管，出液管上设置有出液阀，喷淋模块的进液端与冷却器的液相出口连通，喷淋模块的喷淋部设置在冷却器内靠近气相入口的一侧，气相流出管线连接有阻聚剂输送模块。

优选的，所述的冷却器包括第一冷却器和第二冷却器，第一冷却器的气相入口与精馏塔的塔顶连通，第二冷却器的气相入口与第一冷却器的气相出口连通，压力调节装置与第二冷却器的气相出口连通，第一冷却器和第二冷却器的液相出口均与出液管和喷淋模块的进液端连通，喷淋模块的喷淋部设置有两个，并分别设置在第一冷却器和第二冷却器内。

优选的，所述的喷淋模块包括输送泵以及喷淋管，输送泵的进液端与冷却器的液相出口连通，喷淋管的一端与输送泵的出液端连接，另一端设置在冷却器内靠近气相入口的一侧，喷淋管设置在冷却器内的一端安装有喷嘴，出液管的进液端输送泵的出液端连通，喷淋管上设置有喷淋阀。

优选的，所述的喷淋管上还设置有单向阀。

优选的，所述的输送泵与精馏塔之间还设置有回液管，回液管的进液端与输送泵的出液端连通，回液管的出液端与精馏塔的塔顶连通。

优选的，还包括储液罐，冷却器的液相出口与储液罐进液端连通，喷淋模块的进液端和出液管的进液端均与储液罐的出液端连通。

优选的，所述的压力调节装置包括真空泵以及封水罐，真空泵的输入端与冷却器的气相出口连通，真空泵的输出端与封水罐的输入端连通。

优选的，所述的压力调节装置还包括封水冷却器，封水冷却器的进液端与封水罐的出液端连通，封水冷却器的出液端与真空泵的输入端相连。

优选的，所述的阻聚剂输送模块为阻聚剂管，阻聚剂管的输出端设置在气相馏出管线中部，且阻聚剂管的输出端设置有喷嘴。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本防止气相物料聚合的冷凝器的喷淋模块将冷却器液相出口的液体再次喷入冷却器的气相出口内，由于冷却器的液相出口流出的液体中含有阻聚剂，因此能够避免丙烯酸甲酯聚合，进而避免丙烯酸甲酯在冷却器的气相入口处发生聚合反应，减少直至杜绝精馏塔气相馏出管线的聚合，延长甲酯运行周期，确保生产装置的安全，改造后，精馏塔的运行周期得到了延长，由最短运行周期为7天，延长至最长运行周期达到3个月，有效减少精馏塔停车处理的次数，增加经济效益，减少清出物料对环境的影响，同时降低检修人工费用。

2、冷却器包括串联设置的第一冷却器和第二冷却器，保证对馏出的气相物料冷却效果好，从而保证气相物料完全液化。

3、通过输送泵将液化后的部分丙烯酸甲酯溶液再次喷入冷却器的气相入口，并利用丙烯酸甲酯中含油的阻聚剂防止丙烯酸甲酯在冷却器的气相入口处发生聚合。

4、通过设置单向阀，避免了气相物料回流，影响喷淋管的喷淋效果，保证了喷淋管的工作稳定。

5、冷却器的液相出口连接有储液罐，从而能够保证喷淋模块的喷淋稳定。

附图说明

图1为防止气相物料聚合的冷凝器的结构示意图。

图2为防止气相物料聚合的冷凝器的喷淋结构示意图。

图中：1、精馏塔 2、第一冷却器 3、第二冷却器 4、压力调节装置 5、输送泵 6、回流管 7、喷淋管 8、出液管 9、出料管 10、进料管 11、储液罐 12、真空泵 13、封水冷却器 14、封水罐 15、阻聚剂管 16、出液阀 17、回流阀 18、喷液阀 19、单向阀 20、调压阀。

具体实施方式

图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~2对本实用新型做进一步说明。

一种防止气相物料聚合的冷凝器，包括冷却器以及喷淋模块，冷却器的气相入口通过气相馏出管线与精馏塔1的塔顶连通，冷却器的气相出口连接压力调节装置4，冷却器的液相出口连接有出液管8，出液管8上设置有出液阀16，喷淋模块的进液端与冷却器的液相出口连通，喷液模块的喷淋部设置在冷却器内靠近气相入口的一侧，气相流出管线连接有阻聚剂输送模块。本防止气相物料聚合的冷凝器的喷淋模块将冷却器液相出口的液体再次喷入冷却器的气相出口内，由于冷却器的液相出口流出的液体中含有阻聚剂，因此能够避免丙烯酸甲酯聚合，进而避免丙烯酸甲酯在冷却器的气相入口处发生聚合反应，减少直至杜绝精馏塔1气相馏出管线的聚合，延长甲酯运行周期，确保生产装置的安全，改造后，精馏塔1的运行周期得到了延长，由最短运行周期为7天，延长至最长运行周期达到3个月，有效减少精馏塔1停车处理的次数，增加经济效益，减少清出物料对环境的影响，同时降低检修人工费用。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

实施例1

如图1~2所示：精馏塔1的中部连接有进料管10，进料管10将待提纯的物料输送至精馏塔1内，精馏塔1的底部连接有出料管9，精馏塔1内分馏后的液体物料由出料管9排出。精馏塔1的顶部通过气相馏出管线与冷却器的气相入口连通。

阻聚剂输送模块为阻聚剂管15，阻聚剂管15的输出端伸入气相馏出管线的中部，且阻聚剂管15的输出端安装有喷嘴，喷嘴朝向冷却器一侧设置，且喷嘴的中心线与气相馏出管线的中心线重合。喷嘴的工作压力为0.125MPa，喷雾直径为400mm，喷雾流量为5kg/h。

在本实施例中，冷却器包括第一冷却器2和第二冷却器3，气相馏出管线一端与精馏塔1的顶部连通，另一端与第一冷却器2的气相入口连通，第二冷却器3的气相入口与第一冷却器2的气相出口连通，第二冷却器3的气相出口与压力调节块4相连通，第一冷却器2和第二冷却器3设置在同一水平面上。

该防止气相物料聚合的冷凝器还包括储液罐11，储液罐11设置在第一冷却器2和第二冷却器3的下侧，第一冷却器2和第二冷却器3的液相出口均设置在下侧，且第一冷却器2和第二冷却器3的液相出口均与储液罐11连通，并将第一冷却器2和第二冷却器3内的气相液化产生的液体输送至储液罐11内储存，从而保证了第一冷却器2和第二冷却器3内产生的液体能够快速排出，避免对第一冷却器2和第二冷却器3的工作造成妨碍。

喷淋模块包括喷淋管7以及输送泵5，喷淋管7与冷却器一一对应，输送泵5的进液端与储液罐11的下部连通，两根喷淋管7的一端同时与输送泵5的出液端连通，另一端分别伸入第一冷却器2和第二冷却器3内，并设置在靠近气相出口的一侧。喷淋管7伸入冷却器内的一端安装有喷嘴，喷嘴朝向冷却器的气相出口一侧设置，且喷嘴的中心线与气相出口的中心线重合。喷嘴的工作压力为0.5MPa，喷雾直径为400mm，喷雾流量为200kg/h。喷淋管7上设置有喷液阀18以及单向阀19。

第一冷却器2和第二冷却器3的气相入口处还安装有伴热管线，从而能够分别为第一冷却器2和第二冷却器3的气相进口加热，控制第一冷却器2和第二冷却器3气相进口加热，以避免丙烯酸甲酯在第一冷却器2或第二冷却器3的气相入口处发生聚合反应。

精馏塔1和储液罐11之间还设置有回流管6，回流管6的一端与输送泵5的出液端连通，另一端与精馏塔1的顶部连通，回流管6上设置有回流阀，从而能够使丙烯酸甲酯液体回流至精馏塔1内。出液管8的进液端也与输送泵5的出液端连通，从而能够将储液罐11内的丙烯酸甲酯液体输送至指定位置，出液管8上设有出液阀16。

压力调节装置4包括真空泵12、封水冷却器13以及封水罐14，真空泵12的输入端与第二冷却器3的气相出口连通，且真空泵12的输入端与第二冷却器3的气相出口之间设置有调压阀20，真空泵12的输出端与封水罐14的中上部连通，封水罐14的顶部设置有出气管，封水冷却器13的进液端与封水罐14的出液端连通，封水冷却器13的出液端与真空泵12的输入端连通，从而通过真空泵12调节压力，还能够使杂质气体喷出，并且能够避免液体随气体排出污染环境。

本防止气相物料聚合的冷凝器的使用方法如下：

1）通过压力调节装置4调节第一冷却器2、第二冷却器3和储液罐11中压力为20.66±2kPa；将精馏塔1塔顶馏出的气相产物经第一冷却器2和第二冷却器3冷凝，获得温度23~33℃的冷凝混合液；

2）冷凝混合液进入储液罐11内，储液罐11中温度23~33℃，储液罐11中的冷凝混高度为50~80%；

3）储液罐11底部设有输送泵5，并通过输送泵5分别与回流管6、喷淋管7和出液管8配合，实现冷凝混合液的回流、喷淋和送出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。