一种乙二胺汽化器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽化器，具体涉及一种乙二胺汽化器。
【背景技术】
[0002]三乙烯二胺(TEDA)，化学名称为I ,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，分子式为N(CH2CH2)3N,分子量112.18。三乙烯二胺为对称的笼状分子，是一种无色、易吸湿的晶体，常温下升华，宜贮存于密闭及干燥容器内。TEDA广泛用于聚氨酯泡沫、弹性体与塑料制品及成型工艺，此外，还可用作乙烯聚合催化剂及环氧乙烷烃聚合催化剂，其衍生物可用作腐蚀抑制剂、乳化剂等，应用十分广泛。
[0003]根据使用的原料不同，目前合成三乙烯二胺主要有以下几种方法:(I)由哌嗪及其衍生物合成，(2)由二乙醇胺合成，(3)由乙二胺合成，(4)由乙二胺和乙醇胺共同合成，(5)由乙醇胺合成，(6)由环氧乙烷合成。其中，以乙二胺作为原料合成三乙烯二胺，是在适当的催化剂作用下，乙二胺通过气相脱氨杂环化一步合成三乙烯二胺。在这个路线中，需要将乙二胺汽化、并将气态乙二胺升温到250°C以上的高温，才能进行环合反应。
[0004]乙二胺，又名乙撑二胺，为无色或微黄色油状或水样液体，呈强碱性，熔点8.5°C，沸点116?117.2°C。乙二胺在高热情况下，会发生聚合生成粘性聚合物，继续高温会发生炭化。
[0005]目前工厂多采用列管式汽化器对乙二胺进行汽化。乙二胺由汽化器底部进入换热列管内，在换热列管外部流动高温导热油，乙二胺吸收高温导热油的热量汽化。但是，乙二胺汽化过程中难免发生受热不均匀的情况，乙二胺气体和液体夹带严重;受热不均会导致乙二胺的聚合、炭化，粘性聚合物和炭化物常常会堵塞换热列管，必须停机后更换新的换热列管。乙二胺气体夹带液体一起进入催化脱氨装置，液体乙二胺不仅无法被催化，而且还会存留在催化脱氨装置中，影响气体的正常反应。
[0006]因此，研发一种新型的乙二胺汽化器是十分必要的。
【实用新型内容】
[0007]为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种汽化效率高、气液分离效果好、换热列管使用寿命长的乙二胺汽化器。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0009]—种乙二胺汽化器，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段，汽化段和沉降段之间通过隔板分隔;所述汽化段内包括若干换热列管，换热列管的末端与乙二胺入口相连通，换热列管的顶端穿过隔板、连通至沉降段;汽化段的高度方向上设置有多片折流板；在汽化段的中心处设置一连通汽化段和沉降段的溢流管，溢流管贯穿折流板，其直径是换热列管直径的8?10倍;所述沉降段的直径大于汽化段的直径，其顶部设置有乙二胺气体出口；沉降段底部的隔板呈便于液体从溢流管流下的漏斗状。
[0010]本实用新型的进一步改进在于:所述汽化段下部、上部分别设置有导热油入口、导热油出口；导热油入口、导热油出口均与汽化段的管间相连通。
[0011]本实用新型的进一步改进在于:所述汽化段下部设置用于排净导热油的导淋口，其底部还设置有用于排出残渣的排残口。
[0012]本实用新型的进一步改进在于:所述折流板的尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙;相邻两块折流板分别固定在相反方向的内壁上。
[0013]本实用新型的进一步改进在于:所述汽化段与沉降段的直径比1:1.2?1.5，沉降段的高径比为1.5?2.5:1。
[0014]本实用新型的进一步改进在于:所述沉降段上部还设置有用于检测气体温度的测温口。
[0015]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是:
[0016]本实用新型通过在汽化段中心设置溢流管，增大了汽化夹带液体的循环，使气液分离更加彻底，未被汽化的乙二胺液体重新回到汽化段底部进行二次汽化，既保证排出乙二胺气体的高纯度，又增加了对原料乙二胺的利用率、降低原料损耗。本实用新型换热均匀，有效避免了乙二胺在换热列管内聚合、炭化，换热列管不易堵塞、使用寿命显著提高。
[0017]本实用新型的沉降段是一个高度大于直径的空腔，且其直径大于汽化段直径，便于被气体所夹带的乙二胺液体沉降。在实际运行过程中，汽化器呈负压状态，由换热列管顶端排出的夹液气体很容易被吸走，根本无法分离;本实用新型的沉降段空间较大，夹液气体进入沉降段后流速放缓，气体对液体的夹带力减弱，大部分液体乙二胺会沉降下来;沉降段的高度，保证了夹液气体沉降的时间，绝大部分液体乙二胺都得到有效分离，保证了用于反应的乙二胺气体具有高纯净度，提高了催化脱氨反应效率。
[0018]本实用新型中汽化段和沉降段之间的隔板为漏斗状，而且换热列管的顶部高度高于隔板高度，这样沉降下的液体乙二胺能够顺利流入溢流管，而不会进入换热列管影响汽化。
[0019]本实用新型中的折流板，能够减慢高温导热油的流动速度，形成湍流，提高换热效率和汽化效率。
[0020]本实用新型的底部设置排残口。在乙二胺汽化过程中，会有一些不易液化的杂质慢慢沉积下来；当乙二胺汽化器运行一段时间后打开排残口进行清除，保证了乙二胺气体的纯度，并能保证乙二胺汽化器的长时连续运行。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0022]其中，1、乙二胺入口，2、乙二胺气体出口、3、导热油出口，4、导热油入口，5、导淋口，6、测温口，7、排残口，8、换热列管，9、折流板，10、溢流管，11、沉降段。
【具体实施方式】
[0023]下面将参考附图来详细说明本实用新型。
[0024]一种乙二胺汽化器，如图1所示，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段11，汽化段和沉降段11之间通过隔板分隔开，乙二胺入口 I设置于汽化段下部。
[0025]所述汽化段内包括若干换热列管8，换热列管8为竖直设置，其下部末端与乙二胺入口 I相连通，其顶端穿过隔板、连通至沉降段11。乙二胺液体由乙二胺入口 I进入换热列管8，自下向上运动。汽化段内还沿高度方向设置有多层折流板9，折流板9均为水平设置，其尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙；相邻两块折流板9分别固定在相反方向的内壁上、使间隙相对设置。汽化段的上部、下部还分别设置有导热油出口 3、导热油入口4;导热油出口3、导热油入口4均连通到汽化段内换热列管的管间。高温导热油由下部进入汽化段，沿着折流板的间隙曲折流到汽化段上部、由导热油出口 3排出；在流动过程中，高温导热油的热量被换热列管中的乙二胺所吸收、实现汽化。
[0026]汽化段的中心处竖直设置溢流管10;溢流管10连通汽化段和沉降段，并贯穿数块折流板9，溢流管10与换热列管8平行但不接触。溢流管10的直径是换热列管直径的8?10倍，方便液体流下。
[0027]在汽化段下部、原料入口I的上方设置有导淋口5，设备检修时便于排净导热油;在汽化段底部、换热列管下方还设置有排残口 I，用于排出残渣。
[0028]所述沉降段11是位于汽化段的上部的一个空腔，其直径大于汽化段直径，沉降段与汽化段的直径比为1.2?1.5:1，沉降段的高径比为1.5?2.5:1。在沉降段11的顶部设有乙二胺气体出口 2。由于沉降段空间较大，因此汽化后的乙二胺进入沉降段后流速会降缓，夹杂的液体乙二胺在重力作用下充分沉降到隔板上，并流入隔板中央的溢流管10、回到汽化段底部，然后重新进入换热列管被加热汽化。为了保证沉降液体能够完全进入溢流管10，本实用新型沉降段底部的隔板呈漏斗状，沉降液体能够顺利流入溢流管，不产生滞留死角。本实用新型的换热列管顶部高度高于隔板的高度，而溢流管的顶部高度低于隔板的高度，沉降液体不会流入换热列管，而是由溢流管流下。
[0029]在沉降段11的上部，还设置有测温口 6;通过测温口 6可以检测汽化后乙二胺的温度，根据所检测温度的变化对换热介质导热油的温度进行调整。
[0030]本实用新型的工作过程为:
[0031]乙二胺液体通过乙二胺入口进入汽化器的换热列管、向上运动，高温导热油通过位于下部的导热油入口进入换热列管的管间，并沿折流板的间隙缓慢向上运动;运动过程中乙二胺吸收热量、变为气态。夹液气体进入沉降段后，液体逐渐沉降到隔板上，并汇集至溢流管中流下，重新回到汽化段底部，再次进入换热列管进行汽化。纯净的乙二胺气体通过汽化器顶部的汽化出口排出、进入反应工段。换热后的导热油由下部的导热油出口排出、继续循环。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种乙二胺汽化器，其特征在于:包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段(11)，汽化段和沉降段(11)之间通过隔板分隔；所述汽化段内包括若干换热列管(8)，换热列管(8)的末端与乙二胺入口(I)相连通，换热列管(8)的顶端穿过隔板、连通至沉降段(11);汽化段的高度方向上设置有多片折流板(9);在汽化段的中心处设置一连通汽化段和沉降段(11)的溢流管(10)，溢流管(10)贯穿折流板(9)，其直径是换热列管(8)直径的8?10倍;所述沉降段(11)的直径大于汽化段的直径，其顶部设置有乙二胺气体出口(2);沉降段(11)底部的隔板呈便于液体从溢流管(10)流下的漏斗状。2.根据权利要求1所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于:所述汽化段上部、下部分别设置有导热油出口(3)、导热油入口(4);导热油入口(4)、导热油出口(3)均与汽化段的管间相连通。3.根据权利要求2所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于:所述汽化段下部设置用于排净导热油的导淋口(5)，其底部还设置有用于排出残渣的排残口(7)。4.根据权利要求3所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于:所述折流板(9)的尾端垂直固定在汽化段内壁上，其前端与对面内壁有一定间隙；相邻两块折流板(9)分别固定在相反方向的内壁上。5.根据权利要求1?4任一项所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于:所述汽化段与沉降段(11)的直径比1:1.2?1.5，沉降段(11)的高径比为1.5?2.5:1。6.根据权利要求5所述的一种乙二胺汽化器，其特征在于:所述沉降段(11)上部还设置有用于检测气体温度的测温口(6)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种乙二胺汽化器，包括位于下部的汽化段和位于上部的沉降段，汽化段和沉降段之间通过隔板分隔；汽化段内包括若干换热列管，换热列管的末端与乙二胺入口相连通，换热列管的顶端穿过隔板、连通至沉降段；汽化段在高度方向上还设置多片折流板；在汽化段的中心处设置连通汽化段和沉降段的溢流管，溢流管贯穿折流板，其直径是换热列管直径的8~10倍；所述沉降段的直径大于汽化段的直径，顶部设置有气体出口；沉降段底部的隔板呈漏斗状。本实用新型气液分离彻底，液体乙二胺重新回到汽化段底部进行汽化，降低原料损耗；换热均匀，有效避免乙二胺在换热列管内聚合、炭化，换热列管不易堵塞、使用寿命提高。
【IPC分类】C07C209/86, F28D7/16, C07C211/10, F28F9/24
【公开号】CN205245853
【申请号】CN201521120414
【发明人】符建忠, 任喜全, 常占锋, 刘运然, 刘振业
【申请人】石家庄合汇化工有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月30日