综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产装置及方法与流程

本发明属于间苯二甲酰氯生产装置领域，具体涉及一种综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产装置及方法。

背景技术：

间苯二甲酰氯是合成聚酰胺、聚酯、聚芳酯等特种高分子的重要单体，是有机合成原料，用途十分广泛。作为特种合成纤维——芳纶纤维必需的两大主要原料之一，间苯二甲酰氯的需求量正随着芳纶纤维的快速增长而增加。间苯二甲酰氯的生产方法中以间苯二甲酸为主要原料的主要有氯化亚砜法、五氯化磷法、三氯化磷法、光气法等。

在采用间苯二甲酸和氯化亚砜为原料生产间苯二甲酰氯时，蒸馏工序换热器的冷源介质为水，换热器产生的大量热水在实际生产中不能有效利用，从而导致热能的浪费；此外，氯化亚砜遇水会剧烈反应，并放出大量气体，且间苯二甲酰氯遇水分解变质。在生产过程中，一旦发生换热器泄漏事故，处置不当极易发生较大事故。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产装置，在保证产品高收率、高纯度的基础上，充分利用了反应和蒸馏时产生的热能，并且避免了生产不安全因素的产生，提高了生产装置的安全性；本发明还提供了一种综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产方法。

本发明所述的综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产装置，包括氯化亚砜储罐、蒸馏釜、蒸馏塔、一级换热器和二级换热器；所述氯化亚砜储罐分别与一级换热器和二级换热器的冷源介质通道循环连接；所述蒸馏釜、蒸馏塔与一级换热器和二级换热器的热源介质通道连接，一级换热器和二级换热器均通过回流管线与蒸馏釜相连；所述蒸馏釜和蒸馏塔为一体化装置，所述蒸馏塔设于蒸馏釜顶部。

所述氯化亚砜储罐通过循环泵和一级换热器、二级换热器的冷源介质通道循环连接，将低温氯化亚砜通过两级换热器进行预热；氯化亚砜储罐与出料泵相连，通过出料泵将预热后的氯化亚砜通入蒸馏釜进行反应；氯化亚砜储罐上还设有伴热管线和进料管线，通过伴热管线和氯化亚砜储罐的进出料对氯化亚砜储罐的温度进行调节。

所述蒸馏釜顶部与一级换热器的热源介质入口相连，将反应体系产生的气相组分或蒸馏体系产生的馏分通入换热器进行换热。

所述一级换热器的热源介质出口与一级分相器入口相连；所述一级分相器的气相出口与二级换热器的热源介质入口相连，液相出口分别与回流管线和收集管路相连。所述二级换热器的热源介质出口与二级分相器入口相连；所述二级分相器的气相出口与真空管线相连，液相出口分别与回流管线和收集管路相连。回流管线与蒸馏釜相连。上设有收集控制阀，回流管线上设有回流控制阀。当关闭收集控制阀、打开回流控制阀时，两个分相器的液相通过回流管线进入蒸馏釜继续反应，反之则进入收集管路进行回收。

本发明所述的综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产方法，包括以下步骤：

1)通过进料管线将氯化亚砜加入氯化亚砜储罐，氯化亚砜储罐内的氯化亚砜通过循环泵分别进入一级换热器和二级换热器的冷源介质通道，经换热，回流至氯化亚砜储罐，再经出料泵加入蒸馏釜内；

2)反应时，打开回流控制阀，关闭收集控制阀，蒸馏釜中的气相组分经蒸馏塔进入一级换热器和一级分相器，分相后，液相经回流管线进入蒸馏釜，气相进入二级换热器和二级分相器，再次分相后，液相经回流管线进入蒸馏釜，气相进入真空管线；

3)蒸馏时，打开收集控制阀，关闭回流控制阀，蒸馏塔的馏分进入一级换热器和一级分相器，分相后，液相进入，气相进入二级换热器和二级分相器，再次分相后，液相进入，气相进入真空管线。

步骤1)中氯化亚砜储罐内的氯化亚砜的温度为50-65℃。

步骤2)和步骤3)中一级换热器、二级换热器的热源介质温度为90-150℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用间苯二甲酰氯的原料氯化亚砜作为换热器的冷源介质，与反应体系和蒸馏体系产生的热源物质在两级换热器内进行热量交换，不仅充分利用了反应和蒸馏时产生的热能，预热氯化亚砜；而且用氯化亚砜代替水作为换热器的冷源介质，使反应体系和蒸馏体系处于无水的环境中，避免发生因水泄漏导致的安全事故，提高了生产装置的安全性。

附图说明

图1为本发明所述生产装置的结构示意图；

图中：1、蒸馏釜；2、蒸馏塔；3、循环泵；4、氯化亚砜储罐；5、出料泵；6、伴热管线；7、进料管线；8、一级换热器；9、二级换热器；10、真空管线；11、二级分相器；12、收集控制阀；13、收集管路；14、一级分相器；15、回流控制阀；16、回流管线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本发明的一种综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产装置，包括氯化亚砜储罐4、蒸馏釜1、蒸馏塔2、一级换热器8和二级换热器9；所述氯化亚砜储罐4分别与一级换热器8和二级换热器9的冷源介质通道循环连接；所述蒸馏釜1、蒸馏塔2与一级换热器8和二级换热器9的热源介质通道连接，一级换热器8和二级换热器9均通过回流管线16与蒸馏釜1相连；所述蒸馏釜1和蒸馏塔2为一体化装置，所述蒸馏塔2设于蒸馏釜1顶部。

所述氯化亚砜储罐4通过循环泵3和一级换热器8、二级换热器9的冷源介质通道循环连接，将低温氯化亚砜通过两级换热器进行预热；氯化亚砜储罐4与出料泵5相连，通过出料泵5将预热后的氯化亚砜通入蒸馏釜1进行反应；氯化亚砜储罐4上还设有伴热管线6和进料管线7，通过伴热管线6和氯化亚砜储罐4的进出料对氯化亚砜储罐4的温度进行调节。

所述蒸馏塔2顶部与一级换热器8的热源介质入口相连，将反应体系产生的气相组分或蒸馏体系产生的馏分通入换热器进行换热。

所述一级换热器8的热源介质出口与一级分相器14入口相连；所述一级分相器14的气相出口与二级换热器9的热源介质入口相连，液相出口分别与回流管线16和收集管路13相连。所述二级换热器9的热源介质出口与二级分相器11入口相连；所述二级分相器11的气相出口与真空管线10相连，液相出口分别与回流管线16和收集管路13相连。回流管线16与蒸馏釜1相连。13上设有收集控制阀12，回流管线16上设有回流控制阀15，当关闭收集控制阀12、打开回流控制阀15时，两个分相器的液相通过回流管线16进入蒸馏釜1继续反应，反之则进入收集管路13进行回收。

本发明所述的综合利用蒸馏热能的间苯二甲酰氯生产方法，步骤如下：

1)通过进料管线7将氯化亚砜加入氯化亚砜储罐4，氯化亚砜储罐4内的氯化亚砜通过循环泵3分别进入一级换热器8和二级换热器9的冷源介质通道，经换热，回流至氯化亚砜储罐4，再经出料泵5加入蒸馏釜1内，通过伴热管线6和氯化亚砜储罐4的进出料，控制氯化亚砜的温度为50℃；

2)反应时，打开回流控制阀15，关闭收集控制阀12，蒸馏釜1中的气相组分经蒸馏塔2进入一级换热器8和一级分相器14，分相后，液相经回流管线16进入蒸馏釜1，气相进入二级换热器9和二级分相器11，再次分相后，液相经回流管线16进入蒸馏釜1，气相进入真空管线10；

3)蒸馏时，打开收集控制阀12，关闭回流控制阀15，蒸馏塔2的馏分进入一级换热器8和一级分相器14，分相后，液相进入收集管路13，气相进入二级换热器9和二级分相器11，再次分相后，液相进入收集管路13，气相进入真空管线10。

实施例2

本实施例与实施例1相比，不同点仅在于控制氯化亚砜储罐4内氯化亚砜温度为60℃。

实施例3

本实施例与实施例1相比，不同点仅在于氯化亚砜储罐4内氯化亚砜温度为65℃。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。