用于己内酰胺蒸发的节能系统的制作方法

1.本实用新型属于己内酰胺生产中蒸发浓缩处理领域，特别是一种用于己内酰胺蒸发的节能系统。


背景技术：

2.己内酰胺是一种生产尼龙-6、工程塑料、薄膜等化工产品的重要原料，己内酰胺生产链属于“三高”即高能耗、高污染、高投入的范畴。
3.在己内酰胺生产中，在重排反应工序，20%环己酮肟的环己烷-环己酮肟溶液在发烟硫酸的催化作用下反应生成己内酰胺硫酸酯，环己烷吸收反应热后变成0.1mpaa，105.5℃的环己烷蒸汽，环己烷蒸汽再经过冷凝、除杂后循环利用。在蒸发工序，30-50%己内酰胺经过三效或者四效蒸发浓缩至85-95%的己内酰胺，蒸发采用的热源是0.5-1.8mpa的蒸汽，前一效蒸发的气相作为后一效蒸发的热源。在蒸馏工序，99.99%的己内酰胺在真空100.0kpa、温度125-140℃的条件下，经过蒸馏得到己内酰胺蒸汽，己内酰胺蒸汽经过90-95℃热水冷凝成己内酰胺液体，90-95℃热水会被加热成110-120℃的高温热水，高温热水又要经过循环水冷却至90-95℃才能保证己内酰胺蒸汽的冷凝效果。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种用于己内酰胺蒸发的节能系统，能够降低系统蒸汽的用量，在正常开车后，无需使用蒸汽管网的蒸汽，可以提高系统热能的综合利用，达到节能的目的。
5.本实用新型的技术方案是，一种用于己内酰胺蒸发的节能系统，该节能系统设有多效蒸发器，每级蒸发器包括依次连接的蒸发塔加热器、蒸发塔和蒸发塔出料泵，其中前一级蒸发塔的气相出口连接至下一级蒸发塔加热器的换热介质进口；最后一级蒸发器还设有环己烷加热器，环己烷加热器与最后一级蒸发塔加热器并联设置在最后一级蒸发塔前端。
6.进一步地，所述节能系统还包括压缩机，其位于多效蒸发器的中间蒸发塔的气相出口管道上，压缩机出口连接至第一蒸发塔加热器的换热介质进口。
7.进一步地，所述多效蒸发器中第一级蒸发塔加热器及设有压缩机后的蒸发塔加热器换热介质进口均连接有蒸汽总管。
8.进一步地，该多效蒸发器的前端还设有己内酰胺水溶液储罐和蒸发预热器，蒸发预热器的换热介质管道连接来自己内酰胺生产装置的热水管道。
9.进一步地，最后一级蒸发塔出料泵分别连接己内酰胺浓缩液出料管和己内酰胺水溶液储罐。
10.进一步地，多效蒸发器中每级蒸发塔加热器的换热介质出口连接至冷凝液储罐。
11.进一步地，最后一级蒸发塔气相出口连接真空泵，真空泵出料口连接至冷凝液储罐。真空泵优选干式真空泵。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.1、本系统中对于待提浓的30-50%己内酰胺先利用己内酰胺生产装置的热水管道进行预热，预热后的物料温度85-92℃，刚好满足蒸发进料温度指标，蒸发进料温度指标85-95℃，此处蒸汽消耗降低为0。且预热后的热水的温度可以降至90-95℃，不需要循环水进一步冷却，此处循环水消耗降低为0。
14.2、本系统利用前一级蒸发塔气相作为后一级蒸发塔的热源，且将中间蒸发塔气相经压缩机进行加压后回到前端的蒸发塔作为热源；最后一级蒸发塔的热源采用环己烷蒸汽。稳定运行下蒸发工序的蒸汽消耗将为0，蒸汽仅在开车阶段及异常情况下使用。
15.3、最后一级蒸发塔的热源采用环己烷蒸汽，热交换后环己烷蒸汽全部冷凝，无需另外消耗循环水来冷凝环己烷。
附图说明
16.图1为实施例1结构示意图；其中己内酰胺水溶液储罐1，蒸发进料泵2，蒸发预热器3，一级蒸发塔加热器4，一级蒸发塔5，一级蒸发塔出料泵6，二级蒸发塔加热器7，二级蒸发塔8，压缩机9，二级蒸发塔出料泵10，三级蒸发塔加热器11，三级蒸发塔12，环己烷加热器13，三级蒸发塔出料泵14，真空泵15，冷凝液储罐16、蒸汽总管17，环己烷蒸汽总管18、环己烷凝液总管19、闪蒸工序20。
17.图2为采用本实用新型系统操作的工艺流程图。
具体实施方式
18.下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。
19.实施例1：
20.一种用于己内酰胺蒸发的节能系统，该节能系统设有多效蒸发器，每级蒸发器包括依次连接的蒸发塔加热器、蒸发塔和蒸发塔出料泵，其中前一级蒸发塔的气相出口连接至下一级蒸发塔加热器的换热介质进口；最后一级蒸发器还设有环己烷加热器，环己烷加热器与最后一级蒸发塔加热器并联设置在最后一级蒸发塔前端。本实施例中多效蒸发器为三效蒸发器，也可以为四效蒸发器。
21.优选方案中，该节能系统还包括压缩机，其位于多效蒸发器的中间蒸发塔的气相出口管道上，压缩机出口连接至第一蒸发塔加热器的换热介质进口。通过压缩机对顶部气相进行压缩后用于对第一蒸发塔加热器的己内酰胺水溶液进行加热。
22.优选方案中，所述多效蒸发器中第一级蒸发塔加热器及设有压缩机后的蒸发塔加热器换热介质进口均连接有蒸汽总管。系统正常开车后，无需耗费蒸汽总管中的蒸汽，蒸汽总管的蒸汽用于开车调试阶段或者在系统出现故障时使用。
23.优选方案中，该多效蒸发器的前端还设有己内酰胺水溶液储罐和蒸发预热器，蒸发预热器的换热介质管道连接来自己内酰胺生产装置的热水管道。预热后热水的温度90-95℃，不需要循环水进一步冷却，预热后的己内酰胺水溶液温度85-92℃，满足蒸发进料温度指标。
24.优选方案中，最后一级蒸发塔出料泵分别连接己内酰胺浓缩液出料管和己内酰胺水溶液储罐。
25.更优选方案中，多效蒸发器中每级蒸发塔加热器的换热介质出口连接至冷凝液储罐。
26.优选方案中，最后一级蒸发塔气相出口连接真空泵，真空泵出料口连接至冷凝液储罐。
27.采用实施例1中的系统进行操作时，主要操作步骤为：
28.s1、待处理的己内酰胺水溶液浓度为30-50wt%，依次经过蒸发预热器、第一蒸发塔加热器、第一蒸发塔、第二蒸发塔加热器、第二蒸发塔、环己烷加热器、第三蒸发塔、冷凝液储罐建立冷循环。
29.s2、蒸发预热器进热水预热己内酰胺水溶液，预热温度85~92℃，然后与蒸汽换热后经过第一蒸发塔、第二蒸发塔进行浓缩，蒸汽压力0.5~1.8mpa，第二蒸发塔的热源采用第一蒸发塔的气相，第一蒸发塔压力153.1kpa—169.0kpa，塔釜温度117℃-120℃，塔顶温度112-115℃，液位20-25%。第二蒸发塔压力112.7kpa—125.0kpa，塔釜温度107℃-110℃，塔顶温度103-106℃，液位20-25%。
30.s3、s2来的物料经过第三蒸发塔前端的环己烷加热器换热后进入第三蒸发塔进一步浓缩，环己烷加热器换热介质采用环己烷蒸汽，第三蒸发塔采用干式真空泵抽真空处理，第三蒸发塔压力-78—-82kpa，塔釜温度75℃-78℃，塔顶温度59℃-64℃，液位20-25%。
31.s4、当第二蒸发塔气相温度达到103-106℃，压力112.7kpa—125.0kpa，启动压缩机，第二蒸发塔的气相经过压缩机压缩后作为热源给第一蒸发塔加热器利用，启动压缩机后待出口温度、压力稳定后缓慢关闭第一蒸发塔加热器的蒸汽总管，压缩机出口气相温度123-126℃，压力218.1kpa—239.2kpa。
32.s5、当第三蒸发塔出料浓度达到85-95%时，将蒸发三塔出料泵流程切换至闪蒸工序。