專利名稱：延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油化工生產(chǎn)中的乙二醇脫水設(shè)備，特別是一種延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)氧乙烷加水反應(yīng)生成乙二醇溶液(包括二乙二醇和三乙二醇)。該乙二醇溶液經(jīng)過數(shù)個(gè)塔組成的蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)其中的水份至含水量為15％的乙二醇溶液后，通過離心泵輸送到乙二醇干燥塔，此時(shí)乙二醇溶液的溫度設(shè)計(jì)正常值為89℃，也就是乙二醇干燥塔的進(jìn)料溫度；然后，利用高壓蒸汽給干燥塔熱虹吸式再沸器提供熱源；當(dāng)塔釜內(nèi)的乙二醇溶液達(dá)到含水量0.01％的指標(biāo)時(shí)，該乙二醇溶液通過離心泵輸送到乙二醇精制塔再次分餾?，F(xiàn)有技術(shù)中的這一乙二醇溶液脫水工藝，在實(shí)際操作運(yùn)行中造成經(jīng)常性的非計(jì)劃停車，因?yàn)樵俜衅髁泄艿膬?nèi)管壁上很快形成了一層結(jié)焦物，結(jié)焦物不僅傳熱性極差，而且使得列管的管徑不斷變細(xì)，同時(shí)列管的內(nèi)管壁也變得粗糙。一般情況下3-6個(gè)月就需要停車清焦，使得計(jì)劃內(nèi)的停車大修周期中需要進(jìn)行數(shù)次非計(jì)劃的停車清焦，不僅直接造成巨大的停車損失，而且增加了大量的清焦污水。為了保證乙二醇于燥塔的正常作業(yè)，即使得塔釜內(nèi)的乙二醇溶液達(dá)到含水量0.01％的指標(biāo)，不得不向再沸器加大高壓蒸汽的流量，這大大地增加了再沸器的熱負(fù)荷，從而列管管壁過度受熱，致使列管內(nèi)管壁加速結(jié)焦，結(jié)焦后的列管又需要進(jìn)一步增加再沸器的熱負(fù)荷，即進(jìn)一步加大高壓蒸汽的流量，如此惡性循環(huán)，使得再沸器結(jié)焦周期無法得到緩解。
針對(duì)再沸器結(jié)焦周期過短而導(dǎo)致頻繁停車清焦這個(gè)技術(shù)問題，本實(shí)用新型發(fā)明人對(duì)結(jié)焦機(jī)理和原因進(jìn)行了分析，分析結(jié)果如下如要緩解再沸器結(jié)焦周期，可以降低再沸器的熱負(fù)荷；如要降低再沸器的熱負(fù)荷，同時(shí)保證乙二醇干燥塔的作業(yè)效率，即使得塔釜內(nèi)的乙二醇溶液達(dá)到含水量0.01％的指標(biāo)，可以提高通過管道循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入再沸器列管中的乙二醇溶液的初始溫度；如要提高該乙二醇溶液的初始溫度，就可以提高乙二醇干燥塔的進(jìn)料溫度；由此得到技術(shù)解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，采用該脫水裝置能夠使得再沸器的結(jié)焦速度很明顯地降低，從而避免非計(jì)劃停車造成的清焦停車損失，節(jié)省大量的清焦費(fèi)用，并且大大減少了污水排放，有利于環(huán)保。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，包括將乙二醇溶液的含水量降至15％左右的蒸發(fā)系統(tǒng)和通過輸料泵與其連接的乙二醇脫水系統(tǒng)，所述乙二醇脫水系統(tǒng)包含有乙二醇干燥塔及干燥塔再沸器，其特征在于所述乙二醇干燥塔與所述蒸發(fā)系統(tǒng)之間設(shè)置有進(jìn)料預(yù)熱器。
所述進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通所述輸料泵，所述進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通所述乙二醇干燥塔的進(jìn)料口。
所述進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通所述蒸發(fā)系統(tǒng)，所述進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通所述輸料泵。
所述進(jìn)料預(yù)熱器采用中壓蒸汽熱源。
所述進(jìn)料預(yù)熱器的規(guī)格型號(hào)與所述干燥塔再沸器相同。
所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為95℃-130℃。
所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為100℃-125℃。
所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為110℃-120℃。
所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度為115℃。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下由于本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，在乙二醇干燥塔與蒸發(fā)系統(tǒng)之間設(shè)置有進(jìn)料預(yù)熱器，進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通輸料泵，進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通乙二醇干燥塔的進(jìn)料口；或者，進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通蒸發(fā)系統(tǒng)，進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通輸料泵，這就可以充分滿足乙二醇脫水的工藝條件，使得乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度得以提高。
由于進(jìn)料預(yù)熱器采用中壓蒸汽熱源，這就可以與乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度相匹配，而且極為合理。
由于進(jìn)料預(yù)熱器的規(guī)格型號(hào)與干燥塔再沸器相同，方便實(shí)施，更易實(shí)現(xiàn)。
由于本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，不僅對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，而且將乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍控制在95℃-130℃，較大地突破了現(xiàn)有技術(shù)中乙二醇溶液的溫度設(shè)計(jì)正常值89℃；經(jīng)實(shí)測(cè)，干燥塔進(jìn)料處塔板的溫度在110℃-120℃，顯然，與89℃相比，本技術(shù)方案所控制的乙二醇溶液進(jìn)料溫度范圍95℃-130℃屬于熱進(jìn)料和泡點(diǎn)進(jìn)料的范圍，而現(xiàn)有技術(shù)中的89℃屬于冷進(jìn)料；這樣可以降低再沸器的熱負(fù)荷，即減少了高壓蒸汽的輸入量，有效避免了列管管壁過度受熱，從而延長(zhǎng)再沸器結(jié)焦周期。在生產(chǎn)實(shí)踐中，采用該方法能夠使得再沸器的結(jié)焦速度很明顯地降低，從整體上不會(huì)因?yàn)樘岣吡艘叶既芤哼M(jìn)料溫度而增加加熱蒸汽的總量，從而既避免非計(jì)劃停車造成的清焦停車損失，節(jié)省大量的清焦費(fèi)用，并且又大大減少了污水排放，有利于環(huán)保。
由于乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度優(yōu)選為100℃-125℃，這就既維持了加熱蒸汽輸入總量的平衡，又進(jìn)一步降低了再沸器的熱負(fù)荷，即進(jìn)一步減少了高壓蒸汽的輸入量，更有效地避免了列管管壁過度受熱，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)再沸器結(jié)焦周期。
由于乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度優(yōu)選為110℃-120℃，這就與實(shí)測(cè)的干燥塔進(jìn)料處塔板的溫度相一致，完全消除了冷進(jìn)料的現(xiàn)象，最為合理地延長(zhǎng)了再沸器結(jié)焦周期，實(shí)際運(yùn)行中，由原有的3-6個(gè)月就需要停車清焦，延長(zhǎng)至18個(gè)月以上。
由于乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度為115℃，這有利于工藝實(shí)施，有利于確定乙二醇溶液的加熱設(shè)施及其控制設(shè)備，更加充分地保證延長(zhǎng)再沸器結(jié)焦周期。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中乙二醇脫水工藝裝置示意圖；圖2為本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水工藝裝置示意圖。
圖中標(biāo)記列示如下1.真空塔；2.第一離心泵；3.進(jìn)料口；4.乙二醇干燥塔；5.塔釜；6.塔釜液出口；7.循環(huán)出口；8.干燥塔再沸器；9.中壓凝液輸出管；10.高壓蒸汽輸入管；11.循環(huán)入口；12.第二離心泵；13.進(jìn)料預(yù)熱器；14.入料口；15.出料口；16.中壓蒸汽；17.低壓凝液。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
根據(jù)考察和調(diào)查，國(guó)內(nèi)11套裝置都存在這個(gè)問題，即從蒸發(fā)系統(tǒng)含水15％的乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔脫水，由于進(jìn)料溫度比塔內(nèi)進(jìn)料板溫度低，加大了再沸器的熱負(fù)荷。為了裝置上存在的再沸器結(jié)焦的問題，我們陸續(xù)地進(jìn)行了幾種方案的改進(jìn)，最終在1999年我們經(jīng)過分析有關(guān)資料和理論計(jì)算決定提高進(jìn)料溫度，從冷進(jìn)料改為泡點(diǎn)進(jìn)料，即將95℃的塔釜液經(jīng)過預(yù)熱器加熱到115℃后再進(jìn)入干燥塔，此時(shí)進(jìn)料溫度與進(jìn)料板溫度基本一致，這樣可以降低再沸器的熱負(fù)荷，緩解再沸器結(jié)焦周期。具體采取的措施是，通過增加進(jìn)料預(yù)熱器，解決再沸器結(jié)焦。通過一年的實(shí)驗(yàn)，我們采用進(jìn)料預(yù)熱器后，再沸器的結(jié)焦速度很明顯地降低，從使用上看，與原始數(shù)據(jù)沒有任何變化，認(rèn)為是可行的。
實(shí)施例1乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度為95℃，干燥塔及干燥塔再沸器正常運(yùn)行6個(gè)月左右，需要停車清焦，期間出現(xiàn)干燥塔蒸發(fā)或干燥效率下降，通過加大再沸器高壓蒸汽輸入量維持干燥塔的正常作業(yè)，直至因?yàn)楦稍锼俜衅鹘Y(jié)焦停車。實(shí)際上，95℃的乙二醇溶液可以通過溫度控制直接由蒸發(fā)系統(tǒng)的真空塔的塔釜液獲得，也就是說，無需額外增加乙二醇溶液預(yù)熱裝置。
實(shí)施例2乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度為130℃，干燥塔及干燥塔再沸器正常運(yùn)行6個(gè)月以上，干燥塔再沸器一直沒有出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，雖然再沸器高壓蒸汽輸入量有所減少，但是，對(duì)乙二醇溶液的預(yù)熱很麻煩。由此可知，這一工藝參數(shù)的設(shè)定有利于解決干燥塔再沸器結(jié)焦的問題。
實(shí)施例3提高進(jìn)料溫度，從冷進(jìn)料改為泡點(diǎn)進(jìn)料，即將95℃的塔釜液經(jīng)過預(yù)熱器加熱到115℃后再進(jìn)入干燥塔，此時(shí)進(jìn)料溫度與進(jìn)料板溫度基本一致，這樣可以降低再沸器的熱負(fù)荷，緩解再沸器結(jié)焦周期。
2000年我們正式安裝，進(jìn)料溫度由95℃用中壓蒸汽300kg/h加熱至115℃，一直運(yùn)行到2002年，在二年的時(shí)間里，我們使用的中壓蒸汽和節(jié)約下來的高壓蒸汽量基本持平，但是二年節(jié)約的機(jī)器清理費(fèi)是可觀的，避免產(chǎn)生的廢水是驚人的，對(duì)企業(yè)的效益是巨大的。
如圖2所示的本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水工藝裝置，依據(jù)工藝流程依次包括真空塔1，第一離心泵2，進(jìn)料預(yù)熱器13，乙二醇干燥塔4，干燥塔再沸器8和第二離心泵12；其中進(jìn)料預(yù)熱器13設(shè)置在乙二醇干燥塔4與蒸發(fā)系統(tǒng)之間，進(jìn)料預(yù)熱器13的入料口14連通輸料泵即第一離心泵2，進(jìn)料預(yù)熱器13的出料口15連通乙二醇干燥塔4的進(jìn)料口3；進(jìn)料預(yù)熱器13采用中壓蒸汽熱源，中壓蒸汽16進(jìn)入進(jìn)料預(yù)熱器13通過換熱后變成低壓凝液17流出，來自于真空塔1的塔釜液即95℃的乙二醇溶液被進(jìn)料預(yù)熱器13提升至115℃后，通過乙二醇干燥塔4的進(jìn)料口3進(jìn)入干燥塔內(nèi)，然后通過乙二醇干燥塔4的循環(huán)出口7進(jìn)入干燥塔再沸器8吸熱后自乙二醇干燥塔4的循環(huán)入口11回流，高壓蒸汽輸入管10輸入高壓蒸汽至干燥塔再沸器8，通過換熱后變成中壓凝液從中壓凝液輸出管9流出。當(dāng)乙二醇干燥塔塔釜5內(nèi)的乙二醇溶液達(dá)到含水量0.01％的指標(biāo)時(shí)，該乙二醇溶液通過離心泵12泵往乙二醇精制塔再次分餾。進(jìn)料預(yù)熱器13采用中壓蒸汽熱源，這就可以與乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度相匹配，而且極為合理。這就可以充分滿足乙二醇脫水方法的工藝條件，使得乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度得以提高。
如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中乙二醇脫水工藝裝置，除了缺少進(jìn)料預(yù)熱器13及相關(guān)管路外，其他與圖2相同。因此，本實(shí)用新型延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水工藝裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非常易于推廣實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，包括將乙二醇溶液的含水量降至15％左右的蒸發(fā)系統(tǒng)和通過輸料泵與其連接的乙二醇脫水系統(tǒng)，所述乙二醇脫水系統(tǒng)包含有乙二醇干燥塔及干燥塔再沸器，其特征在于所述乙二醇干燥塔與所述蒸發(fā)系統(tǒng)之間設(shè)置有進(jìn)料預(yù)熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通所述輸料泵，所述進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通所述乙二醇干燥塔的進(jìn)料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器的入料口連通所述蒸發(fā)系統(tǒng)，所述進(jìn)料預(yù)熱器的出料口連通所述輸料泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器采用中壓蒸汽熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器的規(guī)格型號(hào)與所述干燥塔再沸器相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為95℃-130℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為100℃-125℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度范圍為110℃-120℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，其特征在于所述進(jìn)料預(yù)熱器對(duì)干燥塔的進(jìn)料溫度進(jìn)行控制，控制乙二醇溶液進(jìn)入干燥塔的進(jìn)料溫度為115℃。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，采用該脫水裝置能夠使得再沸器的結(jié)焦速度很明顯地降低，從而避免非計(jì)劃停車造成的清焦停車損失，節(jié)省大量的清焦費(fèi)用，并且大大減少了污水排放，有利于環(huán)保。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下延長(zhǎng)干燥塔再沸器結(jié)焦周期的乙二醇脫水裝置，包括將乙二醇溶液的含水量降至15％左右的蒸發(fā)系統(tǒng)和通過輸料泵與其連接的乙二醇脫水系統(tǒng)，所述乙二醇脫水系統(tǒng)包含有乙二醇干燥塔及干燥塔再沸器，其特征在于所述乙二醇干燥塔與所述蒸發(fā)系統(tǒng)之間設(shè)置有進(jìn)料預(yù)熱器。
文檔編號(hào)C07C29/78GK2680663SQ20042000087
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者張振友, 陳家雄 申請(qǐng)人:北京東方石油化工有限公司東方化工廠