專利名稱：利用閃蒸改善雙酚a裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，尤其是特別涉及一種雙酚A生產(chǎn)裝置中改善 蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法。
背景技術(shù)：
雙酚A為苯酚衍生物，學(xué)名2,2-雙(4-羥基苯基)丙垸或4,4-異亞丙基聯(lián)苯酚(英文 名稱Bisphenol A; 2，2-bis(4-Hydroxyphenyl)propane)。雙酚A通常是由苯酚和丙酮在酸性 介質(zhì)下生成的，主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、聚砜樹脂、聚苯醚樹脂、不飽和聚酯 樹脂等多種高分子材料。也可用于生產(chǎn)增塑劑、阻燃劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、橡膠防老劑、 農(nóng)藥、涂料等精細(xì)化工產(chǎn)品。 '雙酚A由兩分子苯酚和一分子丙酮縮合而成，該反應(yīng)的催化劑為酸性催化劑，工業(yè)上 應(yīng)用的催化劑有硫酸、氯化氫和離子交換樹脂。以離子交換樹脂做催化劑合成雙酚A的該 工藝大大改變了傳統(tǒng)工藝的不足，反應(yīng)物質(zhì)極易分離，后處理簡單，離子交換樹脂對設(shè)備 腐蝕性較弱，系統(tǒng)運作的可靠性大大提高。由于縮合反應(yīng)在較大的酚酮比下進(jìn)行，提高了 反應(yīng)的選擇性，可以獲得高品質(zhì)的雙酚A產(chǎn)品，所以樹脂法生產(chǎn)雙酚A技術(shù)己成為雙酚A 生產(chǎn)的主流和發(fā)展方向?；どa(chǎn)中通常使用蒸汽作為熱源來完成各種加熱過程，雙酚A生產(chǎn)裝置也是如此。 提高蒸汽系統(tǒng)的熱利用效率，改善蒸汽系統(tǒng)換/伴熱效果，對生產(chǎn)裝置的節(jié)能降耗，提高經(jīng) 濟(jì)效益有顯著的作用。雙酚A生產(chǎn)裝置中，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，使用中、低壓蒸汽對反 應(yīng)器(釜)、蒸發(fā)器、容器及塔設(shè)備進(jìn)行加熱或保溫。在現(xiàn)有的雙酚A生產(chǎn)裝置中，中壓蒸 汽換熱器、中壓蒸汽伴熱、夾套系統(tǒng)的蒸汽冷凝水全部排入低壓蒸汽凝水罐(VI )，再送入 凝水罐(V2)中，然后一起送出界外。這樣低壓蒸汽凝水罐(VI)的壓力較高，對頂部的冷 凝器(El)要求較高，有時壓力高的時候會導(dǎo)致低壓蒸汽系統(tǒng)的換熱、伴熱疏水不暢，從 而影響加熱的效果。高溫高壓冷凝水在輸送過程中，壓力產(chǎn)生的變化會使冷凝水產(chǎn)生二次蒸汽，產(chǎn)生的二 次蒸汽通過回收利用，可以為低壓用汽設(shè)備提供蒸汽，能有效地利用蒸汽的潛熱，減少能 源浪費。利用閃蒸技術(shù)可以達(dá)到這種目的。閃蒸就是高壓的飽和水進(jìn)入比較低壓的容器中后由于壓力的突然降低使這些飽和水變成一部分容器壓力下的飽和水蒸氣和飽和水。閃蒸主要應(yīng)用在熱力發(fā)電廠中鍋爐排水的 回收和地?zé)岚l(fā)電中。閃蒸工藝還可以應(yīng)用在化工生產(chǎn)及工藝中，可以節(jié)約大量的熱能。根據(jù)雙酚A生產(chǎn)的工藝特點，改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法尚未見公開報導(dǎo)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，能克服現(xiàn)有雙酚A生產(chǎn) 裝置蒸汽系統(tǒng)的換熱/伴熱疏水不暢、換熱效果難以得到保證，低壓蒸汽作為熱媒時加熱溫 度常常達(dá)不到工藝要求的缺點，達(dá)到改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱，保證加熱效果、穩(wěn) 定生產(chǎn)工藝條件的技術(shù)效果，同時起到節(jié)能減排的作用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于-在低壓蒸汽系統(tǒng)中增加閃蒸罐，閃蒸罐分別與中、低壓蒸汽總管以及中、低壓蒸汽疏 水總管連接，閃蒸罐收集中壓蒸汽的凝水，并進(jìn)行閃蒸；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力達(dá)到0.5MPa時，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力不足0.5MPa時，向閃蒸罐中接入中壓蒸汽，直至閃蒸蒸汽的壓力 達(dá)到0.5MPa后，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上?，F(xiàn)有雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)中，其供汽加熱及凝水回收，其設(shè)計系根據(jù)有關(guān)的設(shè)計規(guī)范， 包括鍋爐、蒸汽管網(wǎng)、用汽設(shè)備、疏水系統(tǒng)、回收管網(wǎng)、泵站等，相關(guān)技術(shù)已為本領(lǐng)域技 術(shù)人員所公知。雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)主要利用中、低壓蒸汽，在本專利說明書中，所述的 中、低壓蒸汽是指，蒸汽PS0.49 Mpa， 148'C〈T^158'C為低壓蒸汽，蒸汽0.83 Mpa<P^ 1.03Mpa， 176。C〈TS185X:為中壓蒸汽。本發(fā)明在低壓蒸汽系統(tǒng)中增加閃蒸罐(V3)，原中壓蒸汽的凝水不再直接排入低壓蒸 汽凝水罐(V2)，而是經(jīng)中壓蒸汽疏水總管由閃蒸罐(V3)收集，并進(jìn)行閃蒸。閃蒸蒸汽 的壓力應(yīng)達(dá)到約0.5MPa，以滿足雙酚A生產(chǎn)工藝的要求。本發(fā)明通過在低壓蒸汽系統(tǒng)增加 閃蒸罐(V3)，保證低壓蒸汽系統(tǒng)的伴熱、換熱效果，實現(xiàn)中壓蒸汽凝水的二次利用。所述的閃蒸罐是中壓蒸汽凝水進(jìn)行閃蒸的空間，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較簡單，除閃蒸蒸汽出 口、中壓蒸汽入口、中壓蒸汽凝水入口和凝水排出口外，主要是在閃蒸罐的中下部有一個 蒸汽噴嘴，安裝上噴嘴后，能均勻地進(jìn)行閃蒸，對閃蒸的效果會有好的幫助。閃蒸罐的頂 部有一個除沫器，作用是防止泡沫進(jìn)入低壓蒸汽系統(tǒng)總管，因為如果加入的中壓蒸汽的量瞬時過大，會把凝水和閃蒸罐頂部的泡沫帶入低壓蒸汽系統(tǒng)總管，這種情況下低壓蒸汽的 溫度、壓力是難以保證的。底部液位可以由調(diào)節(jié)閥自動控制， 一般控在50%左右即可。頂 部閃蒸產(chǎn)生的低壓蒸汽的壓力控制在0.5-0.55Mpa，溫度在160'C左右。中壓蒸汽凝水經(jīng)閃蒸所產(chǎn)生的閃蒸蒸汽的壓力，可以通過閃蒸罐的液位進(jìn)行調(diào)節(jié)或控 制，或者補充部份中壓蒸汽。根據(jù)雙酚A生產(chǎn)工藝的要求，低壓蒸汽應(yīng)達(dá)到P^).49Mpa， 148'C〈I^158t:的規(guī)格，以滿足以低壓蒸汽作為熱媒的用汽設(shè)備的要求。因此，當(dāng)閃蒸蒸 汽的壓力達(dá)到0.5MPa時，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上；當(dāng)中壓蒸汽的凝水?dāng)?shù)量不足， 那么閃蒸罐頂部的蒸汽壓力很難達(dá)到0.5MPa，在這種情況下，可以由中壓蒸汽總管接入中 壓蒸汽進(jìn)行補充，保證閃蒸產(chǎn)生的低壓蒸汽壓力的壓力達(dá)到0.5MPa，然后供應(yīng)到低壓蒸汽 總管上，實現(xiàn)二次利用。由于本發(fā)明在低壓蒸汽系統(tǒng)中增加閃蒸罐，原中壓蒸汽的凝水不再直接排入低壓蒸汽 凝水罐，在低壓蒸汽凝水罐中的壓力不會再偏高，低壓蒸汽系統(tǒng)的加熱、伴熱系統(tǒng)的疏水 十分通暢，有效地改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱，保證加熱效果，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝條件。本發(fā)明的工作原理實際上是利用基本化工操作過程閃蒸的原理，閃蒸是指被加熱到接 近物料沸點的物料突然進(jìn)入負(fù)壓空間，輕組份和重組分實現(xiàn)分離。中壓蒸汽的凝水和蒸汽 的混合物在進(jìn)入閃蒸罐之前，繼續(xù)保持中壓蒸汽的壓力，突然進(jìn)入低壓蒸汽閃蒸罐，部分 中壓蒸汽凝水發(fā)生汽化，可以產(chǎn)生低壓蒸汽(二次蒸汽)，以實現(xiàn)二次利用。通過閃蒸罐的 液位可以控制低壓蒸汽的壓力，保證裝置的需要；如果產(chǎn)生的低壓蒸汽壓力達(dá)不到裝置的 工藝要求，可以通入中壓蒸汽來保證閃蒸蒸汽的壓力。本發(fā)明通過在低壓蒸汽系統(tǒng)增加閃蒸罐，保證低壓蒸汽系統(tǒng)的伴熱、換熱效果，實現(xiàn) 中壓蒸汽凝水的二次利用，起到節(jié)能減排的作用；在減少低壓蒸汽用量的同時，有效地改 善裝置中低壓蒸汽的伴熱、換熱的效果，保證生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明，采用低壓蒸汽閃蒸罐，對中壓蒸汽的凝水進(jìn)行回收，二次循環(huán)利用。以 1.6萬噸/年雙酚A裝置為例，按采用本發(fā)明試運行三個月的結(jié)果進(jìn)行測算，每小時可以節(jié) 約低壓蒸汽1噸。雙酚A的生產(chǎn)整套裝置每小時需要消耗蒸汽11噸左右，采用低壓蒸汽閃 蒸罐以后，可以節(jié)約蒸汽用量按照百分比計算約9%。如果全年的開工時間按照7600小時 計算，全年可以節(jié)約蒸汽7500噸，減排蒸汽凝水7500噸。實施本發(fā)明可以實現(xiàn)較好的經(jīng) 濟(jì)和社會效益。下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實施方 式為限，而是由權(quán)利要求的范圍加以限定。


圖l本發(fā)明的雙酚A生產(chǎn)裝置蒸汽系統(tǒng)工藝流程圖 圖2閃蒸罐結(jié)構(gòu)示意圖實施例實施例在1.6萬噸/年雙酚A裝置中實現(xiàn)本發(fā)明的方法。雙酚A生產(chǎn)裝置蒸汽系統(tǒng)工藝 流程見圖l，圖中VI為低壓蒸汽凝水罐，蒸汽系統(tǒng)的凝水經(jīng)凝水罐V2送出界外。裝置中的有一臺使用低壓蒸汽U58'C、 0.5MPa)作為熱媒的換熱器EX，其換熱效果 受中壓蒸汽的疏水影響較大，如果蒸汽的凝水罐V1的蒸汽壓力偏高，EX的換熱效果就難 以得到保證，雙酚A的生產(chǎn)工藝要求EX中被加熱物料的溫度要達(dá)到150°C，而實際生產(chǎn)中 往往會出現(xiàn)加熱溫度不到位的情況，當(dāng)VI的壓力偏高時，被加熱物料的溫度只能達(dá)到14CTC 左右，影響了裝置的正常平穩(wěn)運行。根據(jù)本發(fā)明，在雙酚A裝置的公用工程蒸汽系統(tǒng)中加入閃蒸罐V3和管線，將閃蒸罐 V3分別與中、低壓蒸汽總管以及中、低壓蒸汽疏水總管連接。閃蒸罐V3的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖如圖2。在罐的頂部、中部和底部，分別設(shè)有閃蒸蒸汽出口 1、中壓蒸汽凝水入口3、中壓蒸汽入口4和凝水排出口6。閃蒸罐中有一個中壓蒸汽吹掃 口5(噴嘴)，中壓蒸汽經(jīng)吹掃口5進(jìn)入罐中，能均勻地進(jìn)行閃蒸。閃蒸罐的頂部還有一個 除沫器2，用來防止泡沫進(jìn)入低壓蒸汽系統(tǒng)總管。閃蒸罐底部液位由調(diào)節(jié)閥自動控制， 一般 控在50%左右即可。頂部閃蒸產(chǎn)生的低壓蒸汽的壓力控制在0.5-0.55Mpa，溫度在160。C左 右。在閃蒸罐V3中加入50%的蒸汽凝水，然后從圖1中A線加入中壓蒸汽凝水(165°C 左右、0.7-0.8Mpa左右)，此時去低壓蒸汽總管的C線上的閥門不要打開，觀察V3頂部的 蒸汽壓力，此時的蒸汽壓力通常只有0.15-0.25MPa，控制V3的液位，液面會不斷的上升， 通過D閥控制液位在50%左右。隨中壓蒸汽凝水在閃蒸罐V3中進(jìn)行閃蒸，經(jīng)過一段時間以后，V3頂部的壓力會逐漸 上升，當(dāng)壓力升到0.5MPa的時候，打開C線去低壓蒸汽總管的上的閥門，并入低壓蒸汽總 管正常使用。如果A線過來的中壓蒸汽的凝水?dāng)?shù)量不足，那么V3頂部的壓力很難達(dá)到0.5MPa，此 時需要打開B管線上的閥門，加入中壓蒸汽U85。C、 1.03MPa)進(jìn)行補充，補充的量或者閥門的開度由V3頂部的蒸汽壓力決定，只要控制蒸汽壓力在0.5MPa，那么補充的中壓蒸 汽的量就是合適的。采用此發(fā)明項技術(shù)后，對低壓蒸汽系統(tǒng)的伴熱、換熱效果有極大的保證，VI中的壓力 不會再偏高，低壓蒸汽系統(tǒng)的加熱、伴熱系統(tǒng)的疏水十分通暢，EX的溫度能夠正常控制在 150°C。
權(quán)利要求
1、一種改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于在低壓蒸汽系統(tǒng)中增加閃蒸罐，閃蒸罐分別與中、低壓蒸汽總管以及中、低壓蒸汽疏水總管連接，閃蒸罐收集中壓蒸汽的凝水，并進(jìn)行閃蒸；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力達(dá)到0.5MPa時，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力不足0.5MPa時，向閃蒸罐中接入中壓蒸汽，直至閃蒸蒸汽的壓力達(dá)到0.5MPa后，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于所述的 低壓蒸汽的壓力和溫度是Mpa， 148°C<T^158°C;中壓蒸汽的壓力和溫度是0.83 Mpa <PSl.03Mpa， 176°C<TS 185°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于所述的閃蒸蒸汽的壓力控制在0.5-0.55Mpa，溫度在158°C-160°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于所述的 中壓蒸汽凝水的溫度和壓力是163。C-167。C和0.7-0.8Mpa。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，其特征在于閃蒸罐 的底部液位控制在50%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱的方法，在低壓蒸汽系統(tǒng)中增加閃蒸罐，分別與中、低壓蒸汽總管以及中、低壓蒸汽疏水總管連接，閃蒸罐收集中壓蒸汽的凝水，并進(jìn)行閃蒸；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力達(dá)到0.5MPa時，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上；當(dāng)閃蒸蒸汽的壓力不足0.5MPa時，向閃蒸罐中接入中壓蒸汽，直至閃蒸蒸汽的壓力達(dá)到0.5MPa后，將閃蒸蒸汽供應(yīng)到低壓蒸汽總管上。采用本發(fā)明的方法，低壓蒸汽系統(tǒng)加熱/伴熱系統(tǒng)的疏水十分通暢，有效地改善雙酚A裝置蒸汽系統(tǒng)換/伴熱，保證加熱效果，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝條件；同時實現(xiàn)中壓蒸汽凝水的二次利用，減少低壓蒸汽用量，起到節(jié)能減排的效果。
文檔編號F22B3/04GK101251248SQ200710192009
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者萬榮波, 何雪飛, 彪 李 申請人:藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠