本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于己二腈精制的高效蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

己二腈(ADN)是一種無(wú)色透明的油狀液體，主要用于還原生成己二胺，己二胺與己二酸發(fā)生中和反應(yīng)生成尼龍66鹽，這是己二腈迄今為止最重要的工業(yè)用途。己二腈也可用于火箭燃料、電鍍工業(yè)、洗滌添加劑和殺蟲劑等發(fā)面。目前我國(guó)己二腈主要依賴進(jìn)口，隨著近年來(lái)我國(guó)尼龍66產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，己二腈的需求量逐漸增大，但是作為生成尼龍66鹽中間體己二胺的重要原料，國(guó)內(nèi)企業(yè)尚無(wú)生產(chǎn)能力完全依賴進(jìn)口。因此，己二腈生產(chǎn)工藝的國(guó)產(chǎn)化對(duì)我國(guó)尼龍66產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。在戊烯腈氫氰化生產(chǎn)己二腈的工藝中，己二腈二步氰化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生少量過(guò)度氰化的高粘度、高熔點(diǎn)重殘液，如何高效率從重殘液中分離回收出己二腈產(chǎn)品，防止從重殘液回收己二腈的過(guò)程中出現(xiàn)重殘液結(jié)焦，是制約戊烯腈氫氰化合成己二腈工藝的重要因素。本專利利用精餾工藝組合新型高效蒸發(fā)器工藝實(shí)現(xiàn)了對(duì)己二腈的回收操作，此外，通過(guò)對(duì)回收工藝的優(yōu)化，可以在多種不同重殘液組成下實(shí)現(xiàn)己二腈的高效分離回收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于己二腈精制的高效蒸發(fā)器，設(shè)備主體包括由下至上順次連接的分布段、加熱段和分離段；

所述分布段設(shè)有原料液進(jìn)口，所述分布段內(nèi)設(shè)有一次分布單元和二次分布單元；所述一次分布單元包括與原料液進(jìn)口連通的內(nèi)凸殼體，所述內(nèi)凸殼體外圍設(shè)有均勻分布的氣體通孔，所述二次分布單元包括設(shè)有若干射孔的導(dǎo)流筒；

其中，所述氣體通孔優(yōu)選為條形孔，該條形孔在所述內(nèi)凸殼體外圍360°環(huán)向分布，相鄰兩個(gè)條形孔間距2～12mm，孔徑3～8mm；

其中，所述導(dǎo)流筒的優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括底盤和固設(shè)于所述底盤上的若干細(xì)管，所述導(dǎo)流筒的直徑為15～25mm，所述細(xì)管頂端設(shè)有射孔，該射孔孔徑1～3mm；

所述分離段上部設(shè)有己二腈氣體出口，其下部設(shè)有重殘液出口，其內(nèi)部設(shè)有加熱單元和收集單元，所述收集單元包括液體收集擋板和位于所述液體收集擋板周圍氣體通道；優(yōu)選地，其中液體收集擋板為傘狀結(jié)構(gòu)，所述氣體通道為若干通管。

在一些實(shí)施例中，所述加熱單元包括固設(shè)于所述分離段殼體內(nèi)壁上的加熱盤管。

在一些實(shí)施例中，所述分離段還設(shè)有分散單元，所述分散單元為雙層擋板，該雙層擋板上的開孔錯(cuò)位設(shè)置。

在一些實(shí)施例中，所述分離段還設(shè)有除沫單元，所述除沫單元包括填料層和位于所述填料層上的雙層絲網(wǎng)，所述絲網(wǎng)由不銹鋼金屬纖維絲制成。

在一些實(shí)施例中，所述分離段還設(shè)有噴淋單元，所述噴淋單元包括若干并行設(shè)置的噴淋管和位于所述噴淋管末端的噴頭。

在一些實(shí)施例中，所述加熱單元包括加熱盤管和二次加熱器，所述加熱盤管固設(shè)于所述分離段殼體內(nèi)壁上，所述二次加熱器位于所述雙層絲網(wǎng)上方。

在一些實(shí)施例中，還設(shè)有補(bǔ)氮?dú)饪?，所述補(bǔ)氮?dú)饪谠O(shè)于所述分離段殼體上部。

本實(shí)用新型還保護(hù)一種使用上述高效蒸發(fā)器進(jìn)行己二腈精制的工藝，具體步驟如下：由己二腈二步氰化而來(lái)的粗氰化液通過(guò)精餾塔進(jìn)行己二腈和重組分的初步分離，塔頂?shù)募憾孢M(jìn)入后續(xù)工序進(jìn)行精制除雜，塔底的重殘液經(jīng)粗濾設(shè)備過(guò)濾后進(jìn)入所述高效蒸發(fā)器進(jìn)行己二腈和重殘液的高效分離，分離所得己二腈進(jìn)入后續(xù)工序精制除雜，所得重殘液廢液進(jìn)入重殘液罐。

其中，精餾塔操作溫度控制在120～170℃，操作壓力控制在-95kPag～120kPag。

其中，該工藝中利用N臺(tái)所述高效蒸發(fā)器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)己二腈和重殘液的分離，其中1≤N≤6，蒸發(fā)器操作溫度140～190℃，操作壓力-99.9kPag～110kPag。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：該高效蒸發(fā)器在分布段采用了一次分布和二次分布結(jié)合的高效分布措施，從而保證了重殘液在加熱段的充分分布；在加熱段出口采用了高效收集措施，有效的防止了重殘液的返混；在分離段采用了除沫結(jié)構(gòu)，防止液體夾帶；另外，整個(gè)蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)能夠保證了設(shè)備可在高真空度下進(jìn)行操作，且所使用的高效蒸發(fā)器不涉及傳動(dòng)部件，為靜設(shè)備，從而減少了從傳動(dòng)部件漏氣的可能性，進(jìn)而保證了蒸發(fā)器的高真空度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型己二腈精制的工藝流程圖；

圖2為本實(shí)用新型高效蒸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型高效蒸發(fā)器中分布段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型高效蒸發(fā)器中分離段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：A、分布段，B、加熱段，C、分離段，A1、原料液進(jìn)口，C1、己二腈氣體出口，C2、補(bǔ)氮?dú)饪冢?、一次分布單元，11、內(nèi)凸殼體，12、條形孔，2、二次分布單元，21、底盤，22、細(xì)管，23、射孔，3、收集單元，31、液體收集擋板，32、通管，4、分散單元，41、濾板，42、濾孔，5、除沫單元，51、填料層，52、絲網(wǎng)，6、噴淋單元，61、噴淋管，62、噴頭，7、二次加熱器。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

首先針對(duì)本實(shí)用新型的具體操作流程，結(jié)合附圖加以說(shuō)明：

如圖2-4所示，一種用于己二腈精制的高效蒸發(fā)器，設(shè)備主體包括由下至上順次連接的分布段A、加熱段B和分離段C，所述分布段與所述加熱段間，以及加熱段與分離段間均為法蘭連接；

所述分布段A底部設(shè)有原料液進(jìn)口A1，所述分布段A內(nèi)設(shè)有一次分布單元1和二次分布單元2，所述一次分布單元1包括與原料液進(jìn)口連通的內(nèi)凸殼體11，所述內(nèi)凸殼體11外圍設(shè)有均勻分布的條形孔12，該條形孔12在所述內(nèi)凸殼體外圍360°環(huán)向分布，相鄰兩個(gè)條形孔間距10mm，孔徑5mm；所述二次分布單元2為一導(dǎo)流筒，該導(dǎo)流筒包括底盤21和固設(shè)于所述底盤上的若干細(xì)管22，導(dǎo)流筒的直徑為19mm，所述細(xì)管頂端設(shè)有射孔23，該射孔的孔徑為2mm；

所述分離段C上部設(shè)有己二腈氣體出口C1和補(bǔ)氮?dú)饪贑2，其下部設(shè)有重殘液出口C3，其內(nèi)部設(shè)有由下至上設(shè)置的收集單元3、分散單元4、除沫單元5、噴淋單元6和二次加熱器7，另外，所述分離段C殼體內(nèi)壁上還設(shè)有加熱盤管；所述收集單元3包括傘狀液體收集擋板31和位于所述液體收集擋板31周圍的供氣體通過(guò)的通管32；所述分散單元4為雙層擋板41，該雙層擋板41上的開孔42錯(cuò)位設(shè)置；所述除沫單元5包括填料層51和位于所述填料層51上的雙層絲網(wǎng)52，所述絲網(wǎng)52由不銹鋼金屬纖維絲制成；所述噴淋單元6包括若干并行設(shè)置的噴淋管61和位于所述噴淋管末端的噴頭62。

己二腈在上述高效蒸發(fā)器中的精制的工藝流程如下：含有己二腈的原料液經(jīng)由原料液進(jìn)口進(jìn)入分布段，在一次分布單元進(jìn)行預(yù)分散形成小股液流，在二次分布單元進(jìn)行深度分散形成均勻細(xì)流，之后進(jìn)入加熱段加熱得到氣液混合物，該氣液混合物繼而進(jìn)入分離段，其中的液體在收集單元得到聚集，并由重殘液出口排出蒸發(fā)器，其中的氣體經(jīng)由收集單元、分散單元、除沫單元和二次加熱器，最終由己二腈氣體出口排出。

上述己二腈的具體精制過(guò)程如下，含有己二腈的原料液經(jīng)由原料液進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)凸殼體，之后由內(nèi)凸殼體上的條形孔噴出進(jìn)入細(xì)管內(nèi)，之后由細(xì)管頂部的射孔噴出進(jìn)入加熱段加熱，在加熱段形成的氣液混合物在收集單元得到氣液分離，其中的液體在傘狀液體收集擋板處得到集聚，并由重殘液出口排出蒸發(fā)器，其中的氣體經(jīng)由通管上升，之后通過(guò)焊接在分離段的雙層擋板進(jìn)一步分離液體并進(jìn)行氣體再分布，之后通過(guò)填料層、雙層絲網(wǎng)后最終由己二腈氣體出口排出；

需要說(shuō)明的是：(1)上述己二腈的精制過(guò)程中，分離單元由加熱盤管和二次加熱器供熱，其中加熱盤管用于防止氣液分離段內(nèi)己二腈氣體冷凝，二次加熱器可對(duì)除沫單元收集的氣沫進(jìn)行加熱，將其中微量的未能完全氣化的己二腈氣化完全后通過(guò)己二腈氣體出口排出；(2)在精制過(guò)程或精制過(guò)程的間隙中，噴淋單元可噴淋高溫溶劑用以清理粘附于除沫單元以及設(shè)備內(nèi)壁上的高粘度重殘液，防止重殘液結(jié)焦；(3)補(bǔ)氮?dú)饪谟糜谄普婵找约巴＼嚂r(shí)進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)使用。

如圖1所示，一種使用上述高效蒸發(fā)器進(jìn)行己二腈精制的工藝，具體步驟如下：由己二腈二步氰化而來(lái)的粗氰化液通過(guò)精餾塔進(jìn)行己二腈和重組分的初步分離，塔頂?shù)募憾孢M(jìn)入后續(xù)工序進(jìn)行精制除雜，塔底的重殘液經(jīng)粗濾設(shè)備過(guò)濾后進(jìn)入所述高效蒸發(fā)器進(jìn)行己二腈和重殘液的高效分離，分離所得己二腈進(jìn)入后續(xù)工序精制除雜，所得重殘液廢液進(jìn)入重殘液罐。

其中，精餾塔操作溫度控制在120～170℃，操作壓力控制在-95kPag～120kPag。

其中，該工藝中利用N臺(tái)所述高效蒸發(fā)器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)己二腈和重殘液的分離，其中1≤N≤6，蒸發(fā)器操作溫度140～190℃，操作壓力-99.9kPag～110kPag，有效防止蒸發(fā)器內(nèi)重殘液的結(jié)焦。

實(shí)施例1

來(lái)自己二腈二步氰化工序的粗氰化液以50332kg/h進(jìn)入精餾塔，以質(zhì)量百分比計(jì)，塔頂中含有75～90％的己二腈，副產(chǎn)物含量10～25％，重殘液含量0％，塔底重殘液含量100％。從精餾塔底部出來(lái)的重殘液經(jīng)粗濾設(shè)備分離固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入高效蒸發(fā)器；高效蒸發(fā)器操作溫度控制在140～190℃，操作壓力控制在-99.9kPag～110kPag，分離所得己二腈從蒸發(fā)器頂部得到回收，所得重殘液廢液進(jìn)入重殘液罐；

通過(guò)取樣分析測(cè)定蒸發(fā)器頂回收100％純度的己二腈6254kg/h；該蒸發(fā)器底部得到重殘液廢液1563kg/h。

實(shí)施例2

來(lái)自己二腈二步氰化工序的粗氰化液以50332kg/h進(jìn)入精餾塔，以質(zhì)量百分比計(jì)，塔頂中含有65～80％的己二腈，副產(chǎn)物含量20～35％，重殘液含量0％，塔底重殘液含量100％。從精餾塔底部出來(lái)的重殘液經(jīng)粗濾設(shè)備分離固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入由兩個(gè)串聯(lián)的高效蒸發(fā)器形成的高效蒸發(fā)系統(tǒng)；兩個(gè)高效蒸發(fā)器操作溫度均控制在145～170℃，操作壓力控制在-99.9kPag～110kPag，分離所得己二腈從蒸發(fā)器頂部得到回收，所得重殘液廢液進(jìn)入重殘液罐；

通過(guò)取樣分析測(cè)定最后一個(gè)蒸發(fā)器頂回收100％純度的己二腈5248kg/h；該蒸發(fā)器底部得到重殘液廢液2632kg/h。

實(shí)施例3

來(lái)自己二腈二步氰化工序的粗氰化液以50332kg/h進(jìn)入精餾塔，以質(zhì)量百分比計(jì)，塔頂中含有65～80％的己二腈，副產(chǎn)物含量20～35％，重殘液含量0％，塔底重殘液含量100％。從精餾塔底部出來(lái)的重殘液經(jīng)粗濾設(shè)備分離固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入由三個(gè)串聯(lián)的高效蒸發(fā)器形成的高效蒸發(fā)系統(tǒng)；三個(gè)高效蒸發(fā)器操作溫度均控制在145～170℃，操作壓力控制在-99.9kPag～110kPag，分離所得己二腈從蒸發(fā)器頂部得到回收，所得重殘液廢液進(jìn)入重殘液罐；

通過(guò)取樣分析測(cè)定最后一個(gè)蒸發(fā)器頂回收100％純度的己二腈5431kg/h；該蒸發(fā)器底部得到重殘液廢液2487kg/h。

以上對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型創(chuàng)造申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型創(chuàng)造的專利涵蓋范圍之內(nèi)。