一種硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種硫銨濃縮裝置，包括用于對(duì)來自丙烯腈單元的硫銨溶液進(jìn)行濃縮處理的蒸發(fā)器、用于給蒸發(fā)器提供加熱介質(zhì)的蒸汽加熱器、用于對(duì)蒸發(fā)器所排放的蒸汽進(jìn)行冷凝的冷凝器以及用于收集濃縮液的硫銨溶液罐，蒸發(fā)器與所述的冷凝器之間設(shè)有硫銨分離器，硫銨分離器的下部與所述的蒸發(fā)器的上部連接，硫銨分離器的上部通過導(dǎo)管與所述的冷凝器的下部連接，硫銨分離器的底部分別通過回流管和出液管與所述的蒸發(fā)器的底部和硫銨溶液罐的上部連接。還公開了一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法。該硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法不僅能夠提高能量利用率、降低蒸汽消耗和操作費(fèi)用，而且還能夠減少設(shè)備的數(shù)量，降低設(shè)備運(yùn)行的能耗。
【專利說明】
一種硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于制備化合物的工藝系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯腈是用途十分廣泛的有機(jī)化工原料，在國際化工原料市場中占有重要地位。目前大型丙烯腈裝置均采用丙烯氨氧化法工藝生產(chǎn)丙烯腈。原料丙烯、氨分別汽化后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)生成丙烯腈及其他副產(chǎn)物。反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器頂部出來后進(jìn)入急冷塔，用硫酸洗滌產(chǎn)物中未反應(yīng)的氨生產(chǎn)濃度約為15?25%的硫銨溶液。硫銨濃縮單元是處理來自于丙烯腈流程的硫銨溶液，將硫銨廢水濃縮至所需濃度(約38?42%)后送至其他單元?，F(xiàn)有丙烯腈工藝中由于硫銨液含有大量聚合物，存在著易聚合、結(jié)晶的特點(diǎn)，因此現(xiàn)有傳統(tǒng)的丙烯腈裝置硫銨濃縮單元均采用簡單的單效蒸發(fā)來進(jìn)行硫銨濃縮，但這種工藝低效、耗能。
[0003]目前國內(nèi)所有丙烯腈裝置均采用以上硫銨濃縮工藝?，F(xiàn)有的硫銨濃縮蒸發(fā)工藝將二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱，因?yàn)檎舭l(fā)操作是一個(gè)有相變的高能耗過程，丙烯腈工藝中硫銨溶液的濃度一般又較低，如達(dá)到所需的濃縮濃度，勢必需要溶液中大量的水蒸發(fā)汽化，如不回收利用，不但造成這部分能量白白浪費(fèi)，增加一次蒸汽消耗，還增加了后面冷凝器和蒸汽噴射栗的負(fù)荷。
[0004]隨著技術(shù)的發(fā)展，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直致力于開發(fā)一種能提高能量利用率、降低蒸汽消耗和操作費(fèi)用，最終提高環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的硫銨濃縮二效蒸發(fā)系統(tǒng)，如中國發(fā)明專利公開說明書CN203108242U公開了一種硫銨濃縮二效蒸發(fā)系統(tǒng)，包括用于對(duì)來自丙烯腈單元的硫銨溶液進(jìn)行濃縮處理的蒸發(fā)器、用于驅(qū)動(dòng)硫銨溶液循環(huán)的循環(huán)栗、用于給蒸發(fā)器提供加熱介質(zhì)的蒸汽加熱器、用于對(duì)蒸發(fā)器所排放的蒸汽進(jìn)行冷凝的冷凝器以及用于收集濃縮液的硫銨溶液罐;所述蒸發(fā)器包括直接處理來自丙烯腈單元的硫銨溶液的一效蒸發(fā)器和處理來自所述一效蒸發(fā)器處理后的硫銨溶液的二效蒸發(fā)器，所述一效蒸發(fā)器通過蒸汽管道和硫銨溶液輸送管道同時(shí)導(dǎo)通連接到二效蒸發(fā)器;所述蒸汽加熱器與所述一效蒸發(fā)器連接，所述冷凝器和所述硫銨溶液罐分別與所述二效蒸發(fā)器導(dǎo)通連接。該硫銨濃縮二效蒸發(fā)系統(tǒng)雖然能在一定程度上提高能量利用率、降低蒸汽消耗和操作費(fèi)用，但是現(xiàn)有的硫銨濃縮二效蒸發(fā)系統(tǒng)還存在著設(shè)備結(jié)構(gòu)多，設(shè)備運(yùn)行能耗高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法，該硫銨濃縮裝置和該裝置的硫銨濃縮方法不僅能夠提高能量利用率、降低蒸汽消耗和操作費(fèi)用，而且還能夠減少設(shè)備的數(shù)量，降低設(shè)備運(yùn)行的能耗。
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種硫銨濃縮裝置，包括用于對(duì)來自丙烯腈單元的硫銨溶液進(jìn)行濃縮處理的蒸發(fā)器、用于給蒸發(fā)器提供加熱介質(zhì)的蒸汽加熱器、用于對(duì)蒸發(fā)器所排放的蒸汽進(jìn)行冷凝的冷凝器以及用于收集濃縮液的硫銨溶液罐，其特點(diǎn)在于:所述的蒸發(fā)器與所述的冷凝器之間設(shè)有硫銨分離器，所述的硫銨分離器的下部與所述的蒸發(fā)器的上部連接，所述的硫銨分離器的上部通過導(dǎo)管與所述的冷凝器的下部連接，所述的硫銨分離器的底部分別通過回流管和出液管與所述的蒸發(fā)器的底部和硫銨溶液罐的上部連接。
[0007]本發(fā)明一種硫銨濃縮裝置技術(shù)方案中，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征是:
所述的冷凝器的底部通過導(dǎo)管與硫銨凝液罐的上部連接，所述的硫銨凝液罐的底部通過帶軸流栗的凝液回流管與真空噴射栗冷凝器的上部連接，所述的冷凝器的下部通過導(dǎo)流管與所述的真空噴射栗冷凝器的上部連接，所述的真空噴射栗冷凝器的底部通過回流管與所述的硫銨凝液罐的上部連接。采用上述的技術(shù)結(jié)構(gòu)，可以將硫銨氣和不凝氣進(jìn)行回收重新凝結(jié)，防止硫銨氣和不凝氣排到室外污染環(huán)境。
[0008]本發(fā)明還公開了一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法技術(shù)方案，其特點(diǎn)是:包括如下的步驟:將來自丙烯腈單元濃度為15%的稀硫銨溶液送入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后蒸發(fā)濃縮后的硫銨溶液進(jìn)入硫銨分離器，該硫銨分離器在50kpa-52kpa、85°C_88°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為39%_40%的硫銨濃縮液，該硫銨濃縮液一部分流入硫銨溶液罐，該硫銨濃縮液的另一部分通過熱虹吸效應(yīng)經(jīng)回流管流入蒸發(fā)器的底部，包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽通過導(dǎo)管進(jìn)入所述的冷凝器，蒸汽中的硫銨氣在冷凝器中與蒸汽冷凝后進(jìn)入硫銨凝液罐，所述的不凝氣進(jìn)入真空噴射栗冷凝器經(jīng)真空噴射栗冷凝器冷凝后流入所述的硫銨凝液罐。采用上述的步驟，不僅可以使回流管兩端的硫銨分離器的與蒸發(fā)器之間產(chǎn)生熱虹吸效應(yīng)，使處于高位的硫銨分離器內(nèi)的硫銨溶液通過回流管回流至蒸發(fā)器內(nèi)，可以降低設(shè)備的費(fèi)用，而且節(jié)省了電能的消耗，而且可以將硫銨氣和不凝氣進(jìn)行回收重新凝結(jié)，防止硫銨氣和不凝氣排到室外污染環(huán)境。
[0009]本發(fā)明一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法技術(shù)方案中，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征是:該硫銨分離器在51.5kpa、87.5°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為40%的硫銨濃縮液。在該溫度下，硫銨濃縮液濃縮率最高，可以達(dá)到40%。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的技術(shù)效果:
本發(fā)明通過在蒸發(fā)器與冷凝器之間設(shè)置硫銨分離器，硫銨分離器的下部與蒸發(fā)器的上部連接，硫銨分離器的上部通過導(dǎo)管與冷凝器的下部連接，硫銨分離器的底部分別通過回流管和出液管與所述的蒸發(fā)器的底部和硫銨溶液罐的上部連接，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，在硫銨濃縮的過程中，回流管兩端的硫銨分離器的與蒸發(fā)器之間產(chǎn)生熱虹吸效應(yīng)，使處于高位的硫銨分離器內(nèi)的硫銨溶液通過回流管回流至蒸發(fā)器內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明減少了作為動(dòng)力的循環(huán)栗，不僅可以降低設(shè)備的費(fèi)用，而且節(jié)省了電能的消耗。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成其權(quán)利的限制。
[0013]實(shí)施例1，參照?qǐng)D1，一種硫銨濃縮裝置，包括用于對(duì)來自丙烯腈單元I的硫銨溶液進(jìn)行濃縮處理的蒸發(fā)器2、用于給蒸發(fā)器2提供加熱介質(zhì)的蒸汽加熱器8、用于對(duì)蒸發(fā)器2所排放的蒸汽進(jìn)行冷凝的冷凝器4以及用于收集濃縮液的硫銨溶液罐6，所述的蒸發(fā)器2與所述的冷凝器4之間設(shè)有硫銨分離器3，所述的硫銨分離器3的下部與所述的蒸發(fā)器2的上部連接，所述的硫銨分離器3的上部通過導(dǎo)管34與所述的冷凝器4的下部連接，所述的硫銨分離器3的底部分別通過回流管23和出液管36與所述的蒸發(fā)器2的底部和硫銨溶液罐6的上部連接。
[0014]實(shí)施例2，實(shí)施例1所述的硫銨濃縮裝置中:所述的冷凝器4的底部通過導(dǎo)管47與硫銨凝液罐7的上部連接，所述的硫銨凝液罐7的底部通過帶軸流栗的凝液回流管75與真空噴射栗冷凝器5的上部連接，所述的冷凝器4的下部通過導(dǎo)流管54與所述的真空噴射栗冷凝器5的上部連接，所述的真空噴射栗冷凝器5的底部通過回流管57與所述的硫銨凝液罐7的上部連接。
[0015]實(shí)施例3，本發(fā)明還公開了一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法，包括如下的步驟:將來自丙烯腈單元濃度為15%的稀硫銨溶液送入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后蒸發(fā)濃縮后的硫銨溶液進(jìn)入硫銨分離器，該硫銨分離器在50kpa-52kpa、85 °C-88 V的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為39%-40%的硫銨濃縮液，該硫銨濃縮液一部分流入硫銨溶液罐，該硫銨濃縮液的另一部分通過熱虹吸效應(yīng)經(jīng)回流管23流入蒸發(fā)器的底部，包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽通過導(dǎo)管進(jìn)入所述的冷凝器4，蒸汽中的硫銨氣在冷凝器4中與蒸汽冷凝后進(jìn)入硫銨凝液罐7，所述的不凝氣進(jìn)入真空噴射栗冷凝器5經(jīng)真空噴射栗冷凝器冷凝后流入所述的硫銨凝液罐7。
[0016]實(shí)施例4，在上述的一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法中，該硫銨分離器在51.5kpa、87.5°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為40%的硫銨濃縮液。
[0017]實(shí)施例5，在上述的一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法中，該硫銨分離器在50kpa、85°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為39%的硫銨濃縮液。
[0018]實(shí)施例6，在上述的一種硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法中，該硫銨分離器在52kpa、88 °C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為39%的硫銨濃縮液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硫銨濃縮裝置，包括用于對(duì)來自丙烯腈單元的硫銨溶液進(jìn)行濃縮處理的蒸發(fā)器、用于給蒸發(fā)器提供加熱介質(zhì)的蒸汽加熱器、用于對(duì)蒸發(fā)器所排放的蒸汽進(jìn)行冷凝的冷凝器以及用于收集濃縮液的硫銨溶液罐，其特征在于:所述的蒸發(fā)器與所述的冷凝器之間設(shè)有硫銨分離器，所述的硫銨分離器的下部與所述的蒸發(fā)器的上部連接，所述的硫銨分離器的上部通過導(dǎo)管與所述的冷凝器的下部連接，所述的硫銨分離器的底部分別通過回流管和出液管與所述的蒸發(fā)器的底部和硫銨溶液罐的上部連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫銨濃縮裝置，其特征在于:所述的冷凝器的底部通過導(dǎo)管與硫銨凝液罐的上部連接，所述的硫銨凝液罐的底部通過帶軸流栗的凝液回流管與真空噴射栗冷凝器的上部連接，所述的冷凝器的下部通過導(dǎo)流管與所述的真空噴射栗冷凝器的上部連接，所述的真空噴射栗冷凝器的底部通過回流管與所述的硫銨凝液罐的上部連接。3.一種如權(quán)利要求1或2所述的硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法，其特征在于，包括如下的步驟:將來自丙烯腈單元濃度為15%的稀硫銨溶液送入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后蒸發(fā)濃縮后的硫銨溶液進(jìn)入硫銨分離器，該硫銨分離器在50kpa-52kpa、85°C_88°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為39%-40%的硫銨濃縮液，該硫銨濃縮液一部分流入硫銨溶液罐，該硫銨濃縮液的另一部分通過熱虹吸效應(yīng)經(jīng)回流管流入蒸發(fā)器的底部，包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽通過導(dǎo)管進(jìn)入所述的冷凝器，蒸汽中的硫銨氣在冷凝器中與蒸汽冷凝后進(jìn)入硫銨凝液罐，所述的不凝氣進(jìn)入真空噴射栗冷凝器經(jīng)真空噴射栗冷凝器冷凝后流入所述的硫銨凝液罐。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫銨濃縮裝置的硫銨濃縮方法，其特征在于:該硫銨分離器在51.5kpa、87.5°C的條件下將硫銨溶液分成包含有少量硫銨氣和不凝氣的蒸汽及濃度為40%的硫銨濃縮液。
【文檔編號(hào)】C01C1/24GK106075943SQ201610516046
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】宋國君, 王智通, 沈波, 李秀潔, 張彩鳳, 張志文
【申請(qǐng)人】江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?br>