一种氢氯化反应热量回收系统技术方案

本实用新型专利技术要解决的技术问题是提供一种氢氯化反应热量回收系统，通过立式换热器高效回收反应热产生的热量，回收后的热量可用于加热、汽化原料甲醇，也可以用于加热其他介质，流程优化后能够实现氢氯化反应热量的最大限度的回收利用，其包括氢氯化反应器，所述氢氯化反应器的出口依次连通立式换热器、液体分离器；所述立式换热器包括有从上到下依次连通的汽化过热段和预热段，所述汽化过热段、预热段均包括管壳，所述管壳的上下两端分别设置有管箱，所述管箱与管壳之间设有封闭的管板，上下分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管。分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管。分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氯化反应热量回收系统


[0001]本技术涉及一氯甲烷生产领域，尤其是涉及氢氯化反应热量回收技术，具体涉及一种氢氯化反应热量回收系统。

技术介绍

[0002]目前，国内一氯甲烷生产工艺（固定床催化工艺）一般过程是，甲醇和氯化氢在氢氯化反应器中反应，反应产生的高温混合气体，高温混合气体温度在300℃左右。其中含有反应产生的水蒸气，冷凝潜热较大，水蒸气质量分数含量约占25%左右。反应产生的热量除部分利用导热油系统进行回收外其他大部分热量均未回收利用，而是采用激冷、冷凝的工艺将热量移出系统。如现有技术（公开号为CN105859513A）公开的一种氯甲烷的生产方法，将反应器内中生成的混合物送入激冷器，经激冷降温分离后先后进入酸洗塔和硫酸干燥系统，压缩后制得粗氯甲烷。
[0003]然而，本技术人研究发现：现有的一氯甲烷生产工艺主要缺点是，热量回收利用率低，仅回收利用了反应产生全部热量的15%左右，造成能量大量浪费。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种氢氯化反应热量回收系统，通过立式换热器高效回收反应热产生的热量，回收后的热量可用于加热、汽化原料甲醇，也可以用于加热其他介质，流程优化后能够实现氢氯化反应热量的最大限度的回收利用。
[0005]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种氢氯化反应热量回收系统，包括氢氯化反应器，所述氢氯化反应器的出口依次连通立式换热器、液体分离器；所述立式换热器包括有从上到下依次连通的汽化过热段和预热段，所述汽化过热段、预热段均包括管壳，所述管壳的上下两端分别设置有管箱，所述管箱与管壳之间设有封闭的管板，上下分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管；
[0007]所述汽化过热段的管壳侧壁下部设有第一进口、上部设有第一出口，所述预热段的管壳侧壁下部设有第二进口、上部设有第二出口，所述第二出口连通所述第一进口；
[0008]所述液体分离器下端的管箱底部设有冷凝液出口、侧壁上部设有不凝气体出口。
[0009]进一步的，所述换热管为石墨管，所述石墨管的长度为3
‑
3.5m。
[0010]进一步的，所述汽化过热段上端的管箱设有一次热物料进口，所述汽化过热段下端的管箱通过连接管道连通预热段上端的管箱，所述连接管道为波纹管，所述波纹管内壁设有四氟层。
[0011]进一步的，所述预热段下端的管箱为下气室，所述下气室的高度为1
‑
1.5m。
[0012]进一步的，所述汽化过热段、预热段以及下气室的侧壁设有能安装液位计的液位孔。
[0013]进一步的，所述汽化过热段、预热段的管壳外壁设有支耳。
[0014]本技术与现有技术相比所取得的有益效果如下：
[0015]1、氢氯化反应器产生300℃左右的高温混合气体，高温混合气体从立式换热器的顶端进入依次经过汽化过热段、预热段的换热管，将需换热的冷介质（一般是反应原料）从第二进口进入预热段的管壳内，与换热管接触吸收热量进行预热然后汽化，再通过第一进口进入汽化过热段继续吸热，从而实现氢氯化反应热量的用于预热、汽化、过热反应原料；也可以通入水生产部分蒸汽或热水供其他系统使用；
[0016]2、本技术通过立式换热器实现热量回收后还简化了后续流程，反应放出的热量被新型换热器回收，后续工序的冷负荷相应的降低，原始工艺中的后续的两级冷凝可简化为一级冷凝，即简化了流程又降低了循环水用量；
[0017]3、汽化过热段下端的管箱通过连接管道连通预热段上端的管箱，连接管道为波纹管，可以缓冲内部的膨胀量，避免发生损坏。
附图说明
[0018]图1为现有技术中氢氯化反应热量回收系统示意图；
[0019]图2为本技术所述氢氯化反应热量回收系统示意图；
[0020]图3为本技术所述立式换热器结构示意图；
[0021]图中：1、氢氯化反应器，2、立式换热器，3、液体分离器，4、汽化过热段，5、预热段，6、换热管，7、连接管道，8、下气室，9、一次热物料进口，10、冷凝液出口，11、不凝气体出口，12、第一进口，13、第一出口，14、第二进口,15、第二出口,16、支耳。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]在技术的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0024]甲醇和氯化氢在氢氯化反应器中反应，反应产生的高温混合气体，气体温度在300℃左右。其中含有反应产生的水蒸气，冷凝潜热较大，水蒸气质量分数含量约占25%左右。为了充分利用这些热量，并节省后续的冷凝工序，本申请公开一种氢氯化反应热量回收系统，如图2所示，其包括氢氯化反应器1、立式换热器2和液体分离器3，氢氯化反应器1、立式换热器2、液体分离器3按照高温混合气体流动方向依次连通。
[0025]其中，如图3所示，立式换热器2从上到下依次划分为汽化过热段4和预热段5，汽化过热段4、预热段5均包括管壳，管壳的上下两端分别焊接有管箱，管箱与管壳之间安装有封闭的管板，在上下分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管6，为了保证高效的换热，换热管6采用3m长的石墨管。在汽化过热段4上端的管箱顶部加工有一次热物料进口9，汽化过热段4下端的管箱通过连接管道7连通预热段5上端的管箱，连接管道7为不锈钢的波纹管，波
纹管内壁设有四氟层，如此设计可以缓冲内部热物料因为降温而产生的膨胀量，避免发生损坏。将预热段5下端的管箱当作下气室8，下气室8的高度为1m，在下气室8的底部加工有冷凝液出口10、侧壁上部加工有不凝气体出口11。
[0026]在汽化过热段4的管壳侧壁下部加工有第一进口12、上部加工有第一出口13，预热段5的管壳侧壁下部加工有第二进口14、上部加工有第二出口15，第二出口15通过U形管连通第一进口12。汽化过热段4、预热段5以及下气室8的侧壁加工液位孔，在液位孔内安装液位计，方便观察各个段位内的液位。本申请所述的氢氯化反应热量回收系统整体高度有7m,为了方便固定，在汽化过热段4、预热段5的管壳外壁焊接有支耳16，支耳16与固定架（图中未显示）连接。
[0027]本申请所述的氢氯化反应热量回收系统工作原理如下：
[0028]将过热的氯化氢和过热的汽化甲醇送入氢氯化反应器1内反应，氢氯化反应器1产生300℃左右的高温混合气体，高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢氯化反应热量回收系统，包括氢氯化反应器，其特征在于，所述氢氯化反应器的出口依次连通立式换热器、液体分离器；所述立式换热器包括有从上到下依次连通的汽化过热段和预热段，所述汽化过热段、预热段均包括管壳，所述管壳的上下两端分别设置有管箱，所述管箱与管壳之间设有封闭的管板，上下分布的两个管板之间贯穿有若干根换热管；所述汽化过热段的管壳侧壁下部设有第一进口、上部设有第一出口，所述预热段的管壳侧壁下部设有第二进口、上部设有第二出口，所述第二出口连通所述第一进口；所述液体分离器下端的管箱底部设有冷凝液出口、侧壁上部设有不凝气体出口。2.根据权利要求1所述的氢氯化反应热量回收系统，其特征在于，所述换热管为石墨管，所述石墨管的长度为3
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐迪，肖军昌，于百胜，王海霞，孙久栋，闫家战，申士成，马臣信，刘亚南，张振强，王怀玉，
申请(专利权)人：聊城鲁西氯甲烷化工有限公司，
类型：新型
国别省市：