[发明专利]氧化液热量回收装置及回收方法

说明书

技术领域

本发明设涉及一种热量回收装置及回收方法，具体涉及一种氧化液热量回收装置及利用此装置回收氧化液热量的方法，属于化工技术领域。

背景技术

环己烷氧化制备环己酮是重要的环己酮生产方法。由于环己烷氧化制备环己酮单程转化率仅3～5％，环己烷氧化后氧化液温度一般为150～180℃，氧化液必须降温到80℃以下然后在低温下分解生成产物环己酮和环己醇以确保高的分解收率。

目前，环己烷氧化制备环己酮工艺路线中，氧化液热量回收的方法是氧化液先与工艺介质进行热交换，氧化液温度从150～180℃降低到100～120℃，回收一部分氧化液中的热量，然后再用循环水将氧化液冷却到80℃以下，这种氧化液热量回收方法，需要消耗大量循环水来冷却氧化液使氧化液温度降低到符合后续分解工艺要求。这种热量回收工艺循环水消耗量大，氧化液的热量仅部分得到回收。另外，由于环己烷氧化制备环己酮单程转化率低，大量环己烷需要循环，环己烷氧化制备环己酮工艺路线中氧化液中热量数量较大。

另外，环己烷氧化制备环己酮的空气氧化过程，空气中的可反应利用部分约20％，因此大多数的空气需要排放掉，而环己烷的沸点又较低，通过尾气热交换后的尾气中虽然环己烷浓度不算太高，但环己烷总量不容小觑，因此需要经过吸收加深冷的措施来继续回收环己烷以确保经济运行。环己烷氧化尾气经过两级直接热交换将尾气温度降到了45℃以下然后与烷再生单元的尾气压缩机来的尾气一起送到尾气深冷吸收塔进行处理来进一步回收环己烷，最后含微量环己烷的尾气，温度降到了7-15℃右，通过火炬排放。尾气深冷吸收塔排放的气体为低温含易凝结的环己烷，在尾气吸收塔出口至火炬之间的管线需要用蒸汽伴热加热防止有机物凝结，消耗蒸汽。

因此，目前环己烷氧化制备环己酮氧化液中的热量回收现有技术中主要存在以下两个问题：

1、氧化液先与工艺介质进行热交换后，氧化液仅降温到100～120℃，氧化液中的热能仅利用约50％，其余热能不仅损失，而且需要消耗大量循环水来降温，这部分循环水消耗量是环己酮装置中最大用户，耗水量大。

2、尾气深冷吸收塔排放的气体为低温含易凝结的环己烷去火炬焚烧后排放，在尾气深冷吸收塔出口至火炬之间的管线需要用蒸汽伴热加热防止有机物凝结，低温气体的冷能量没有得到利用，而且还消耗蒸汽热量。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够减少或消除循环水消耗、节省尾气排放系统蒸汽伴热消耗、并有效利用氧化液热量和低温气体冷能量、提高能量回收利用率的氧化液热量回收装置；本发明的第二目的是提供利用该装置回收氧化液热量的方法。

技术方案：本发明所述的氧化液热量回收装置，包括至少一个热量回收装置和至少一个能量利用装置，该热量回收装置内有能够与氧化液换热、并使氧化液温度降低至符合后续分解工艺要求得换热工质，氧化液释放的热量由能量利用装置收集利用，其中，氧化液与换热工质换热前温度为100～120℃。

上述氧化液热量回收装置，将氧化液通过热量回收装置与换热工质换热，与换热工质换热后温度降低至80℃以下，符合后续分解工艺要求，工艺过程不需使用循环水降温，节约大量循环水消耗；同时通过能量利用装置，氧化液释放的热量可以得到回收利用，减少环己酮生产过程中的能量浪费。

换热工质为等熵饱和曲线、正斜率饱和曲线的工质或负斜率饱和曲线的工质。优选的，换热工质为R11、R123、R245fa、正戊烯、R113、R22、R124a、氨水等。

能量利用装置可为发电设备或转动设备，转动设备可为压缩机、泵等；优选的，发电设备可为发电机。

优选的，所述热量回收装置包括用于热量交换使氧化液降温、换热工质升温的汽化器，使升温后的换热工质降温的冷却冷凝设备，以及使降温后的换热工质返回汽化器的循环增压泵；所述汽化器与冷却冷凝设备之间设有用于收集氧化液释放的热量并利用该能量的能量利用装置；换热工质在汽化器、能量利用装置、冷却冷凝设备和循环增压泵及之间循环。优选的，氧化液热量回收装置还包括向冷却冷凝设备提供冷源的冷源装置。通过冷源装置提供冷源使进入冷却冷凝设备中的换热工质降温冷凝成液体，节省冷却介质的消耗；同时，冷源装置释放的冷能量可由能量利用装置回收利用，提高氧化液热量回收过程中的能量利用效率。