[实用新型]一种气态苯热能回收装置

说明书

本实用新型公开了一种气态苯热能回收装置，其包括回流罐、换热器、三通器、空冷器，三通器包括立管和横管，换热器设置有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口；换热器的热媒出口经混合液管道连通横管，立管的上端连通空冷器的进口，空冷器的出口经回流管连通回流罐，在立管的下端与回流管之间设置一向下弯曲的U形弯，在U形弯与回流管之间设置有一调节阀，U形弯与回流管的连接点在高度方向上低于三通器的横管的高度；在混合液管道上引出一气相分流支管连通空冷器的进口；立管的内径大于横管的内径。本实用新型能够在保证不对现有装置进行较大改造的情况下，比较顺利地对气相苯的热能进行回收。

技术领域

本实用新型涉及烷基化工艺中能源回收利用技术领域，具体涉及一种将烷基化工艺中从脱苯塔所脱出的气态苯中回收能源的热能回收装置。

背景技术

UOP的洗涤剂氢氟酸烷基化工艺是以氟化氢为催化剂，苯与正十至正十三的烷烃和烯烃混合物中的烯烃进行烷基化反应，生成烷基苯。经过脱除氢氟酸、苯、烷烃，制取高质量的洗涤剂用直链烷基苯。

目前，烷基化工艺的脱苯采用精馏方法，请参阅图2，从上游来的苯、烷烃和烷基化物的混合物经脱苯塔A12的进料口A121进入脱苯塔A12内，气相苯从脱苯塔A12顶部的气相出口A123排出后，依次经空冷器A14和冷却器A15冷却后进入到回流罐A16内，回流罐内的物料一部分经回流泵A17返回到脱苯塔A12中，一部分经送料泵A18返回到反应系统A19中，作为原料继续反应，空冷器A14的进口管道上安装有流量调节阀A141，在回流罐A16的进口管道上安装有压力调节阀A161。由于气相苯直接进入到空冷器A14和冷却器A15，大量的热能没有回收，造成浪费。

但是由于热能回收改造过程中，只能对整个生产系统中的部分设备进行变动或增减个别设备，无法对整个生产系统进行全部的改造，现场也无增加相应设备的空间，且由于受限于整个生产的工艺控制，无法采用常规的水冷换热器或其它类似的换热器进行热能回收。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种气态苯热能回收装置，该回收装置能够在保证不对现有装置进行较大改造的情况下，比较顺利地对气相苯的热能进行回收，具体的技术方案如下：

一种气态苯热能回收装置，用于对脱苯塔顶部排出的气相苯进行冷凝，其包括回流罐、换热器、三通器、空冷器，所述三通器包括竖直设立的立管和水平连接立管的中间部的横管，换热器设置有热媒进口、热媒出口、冷媒进口和冷媒出口，其中热媒进口用于连通所述脱苯塔顶部的气相出口；换热器的热媒出口经混合液管道连通三通器的横管，三通器的立管的上端连通空冷器的进口，空冷器的出口经回流管连通回流罐，在立管的下端与回流管之间设置一向下弯曲的U形弯，在U形弯与回流管之间设置有一调节阀，U形弯与回流管的连接点在高度方向上低于三通器的横管的高度；在混合液管道上引出一气相分流支管连通空冷器的进口；所述立管的内径大于横管的内径。

本实用新型在工作时，从脱苯塔顶部排出的气相苯首先经换热器的热媒进口进入到换热器中，经与流经换热器的冷媒换热后形成包括液态和气态的冷凝混合物，这些冷凝混合物中的部分气相经气相分流支管直接进入空冷器的进口，剩余的气相与液相混合物进入到三通器的立管中，冷凝混合物中的液态成分沿立管向下流动经U形管和回流管后进入到回流罐。冷凝混合物中的气态成分经三通器的立管的上端排出后进入到空冷器，在经空冷气器冷却后经回流管进入到回流罐，由于U形管中液态成分的封堵作用，即使经过空冷器的气态成分仍旧存在部分气相成分，该部分气相成分也不会进入到U形管中，这部分气相成分在回流管中会与液体成分充分混合，将这部分未完全冷凝的气相成分液化。其中换热器的冷媒为经反应系统排出的需加热的冷物料，利用反应系统反应产物与气相苯进行热能交换，避免了对反应系统反应产物进行加热时的能源消耗，采用本实用新型后，能够对脱苯塔顶部的气相苯进行热能回收，减少了能源浪费。

由于在开停车阶段，尚没有反应系统反应产物，无法对脱苯塔的塔顶气相苯进行冷却，仍可通过空冷装置对脱苯塔的塔顶气相苯进行冷却，直到完成开车或停车正常。