[發(fā)明專利]烷氧基化反應(yīng)熱回收利用方法及其工藝裝置

有效

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• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105754086B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李緒東;王飛;李永鋒;魏世成
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林歐科自動化設(shè)備有限公司
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務(wù)所22102
• 代理人: 陳傳林,臧廣維

1.一種烷氧基化反應(yīng)熱回收利用方法，其特征是：它包括鏈起始劑加熱的蒸汽回收利用流程和烷氧基化反應(yīng)的反應(yīng)熱回收利用流程；

所述鏈起始劑加熱的蒸汽回收利用流程包括以下步驟：

1）注入鏈起始劑，進行物料循環(huán)

向反應(yīng)器內(nèi)注入作為鏈起始劑的含有活潑氫的化工原料，當(dāng)液位達到設(shè)定值停止進料，啟動物料循環(huán)泵，開通物料循環(huán)回路，鏈起始劑由反應(yīng)器底面的循環(huán)出口通過物料循環(huán)回路、由反應(yīng)器頂面的循環(huán)入口進入反應(yīng)器，進行物料循環(huán)；

2）開通換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路，進行換熱介質(zhì)循環(huán)

在鏈起始劑進行物料循環(huán)的同時，啟動換熱介質(zhì)循環(huán)泵，打開加熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥和換熱介質(zhì)循環(huán)自控閥、關(guān)閉低熱回收第一自控閥，開通為鏈起始劑加熱的換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路，換熱介質(zhì)開始在換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路循環(huán)；

3）開通為換熱介質(zhì)加熱的換熱程序執(zhí)行回路，為換熱介質(zhì)加熱

在換熱介質(zhì)開始在換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路循環(huán)的同時，打開蒸汽自控閥，同時根據(jù)低熱循環(huán)利用回路中低熱回收儲罐設(shè)置的液位檢測器檢測的液位，確定開啟低熱循環(huán)利用回路的第二入口的低熱回收第二自控閥或蒸汽回水自控閥，開通為換熱介質(zhì)加熱的換熱程序執(zhí)行回路；

①低熱回收儲罐的液位＜80%，開啟低熱回收第二自控閥、關(guān)閉蒸汽回水自控閥；

②低熱回收儲罐的液位＞85%，開啟蒸汽回水自控閥、關(guān)閉低熱回收第二自控閥；

4）串級循環(huán)，為鏈起始劑加熱

開通了物料循環(huán)回路、為鏈起始劑加熱的換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路和為換熱介質(zhì)加熱的換熱程序執(zhí)行回路后，蒸汽在為換熱介質(zhì)加熱的換熱程序執(zhí)行回路內(nèi)循環(huán)，通過蒸汽自控閥進入換熱介質(zhì)加熱器內(nèi)，與換熱介質(zhì)熱交換后溫度降低，再通過低熱回收第二自控閥進入低熱循環(huán)利用回路的低熱回收儲罐中儲存，保證蒸汽回水及時回收至低熱回收儲罐，或者通過蒸汽回水自控閥回到蒸汽回水系統(tǒng)；而換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，換熱介質(zhì)與蒸汽熱交換后溫度升高，再通過加熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器內(nèi)，與鏈起始劑熱交換后溫度降低，之后由物料循環(huán)換熱器的換熱介質(zhì)出口流出，重新進入換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路；鏈起始劑在物料循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，流入物料循環(huán)換熱器的鏈起始劑與換熱介質(zhì)熱交換后溫度升高，然后流出物料循環(huán)換熱器，進入反應(yīng)器，直至鏈起始劑溫度達到設(shè)定的起始反應(yīng)溫度；

所述烷氧基化反應(yīng)的反應(yīng)熱回收利用流程包括以下步驟：

1）注入烷氧基化劑，開始反應(yīng)

鏈起始劑溫度達到設(shè)定的起始反應(yīng)溫度后，向反應(yīng)器注入烷氧基化劑，進行烷氧基化反應(yīng)，在反應(yīng)器內(nèi)進行烷氧基化反應(yīng)的反應(yīng)物進行物料循環(huán)的同時，第一溫度檢測器、第二溫度檢測器、第三溫度檢測器、第四溫度檢測器分別實時檢測換熱介質(zhì)、高熱回收換熱器出口、高熱用戶和低熱回收儲罐內(nèi)的溫度；

2）換熱介質(zhì)溫度高于設(shè)定值，停止加熱，開始冷卻

①物料循環(huán)換熱器出口的換熱介質(zhì)溫度高于設(shè)定值，打開冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥，開通換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路，同時，打開循環(huán)水自控閥，開通換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路，換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路循環(huán)；

②在開通換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路和換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路的同時，關(guān)閉加熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥，切斷換熱介質(zhì)加熱循環(huán)回路，關(guān)閉蒸汽自控閥、以及低熱回收第二自控閥或蒸汽回水自控閥，切斷換熱介質(zhì)加熱的換熱程序執(zhí)行回路；

③開通了為反應(yīng)物冷卻的換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路、為換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路后，通過串級循環(huán)為反應(yīng)物冷卻，串級循環(huán)如下：

a冷卻水在為換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路內(nèi)循環(huán)，通過循環(huán)水自控閥進入換熱介質(zhì)冷卻器內(nèi)，與換熱介質(zhì)熱交換后溫度升高，再流出換熱介質(zhì)冷卻器，流回循環(huán)水回水；

b換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，換熱介質(zhì)與冷卻水熱交換后溫度降低，再通過冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器內(nèi)，與反應(yīng)物交換后因為含有反應(yīng)熱溫度升高，之后流出物料循環(huán)換熱器，從而將反應(yīng)熱移出物料循環(huán)換熱器；

c反應(yīng)物在物料循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，流入物料循環(huán)換熱器的反應(yīng)物與換熱介質(zhì)熱交換后溫度降低，然后流出物料循環(huán)換熱器，進入反應(yīng)器；

3）換熱介質(zhì)溫度高于低熱回收儲罐內(nèi)溫度、同時低于高熱用戶溫度，開通低熱回收利用回路

①物料循環(huán)換熱器出口的換熱介質(zhì)溫度高于低熱回收儲罐內(nèi)溫度、同時低于高熱用戶溫度時，關(guān)閉換熱介質(zhì)循環(huán)自控閥、打開低熱回收第一自控閥和啟動低熱回收換熱器，含反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)開始進入低熱回收利用回路循環(huán)；所述開通低熱回收利用回路即打開低熱回收第一自控閥，開通第二加熱介質(zhì)循環(huán)回路，啟動低熱回收換熱器，開通低熱回收回路；

②開通了低熱回收利用回路后，通過串級循環(huán)為反應(yīng)物冷卻、回收低反應(yīng)熱為低熱用戶供熱，串級循環(huán)如下：

a冷卻水在為換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路內(nèi)循環(huán)，通過循環(huán)水自控閥進入換熱介質(zhì)冷卻器內(nèi)，與換熱介質(zhì)熱交換后溫度升高，再流出換熱介質(zhì)冷卻器，流回循環(huán)水回水；

b換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，換熱介質(zhì)與冷卻水熱交換后溫度降低，再通過冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器內(nèi)，與反應(yīng)物交換后因為含有反應(yīng)熱溫度升高，之后流出物料循環(huán)換熱器，從而將反應(yīng)熱移出物料循環(huán)回路；

c反應(yīng)物在物料循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)，流入物料循環(huán)換熱器的反應(yīng)物與換熱介質(zhì)熱交換后溫度降低，然后流出物料循環(huán)換熱器，進入反應(yīng)器；

d含有反應(yīng)熱的冷卻介質(zhì)由低熱回收第一自控閥進入低熱回收利用回路內(nèi)循環(huán)，進入低熱回收回路的含反應(yīng)熱的冷卻介質(zhì)通過低熱回收換熱器上部的低熱回收入口進入低熱回收換熱器，在低熱回收換熱器內(nèi)與第二加熱介質(zhì)熱交換、脫出反應(yīng)熱后溫度降低，脫出反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)再通過低熱回收換熱器下部的低熱回收出口流出低熱回收換熱器，從而流出低熱回收回路，然后重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路；

e重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路的換熱介質(zhì)進入換熱介質(zhì)冷卻器內(nèi)，進一步與冷卻水熱交換而繼續(xù)降溫，然后通過冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器，繼續(xù)與反應(yīng)物熱交換，從而形成了換熱介質(zhì)由換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路至低熱回收回路、再由出低熱回收回路重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路，完成低熱回收利用循環(huán)的過程；

f低熱用戶所用的第二加熱介質(zhì)由低熱用戶的第二加熱介質(zhì)出口流出，進入低熱回收儲罐、與低熱回收儲罐儲存的蒸汽回水熱交換后溫度升高，再流出低熱回收儲罐、進入低熱循環(huán)泵，然后通過低熱回收換熱器底部設(shè)置的第二加熱介質(zhì)進口進入低熱回收換熱器，與含有反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)熱交換吸納反應(yīng)熱后溫度升高，再通過低熱回收換熱器頂部設(shè)置的第二加熱介質(zhì)流出口流出低熱回收換熱器，通過低熱用戶的第二加熱介質(zhì)入口進入低熱用戶，從而以烷氧基化反應(yīng)熱滿足低熱用戶自身的用熱需求；

4）換熱介質(zhì)溫度高于高熱用戶溫度，同時開通高熱回收利用回路和低熱回收利用回路

①物料循環(huán)換熱器出口的換熱介質(zhì)溫度高于高熱用戶溫度時，關(guān)閉換熱介質(zhì)循環(huán)自控閥、低熱回收第一自控閥和高熱回收自控閥，啟動高熱循環(huán)泵和低熱循環(huán)泵，同時開通高熱回收利用回路和低熱回收利用回路，打開連通自控閥，將高熱回收利用回路和低熱回收利用回路連通；所述開通高熱回收利用回路即以連通自控閥代替高熱回收自控閥，打開連通自控閥，開通第一加熱介質(zhì)循環(huán)回路，啟動高熱回收換熱器，開通高熱回收回路；

②開通并連通高熱回收利用回路和低熱回收利用回路后，通過串級循環(huán)為反應(yīng)物冷卻，并通過串級循環(huán)將回收的高反應(yīng)熱為高熱用戶供熱，流出高熱回收利用回路、降低了溫度的反應(yīng)熱繼續(xù)為低熱用戶供熱，串級循環(huán)如下：

a冷卻水在為換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的a；

b 換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的b；

c反應(yīng)物在物料循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的c；

d含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)流出物料循環(huán)換熱器，直接流出換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路、進入高熱回收利用回路循環(huán)，進入高熱回收回路的含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)由高熱回收換熱器上部的高熱回收入口進入高熱回收換熱器，與第一加熱介質(zhì)熱交換、脫出部分反應(yīng)熱后溫度降低，脫出部分反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)再通過高熱回收換熱器下部設(shè)置的高熱回收出口流出高熱回收換熱器，從而流出高熱回收回路；

e流出高熱回收回路、脫出部分反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)通過連通自控閥進入低熱回收利用回路循環(huán)，進入低熱回收回路、含部分反應(yīng)熱的冷卻介質(zhì)通過低熱回收換熱器上部的低熱回收入口進入低熱回收換熱器，在低熱回收換熱器內(nèi)與第二加熱介質(zhì)熱交換、脫出反應(yīng)熱后溫度降低，脫出反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)再通過低熱回收換熱器下部的低熱回收出口流出低熱回收換熱器，從而流出低熱回收回路，然后重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路；

f重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路的換熱介質(zhì)進入換熱介質(zhì)冷卻器內(nèi)，進一步與冷卻水熱交換而繼續(xù)降溫，然后通過冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器，繼續(xù)與反應(yīng)物熱交換，從而形成了換熱介質(zhì)由換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路至高熱回收回路、高熱回收回路至低熱回收回路、再由出低熱回收回路重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路，完成由高熱回收利用至低熱回收利用的循環(huán)過程；

g高熱用戶所用的第一加熱介質(zhì)由高熱用戶的第一加熱介質(zhì)出口流出進入高熱循環(huán)泵，然后通過高熱回收換熱器底部設(shè)置的第一加熱介質(zhì)進口進入高熱回收換熱器，與含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)熱交換吸納部分反應(yīng)熱后溫度升高，再通過高熱回收換熱器頂部設(shè)置的第一加熱介質(zhì)流出口流出高熱回收換熱器，通過高熱用戶的第一加熱介質(zhì)入口進入高熱用戶，滿足高熱用戶自身的用熱需求；

h低熱用戶所用的第二加熱介質(zhì)由低熱用戶的第二加熱介質(zhì)出口流出，進入低熱回收儲罐、與低熱回收儲罐儲存的蒸汽回水熱交換后溫度升高，再流出低熱回收儲罐、進入低熱循環(huán)泵，然后通過低熱回收換熱器底部設(shè)置的第二加熱介質(zhì)進口進入低熱回收換熱器，與含有部分反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)熱交換吸納反應(yīng)熱后溫度升高，再通過低熱回收換熱器頂部設(shè)置的第二加熱介質(zhì)流出口流出低熱回收換熱器，通過低熱用戶的第二加熱介質(zhì)入口進入低熱用戶，從而以高烷氧基化反應(yīng)熱滿足同時滿足高熱用戶和低熱用戶的用熱需求；

5）高熱回收換熱器的高熱回收出口溫度高于低熱回收儲罐內(nèi)溫度，開通高熱回收利用回路

①高熱回收換熱器的高熱回收出口溫度高于低熱回收儲罐內(nèi)溫度時，關(guān)閉換熱介質(zhì)循環(huán)自控閥、低熱回收第一自控閥和連通自控閥，打開高熱回收自控閥，啟動高熱循環(huán)泵，開通高熱回收利用回路；

②開通高熱回收利用回路后，通過串級循環(huán)為反應(yīng)物冷卻，并通過串級循環(huán)將回收的高反應(yīng)熱為高熱用戶供熱，串級循環(huán)如下：

a冷卻水在為換熱介質(zhì)冷卻的換熱程序執(zhí)行回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的a；

b 換熱介質(zhì)在換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的b；

c反應(yīng)物在物料循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)同步驟2）的c；

d含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)流出物料循環(huán)換熱器，直接流出換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路、進入高熱回收利用回路循環(huán)，進入高熱回收回路的含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)由高熱回收換熱器上部的高熱回收入口進入高熱回收換熱器，與第一加熱介質(zhì)熱交換、脫出反應(yīng)熱后溫度降低，脫出反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)再通過高熱回收換熱器下部設(shè)置的高熱回收出口流出高熱回收換熱器，從而流出高熱回收回路，重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路；

e 重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路的換熱介質(zhì)進入換熱介質(zhì)冷卻器內(nèi)，進一步與冷卻水熱交換而繼續(xù)降溫，然后通過冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥進入物料循環(huán)換熱器，繼續(xù)與反應(yīng)物熱交換，從而形成了換熱介質(zhì)由換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路至高熱回收回路、再由高熱回收回路重新進入換熱介質(zhì)冷卻循環(huán)回路，完成高熱回收利用的循環(huán)過程；

f高熱用戶所用的第一加熱介質(zhì)由高熱用戶的第一加熱介質(zhì)出口流出進入高熱循環(huán)泵，然后通過高熱回收換熱器底部設(shè)置的第一加熱介質(zhì)進口進入高熱回收換熱器，與含有高反應(yīng)熱的換熱介質(zhì)熱交換吸納反應(yīng)熱后溫度升高，再通過高熱回收換熱器頂部設(shè)置的第一加熱介質(zhì)流出口流出高熱回收換熱器，通過高熱用戶的第一加熱介質(zhì)入口進入高熱用戶，滿足高熱用戶自身的用熱需求。