硝基苯汽化精馏混合器的制造方法
【专利摘要】一种硝基苯汽化精馏混合器，它包括加热器，其特点是：还包括罐体、氢气混合装置和精馏塔，所述罐体的罐底密封连接残液排放管，罐顶设置气体出口，加热器置于罐底的上方、第一段侧壁内并固连，氢气混合装置置于第二段侧壁内、加热器的上方并固连，精馏塔的提馏段、精馏段、冷凝器由下至上依次置于第三段侧壁、第四段侧壁、第五段侧壁内并分别固连，罐底、第一段侧壁、第二段侧壁、第三段侧壁、第四段侧壁、第五段侧壁、罐顶依次密封连接。其工作过程是：液相硝基苯进入加热器加热汽化与氢气混合后上升；上升气体经过精馏塔后硝基苯的浓度提高、二硝基苯含量降低由气体出口排出；冷凝器将部分气相硝基苯冷凝提供精馏所需要的回流量。
【专利说明】硝基苯汽化精馏混合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工设备，是一种用于苯胺生产的集硝基苯汽化、精馏、混合为一体的硝基苯汽化精馏混合器。
【背景技术】
[0002]绝热硝化装置生产的硝基苯中含有150PPm的二硝基苯等重组分物质，在气相加氢还原装置中易发生副反应，产生的高沸点物质堵塞催化剂微孔，使其活性降低，生产周期变短。现有技术是在硝基苯汽化之前设置硝基苯精馏装置，将其中含有的重组份物质分离，将硝基苯提纯后再用于后续生产，此种工艺流程存在的主要问题是能耗高，一次性投资巨大等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的缺点，提供一种将用于苯胺生产的硝基苯汽化、精馏、混合整合为一体的硝基苯汽化精馏混合器。
[0004]本发明解决技术问题的方案是:一种硝基苯汽化精馏混合器，它包括加热器，所述加热器的上部设置蒸汽入口、下部设置凝液出口，在加热器上部设置的蒸汽入口的上方、力口热器的下部分别设置排气排液口，其特征是:还包括罐体、氢气混合装置和精馏塔，所述罐体包括罐底、罐顶、若干段侧壁，所述罐底密封连接残液排放管，罐底的侧面还分别设置第一自控液位计、第一就地液位计、第一温度计和第一远传压力口，罐顶设置气体出口，罐顶还设置第二温度计和第二远传压力口，加热器置于罐底的上方、第一段侧壁内并与第一段侧壁固连，第一段侧壁下端与罐底密封连接，蒸汽入口和凝液出口分别伸出第一段侧壁外与蒸汽管和凝液排放管密封连接，排气排液口伸出第一段侧壁外，所述氢气混合装置置于第二段侧壁内、加热器的上方并与第二段侧壁固连，第二段侧壁下端与第一段侧壁上端密封连接，氢气混合装置的氢气入口伸出第二段侧壁外与氢气管线密封连接，精馏塔的提馏段置于第三段侧壁内、氢气混合装置上方并与第三段侧壁固连，第三段侧壁下端与第二段侧壁上端密封连接，精馏塔的精馏段置于第四段侧壁内、提馏段的上方并与第四段侧壁固连，第四段侧壁下端与第三段侧壁上端密封连接，精馏塔的冷凝器置于第五段侧壁内、精馏段的上方并与第五段侧壁固连，第五段侧壁下端与第四段侧壁上端密封连接，第五段侧壁上端与罐顶密封连接。
[0005]所述氢气混合装置的结构是:它包括若干个吹气管、第二自控液位计、第二就地液位计、第三温度计和第三远传压力口，所述若干个吹气管环形分布固连在第二段侧壁内，吹气管倾斜向下与第二段侧壁的截面呈一定角度，第二自控液位计、第二就地液位计置于若干个吹气管上方、伸出第二段侧壁外并固连，第三温度计设置在若干个吹气管和第二自控液位计、第二就地液位计之间、伸出第二段侧壁外并固连，第三远传压力口设置在若干个吹气管和第二自控液位计、第二就地液位计之间的第二段侧壁。
[0006]所述精馏塔的结构是:它包括提馏段、精馏段、冷凝器、第一分布器、若干个硝基苯进料管和第二分布器，所述提馏段置于第三段侧壁内、氢气混合装置上方并与第三段侧壁固连，提馏段下部固连填料支撑、上部固连填料压圈，中间设置波纹孔板填料，所述精馏段置于第四段侧壁内、提馏段的上方并与第四段侧壁固连，精馏段下部设置填料支撑、上部设置填料压圈，中间设置波纹板填料，所述精馏段的填料支撑和填料压圈与提馏段的填料支撑和填料压圈具有相同的结构和连接关系，所述冷凝器置于第五段侧壁内、精馏段的上方并与第五段侧壁固连，冷凝器的下部设置循环水入口、上部设置循环水出口，循环水出口的下方设置放净口，循环水入口、循环水出口和放净口分别伸出第五段侧壁外，循环水入口与循环水进水管、循环水出口与循环水回水管密封连接，所述第一分布器位于提馏段和精馏段之间、置于第三段侧壁内并与第三段侧壁固连，所述若干个硝基苯进料管置于第一分布器和精馏段之间、伸出第三段侧壁外与第三段侧壁密封连接，硝基苯进料管的入口与硝基苯管线密封连接、出口位于第三段侧壁内且向下，所述第二分布器位于精馏段上方、置于第四段侧壁内并与第四段侧壁固连，第二分布器下部设置第四温度计。
[0007]所述第一分布器和第二分布器均为溢流槽式分布器。
[0008]所述硝基苯汽化精馏混合器的工作过程是:含有150PPm的二硝基苯等重组分物质的液相硝基苯通过位于精馏段与提馏段之间的硝基苯进料管进入罐体内，由第一分布器溢流向下经过提馏段和氢气混合装置进入罐体底部，在加热器处积聚到液位高于加热段保持液位，氢气混合装置将进入罐体内的氢气均匀吹向液相硝基苯界面，由于氢气分压的作用，液相硝基苯的汽化温度降低，此时蒸汽进入加热器将液相硝基苯加热，在氢气分压和加热器的共同作用下，液相硝基苯开始汽化并与氢气混合成为混合气体上升；混合气体首先通过提馏段，提馏段填充的波纹孔板填料将液相硝基苯中的二硝基苯浓缩，经浓缩后的含有二硝基苯的液相硝基苯进入加热段的硝基苯中，通过底部残液排放管排出设备、并通过外排残液量控制二硝基苯含量为10-20% ;经过提馏段的混合气体向上穿过第二分布器进入精馏段，塔顶设置的冷凝器提供回流，对经过精馏塔的混合气体进行精馏，精馏段填充的波纹板填料将上升的混合气体中硝基苯的浓度提高、二硝基苯含量降低至要求的水平，混合气体穿过冷凝器、由罐体上部的气体出口排出，经后续加热后可进入流化床反应器，顶部排出的混合气体中的二硝基苯含量通过回流量与进入设备的硝基苯量进行控制，可达到小于IOPPm的水平；塔顶设置的冷凝器通过锅炉给水换热，将经过冷凝器的混合气体中的部分气相硝基苯冷凝，冷凝后的液体硝基苯经第二分布器分布后用于提供精馏段所需要的回流量。所述混合气体为包含气相硝基苯、氢气和二硝基苯的多组分混合气体。
[0009]本发明的硝基苯汽化精馏混合器，底部加热器将进入罐体内的液相硝基苯加热，用于提供液相硝基苯汽化所需要的部分热量，氢气自加热段上方设置的氢气混合装置进入罐体内并均匀分布，精馏塔中的提馏段和精馏段将混合气体中的二硝基苯浓缩、混合在液相硝基苯中向下经过残液排放管排出，并将混合气体中的硝基苯浓度提高、二硝基苯含量降低至要求的水平，精馏塔中的第一分布器将液相硝基苯在罐体内分布均匀后进入加热器，精馏塔中的第二分布器用于冷凝后的液相硝基苯的分布，精馏塔中的内置冷凝器将上升的混合气体部分冷凝，用于提供精馏塔所需要的回流量。具有结构紧凑、一次性投资小、能耗低的优点。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1为本发明硝基苯汽化精馏混合器的结构示意图；
图2为本发明硝基苯汽化精馏混合器的流程示意图。
[0011]图中:I冷凝器，2第二分布器，3精馏段，4硝基苯进料管，5第一分布器，6提馏段，7氢气混合装置，8加热器，9残液排放管，10凝液出口，11排气排液口，12蒸汽入口，13第三温度计，14氢气入口，15第二自控液位计，16第二就地液位计，17放净口，18循环水出口，19循环水入口，20气体出口。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]参照图1?2，本发明的硝基苯汽化精馏混合器用于现有的苯胺生产为例。
[0014]一种硝基苯汽化精馏混合器，它包括加热器8，所述加热器8的上部设置蒸汽入口12、下部设置凝液出口 10，在加热器8上部设置的蒸汽入口 12的上方、加热器8的下部分别设置排气排液口 11，还包括罐体、氢气混合装置7和精馏塔，所述罐体包括罐底、罐顶、若干段侧壁，所述罐底密封连接残液排放管9，罐底的侧面还分别设置第一自控液位计、第一就地液位计、第一温度计和第一远传压力口，罐顶设置气体出口 20，罐顶还设置第二温度计和第二远传压力口，加热器8置于罐底的上方、第一段侧壁内并与第一段侧壁固连，第一段侧壁下端与罐底密封连接，蒸汽入口 12和凝液出口 10分别伸出第一段侧壁外与蒸汽管和凝液排放管密封连接，排气排液口 11伸出第一段侧壁外，所述氢气混合装置7置于第二段侧壁内、加热器8的上方并与第二段侧壁固连，第二段侧壁下端与第一段侧壁上端密封连接，氢气混合装置7的氢气入口 14伸出第二段侧壁外与氢气管线密封连接，精馏塔的提馏段6置于第三段侧壁内、氢气混合装置7上方并与第三段侧壁固连，第三段侧壁下端与第二段侧壁上端密封连接，精馏塔的精馏段3置于第四段侧壁内、提馏段6的上方并与第四段侧壁固连，第四段侧壁下端与第三段侧壁上端密封连接，精馏塔的冷凝器I置于第五段侧壁内、精馏段3的上方并与第五段侧壁固连，第五段侧壁的下端与第四段侧壁上端密封连接，第五段侧壁的上端与罐顶密封连接。所述氢气混合装置7的结构是:它包括若干个吹气管、第二自控液位计15、第二就地液位计16、第三温度计13和第三远传压力口，所述若干个吹气管环形分布固连在第二段侧壁内，吹气管倾斜向下与第二段侧壁的截面呈一定角度，第二自控液位计15、第二就地液位计16置于若干个吹气管上方、伸出第二段侧壁外并固连，第三温度计13设置在若干个吹气管和第二自控液位计15、第二就地液位计16之间、伸出第二段侧壁外并固连，第三远传压力口设置在若干个吹气管和第二自控液位计15、第二就地液位计16之间的第二段侧壁。所述精馏塔的结构是:它包括提馏段6、精馏段3、冷凝器1、第一分布器5、若干个硝基苯进料管4和第二分布器2，所述提馏段6置于第三段侧壁内、氢气混合装置7上方并与第三段侧壁固连，提馏段6下部固连填料支撑、上部固连填料压圈，中间设置波纹孔板填料，所述精馏段3置于第四段侧壁内、提馏段6的上方并与第四段侧壁固连，精馏段3下部设置填料支撑、上部设置填料压圈，中间设置波纹板填料，所述精馏段3的填料支撑和填料压圈与提馏段6的填料支撑和填料压圈具有相同的结构和连接关系，所述冷凝器I置于第五段侧壁内、精馏段3的上方并与第五段侧壁固连，冷凝器I的下部设置循环水入口 19、上部设置循环水出口 18，循环水出口 18的下方设置放净口 17，循环水入口19、循环水出口 18和放净口 17分别伸出第五段侧壁外，循环水入口 19与循环水进水管、循环水出口 18与循环水回水管密封连接，所述第一分布器5位于提馏段6和精馏段3之间、置于第三段侧壁内并与第三段侧壁固连，所述若干个硝基苯进料管4置于第一分布器5和精馏段3之间、伸出第三段侧壁外与第三段侧壁密封连接，硝基苯进料管4的入口与硝基苯管线密封连接、出口位于第三段侧壁内且向下，所述第二分布器2位于精馏段3上方、置于第四段侧壁内并与第四段侧壁固连，第二分布器2下部设置第四温度计。所述第一分布器5和第二分布器2均为溢流槽式分布器。本实施例采用现有技术制造，所述加热器8、冷凝器1、溢流槽式分布器、自控液位计、就地液位计和温度计为现有技术的市售产品。
[0015] 本实施例的工作过程是:液相硝基苯以10000kg/h-13000kg/h的流量通过位于精馏段3与提馏段6之间的硝基苯进料管4进入罐体内，液相硝基苯含有150PPm的二硝基苯等重组分物质，温度为130-160°C，由第一分布器5溢流向下经过提馏段6和氢气混合装置7进入罐体底部，在加热器8处积聚到液位高于加热段保持液位，氢气混合装置7将进入罐体内的氢气均匀吹向液相硝基苯界面，氢气流量为2000-2500kg/h、温度为170-200°C，由于氢气分压的作用，液相硝基苯的汽化温度降低，此时压力为1.3-1.7MPa、用量为2000-5000kg/h的蒸汽进入加热器8将液相硝基苯加热至150-170°C，在氢气分压和加热器8的共同作用下，液相硝基苯开始汽化并与氢气混合成为混合气体上升；混合气体首先通过提馏段6，提馏段6填充的300Y型波纹孔板填料将液相硝基苯中的二硝基苯浓缩，经浓缩后的含有二硝基苯的液相硝基苯进入加热段的硝基苯中，通过底部残液排放管9排出设备，排放量为2-6kg/h，并通过外排残液量控制二硝基苯含量为10-20% ;经过提馏段6的混合气体向上穿过第二分布器2进入精馏段3，塔顶设置的冷凝器I提供回流，对经过精馏塔的混合气体进行精馏，精馏段3填充的300Y型波纹板填料将上升的混合气体中硝基苯的浓度提高、二硝基苯含量降低至要求的水平，混合气体穿过冷凝器1、由罐体上部的气体出口 20排出，经后续加热后可进入流化床反应器，顶部排出的混合气体温度为140-160°C，混合气体中的二硝基苯含量通过回流量与进入设备的硝基苯量进行控制，可达到小于IOPPm的水平；塔顶设置的冷凝器I通过锅炉给水换热，将经过冷凝器I的混合气体中的部分气相硝基苯冷凝，冷凝量为2000-5000kg/h，冷凝后的液相硝基苯经第二分布器2分布后用于提供精馏段3所需要的回流量。所述混合气体为包含气相硝基苯、氢气和二硝基苯的多组分混合气体。
【权利要求】
1.一种硝基苯汽化精馏混合器，它包括加热器，所述加热器的上部设置蒸汽入口、下部设置凝液出口，在加热器上部设置的蒸汽入口的上方、加热器的下部分别设置排气排液口，其特征是:还包括罐体、氢气混合装置和精馏塔，所述罐体包括罐底、罐顶、若干段侧壁，所述罐底密封连接残液排放管，罐底的侧面还分别设置第一自控液位计、第一就地液位计、第一温度计和第一远传压力口，罐顶设置气体出口，罐顶还设置第二温度计和第二远传压力口，加热器置于罐底的上方、第一段侧壁内并与第一段侧壁固连，第一段侧壁下端与罐底密封连接，蒸汽入口和凝液出口分别伸出第一段侧壁外与蒸汽管和凝液排放管密封连接，排气排液口伸出第一段侧壁外，所述氢气混合装置置于第二段侧壁内、加热器的上方并与第二段侧壁固连，第二段侧壁下端与第一段侧壁上端密封连接，氢气混合装置的氢气入口伸出第二段侧壁外与氢气管线密封连接，精馏塔的提馏段置于第三段侧壁内、氢气混合装置上方并与第三段侧壁固连，第三段侧壁下端与第二段侧壁上端密封连接，精馏塔的精馏段置于第四段侧壁内、提馏段的上方并与第四段侧壁固连，第四段侧壁下端与第三段侧壁上端密封连接，精馏塔的冷凝器置于第五段侧壁内、精馏段的上方并与第五段侧壁固连，第五段侧壁下端与第四段侧壁上端密封连接，第五段侧壁上端与罐顶密封连接。
2.如权利要求1所述的硝基苯汽化精馏混合器，其特征是:所述氢气混合装置包括若干个吹气管、第二自控液位计、第二就地液位计、第三温度计和第三远传压力口，所述若干个吹气管环形分布固连在第二段侧壁内，吹气管倾斜向下与第二段侧壁的截面呈一定角度，第二自控液位计、第二就地液位计置于若干个吹气管上方、伸出第二段侧壁外并固连，第三温度计设置在若干个吹气管和第二自控液位计、第二就地液位计之间、伸出第二段侧壁外并固连，第三远传压力口设置在若干个吹气管和第二自控液位计、第二就地液位计之间的第二段侧壁。
3.如权利要求1所述的硝基苯汽化精馏混合器，其特征是:所述精馏塔包括提馏段、精馏段、冷凝器、第一分布器、若干个硝基苯进料管和第二分布器，所述提馏段置于第三段侧壁内、氢气混合装置上方并与第三段侧壁固连，提馏段下部固连填料支撑、上部固连填料压圈，中间设置波纹孔板填料，所述精馏段置于第四段侧壁内、提馏段的上方并与第四段侧壁固连，精馏段下部设置填料支撑、上部设置填料压圈，中间设置波纹板填料，所述精馏段的填料支撑和填料压圈与提馏段的填料支撑和填料压圈具有相同的结构和连接关系，所述冷凝器置于第五段侧壁内、精馏段的上方并与第五段侧壁固连，冷凝器的下部设置循环水入口、上部设置循环水出口，循环水出口的下方设置放净口，循环水入口、循环水出口和放净口分别伸出第五段侧壁外，循环水入口与循环水进水管、循环水出口与循环水回水管密封连接，所述第一分布器位于提馏段和精馏段之间、置于第三段侧壁内并与第三段侧壁固连，所述若干个硝基苯进料管置于第一分布器和精馏段之间、伸出第三段侧壁外与第三段侧壁密封连接，硝基苯进料管的入口与硝基苯管线密封连接、出口位于第三段侧壁内且向下，所述第二分布器位于精馏段上方、置于第四段侧壁内并与第四段侧壁固连，第二分布器下部设置第四温度计。
4.如权利要求3所述的硝基苯汽化精馏混合器，其特征是:所述第一分布器和第二分布器均为溢流槽式分布器。
【文档编号】B01D3/14GK103706139SQ201310736056
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】冷丰强, 徐鸿翔, 徐俊, 付玉峰 申请人:康乃尔化学工业股份有限公司