一种精细化工安全高效液体气化装置的制作方法

本实用新型涉及化工生产设备技术领域，具体涉及一种精细化工安全高效液体气化装置。

背景技术：

在石油化工、精细化工等行业的生产过程中，常常涉及到气液、气固反应工序，尤其是氯化反应、氟化反应等放热反应，需先将液氨、液氯、无水氟化氢等介质进行气化处理。在生产过程中，液体介质如气化不及时，一方面会引起气体波动较大，大大降低反应效率，造成资源的浪费，增加后续尾气处理的运行负荷，另一方面，也造成很大的安全隐患，比如液氯气化不及时，会引起三氯化氮的大量集聚，存在爆炸的风险。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种精细化工安全高效液体气化装置，通过对气化系统合理规划，可有效控制液体的气化速率，保证气体气化后的参数在可控范围内，提高气液、气固反应操作的连续性，提高生产效率，降低安全风险。

本实用新型的技术方案如下：

一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，包括套管气化器及气体缓冲罐，所述套管气化器下部端口处设有液体进口管道，上部端口处设有气相出口管道，所述套管气化器顶部端口处设有热媒进口管道，底部端口处设有热媒出口管道，所述气体缓冲罐顶部设置有放空管道及气体出口管道，所述气相出口管道一端与套管气化器上部端口相连，另一端气体缓冲罐的顶部入口相连；所述热媒进口管道上设有第一进料调节系统，并通过第一进料调节系统与气体缓冲罐压力信号联锁。

所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述套管气化器由多层套管组成，套管层数为2~8层，其中最底层套管内部在靠近端口处设有倾斜挡板；所述套管气化器最底层套管内径大小为0.3~0.6m，外径大小为0.4~0.7m，上部套管内径大小为0.1~0.3m，外径大小为0.15~0.4m，换热面积为5~15m²，气化速率为0.5~1.5t/h。

所述气体缓冲罐采用立式结构，气体缓冲罐体积为1~10m³，其顶部设置有温度计、液位计及压力表。

所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述放空管道设置有安全阀及爆破片。

所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述液体进口管道上设有第二进料调节系统，所述第二进料调节系统包括液体进口调节阀及液体进口流量计，所述液体进口调节阀与液体进口流量计之间信号联锁。

所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述液体进口管道上还设有抽真空管道及氮气置换管道。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置套管气化器，并将第一进料调节系统与气体缓冲罐进行联锁，可有效控制液体的气化速率，保证气体气化后的参数在可控范围内，提高气液、气固反应操作的连续性，提高生产效率，降低安全风险。

附图说明

图1为本实用新型的整体连接结构示意图；

图中：1-套管气化器，2-气体缓冲罐，3-液体进口管道，4-气相出口管道，5-热媒进口管道，6-热媒出口管道，7-放空管道，8-气体出口管道，9-第一进料调节系统，10-第二进料调节系统，11-抽真空管道，12-氮气置换管道。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种精细化工安全高效液体气化装置，包括套管气化器1、气体缓冲罐2、液体进口管道3、气相出口管道4、热媒进口管道5、热媒出口管道6、放空管道7、气体出口管道8、第一进料调节系统9、第二进料调节系统10、抽真空管道11及氮气置换管道12。

实施例：

套管气化器1、气体缓冲罐2均为立式，气体缓冲罐体积为1~10m³之间，材质为q345r、镍基合金、16mn等，热媒进口管道5内的热媒介质为蒸汽、热水等。

套管气化器1底部设置有液体进口管道3、热媒出口管道6，上部设置有气相出口管道4、热媒进口管道5，套管气化器1与气体缓冲罐2通过气相出口管道4连通，气体缓冲罐2顶部设置有放空管道7、气体出口管道8。液体进口管道3设置有第二进料调节系统10、抽真空管道11和氮气置换管道12。套管气化器1加热介质从热媒进口管道5进，从热媒出口管道6出，并与物料的进出形成逆流。气体缓冲罐2顶部设置有温度计、压力表、液位计，放空管道7设置有安全阀、爆破片等安全设施，套管气化器1的热媒进口管道5设置有第一进料调节系统9，并通过第一进料调节系统9与气体缓冲罐2压力形成联锁。

套管气化器1由多层套管组成，套管层数在2~8层之间，最底层套管内径大小在0.3~0.6m之间，外径大小在0.4~0.7m之间，最底层套管进口处设置有一个倾斜挡板，减缓液体进料的运行速度，使汽化充分，因为40%左右的汽化是在最底层，最底层的管道也是比较大的，上部的相对比较小。上部套管内径大小在0.1~0.3m之间，外径大小在0.15~0.4m之间，套管气化器换热面积在5~15m²之间，气化速率控制0.5~1.5t/h之间。本实施例中套管气化器共5层，最底层套管内管管径为0.3m，外部管径为0.4m，第二至五层套管内管管径为0.1m，外部管径为0.15m，套管长4m，换热面积为8m²，气化速率控制在0.8t/h，其中气体缓冲罐体积为5m³。

工作原理：

液体汽化速率控制主要由两部分组成，分别是第一进料调节系统9和第二进料调节系统10。

第一进料调节系统9控制原理是：第一进料调节系统9的压力调节阀与气体缓冲罐2上部的压力表信号联锁，来调节压力，气体缓冲罐2的压力表显示过高，表明气体的汽化量过大，则第一进料调节系统9的压力调节阀开度减小，减少热源的输入，使液相汽化的量减少，进入气体缓冲罐2的气体量就会减少，从而降低气体缓冲罐2内的压力。

第二进料调节系统10控制原理是：由液体进口调节阀与液体进口流量计信号联锁，调节阀开度大，物料进料量就大，流量计显示就大，反之，调节阀开度小，物料进料量就小，流量计显示就小，从而控制汽化器液相的进料流量。

上述两个调节系统的相匹配的，也就是说，在第二进料调节系统10调节阀全开的情况下，液相管道最大的流量进入汽化器，汽化器套管的加热介质都可以将其汽化掉。

虽然本实用新型已由较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技实用新型术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做出的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，包括套管气化器（1）及气体缓冲罐（2），所述套管气化器（1）下部端口处设有液体进口管道（3），上部端口处设有气相出口管道（4），所述套管气化器（1）顶部端口处设有热媒进口管道（5），底部端口处设有热媒出口管道（6），所述气体缓冲罐（2）顶部设置有放空管道（7）及气体出口管道（8），所述气相出口管道（4）一端与套管气化器（1）上部端口相连，另一端气体缓冲罐（2）的顶部入口相连；所述热媒进口管道（5）上设有第一进料调节系统（9），并通过第一进料调节系统（9）与气体缓冲罐（2）压力信号联锁。

2.根据权利要求1所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述套管气化器（1）由多层套管组成，套管层数为2-8层，其中最底层套管内部在靠近端口处设有倾斜挡板；所述套管气化器（1）最底层套管内径大小为0.3-0.6m，外径大小为0.4-0.7m，上部套管内径大小为0.1-0.3m，外径大小为0.15-0.4m，换热面积为5-15m²，气化速率为0.5-1.5t/h。

3.根据权利要求1所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述气体缓冲罐（2）采用立式结构，气体缓冲罐体积为1-10m³，其顶部设置有温度计、液位计及压力表。

4.根据权利要求1所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述放空管道（7）设置有安全阀及爆破片。

5.根据权利要求1所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述液体进口管道（3）上设有第二进料调节系统（10），所述第二进料调节系统（10）包括液体进口调节阀及液体进口流量计，且液体进口调节阀与液体进口流量计之间信号联锁。

6.根据权利要求1所述的一种精细化工安全高效液体气化装置，其特征在于，所述液体进口管道（3）上还设有抽真空管道（11）及氮气置换管道（12）。

技术总结
本实用新型公开了一种精细化工安全高效液体气化装置，包括套管气化器及气体缓冲罐，所述套管气化器下部端口处设有液体进口管道，上部端口处设有气相出口管道，所述套管气化器顶部端口处设有热媒进口管道，底部端口处设有热媒出口管道，所述气体缓冲罐顶部设置有放空管道及气体出口管道，所述气相出口管道一端与套管气化器上部端口相连，另一端气体缓冲罐的顶部入口相连；所述热媒进口管道上设有第一进料调节系统，并通过第一进料调节系统与气体缓冲罐压力形成联锁。本实用新型的有益效果是：可有效控制液体的气化速率，保证气体气化后的参数在可控范围内，提高气液、气固反应操作的连续性，提高生产效率，降低安全风险。

技术研发人员：朱升干;陈旻;谢晓芸;陈力豪;赵军
受保护的技术使用者：浙江省天正设计工程有限公司
技术研发日：2019.12.05
技术公布日：2020.09.01