一種用于stc汽化和氫氣混合的裝置和方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于STC汽化和氫氣混合的裝置和方法，該裝置包括汽化器，汽化器由下至上依次設有液態STC出口、氫氣進口、填料段、STC進料口、除沫器和混合氣體出口，液態STC出口通過循環泵連接換熱器，換熱器的出口連接到STC進料口，該裝置還包括STC進料管，其連接至STC進料口。該裝置和方法可以高效、穩定、均勻地將STC汽化的同時和H2混合；具有控制難度低，操作彈性大，對熱源要求低，汽化速率穩定，熱能利用率高，與氫氣混合均勻且比例調整范圍大等優點。
【專利說明】
-種用于STC汽化和氨氣混合的裝置和方法
技術領域
[0001] 本發明設及冷氨化裝置內STC汽化和氨氣混合單元，具體設及一種用于STC汽化和 氨氣混合的裝置和方法，可大幅降低STC汽化溫度。
【背景技術】
[0002] 冷氨化裝置是將氨氣、STC(四氯化娃)混合后與娃粉反應產生TCS(S氯氨娃)的過 程。該反應是在>500°C和>2M化下完成，運就要求STC和氨氣的汽化進料壓力>2MPa。該裝 置必須配備STC和氨氣的汽化系統。一種高效穩定的汽化方式可W保證冷氨化裝置的運行 穩定和較高的反應轉化率。而在操作壓力下STC沸點>194°C，要完成STC的汽化，加熱源溫 度必須大于STC的沸點。工廠內常見的蒸汽熱源普遍在200°CW內，很難在此作為熱源使用。
[0003] 為解決熱源問題，行業內常見采用天然氣加熱導熱油，高溫的導熱油加熱STC汽化 的方式。該方式流程長，設備復雜(包括天然氣燃燒爐，導熱油循環累，導熱油膨脹罐，導熱 油儲罐，導熱油輕組分冷凝器等設備），操作復雜難維護，導熱油對環境污染大，導熱油若漏 入系統，將對整個冷氨化系統產生很大污染，難W清除。同時建設成本和維護成本也比較 局。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的提供一種用于STC汽化和氨氣混合的裝置和方法；其可W不使用導 熱油系統，在不降低操作壓力的情況下降低STC的汽化溫度。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種用于STC汽化和氨氣混合 的裝置，包括汽化器，汽化器由下至上依次設有液態STC出口、氨氣進口、填料段、STC進料 口、除沫器和混合氣體出口，液態STC出口通過循環累連接換熱器，換熱器的出口連接到STC 進料口，該裝置還包括STC進料管，其連接至STC進料口。
[0006] 所述汽化器的底部或者循環累出口設有雜質排出口。可對汽化器內高沸物間歇或 者連續排放。其中的雜質包括高沸物。
[0007] 所述填料段內裝規整或者不規整填料。
[000引所述換熱器為蒸汽換熱器。
[0009] 所述STC進料管在換熱器出口和STC進料口之間進行匯合，再連接至STC進料口。
[0010] 所述氨氣進口處的氨氣及STC進料口的STC均高于其相應的汽化溫度。
[0011] 所述循環累設置為多個，且并聯連接。
[0012] 所述汽化器頂部壓力正常值為2.0~4.OMPa，頂部溫度正常值為120~170°C。
[0013] 采用所述的裝置對STC汽化和氨氣混合的方法，具體步驟為：
[0014] 氨氣從氨氣進口加入汽化器，STC從STC進料口進行噴淋進料，未經汽化的STC由填 料段溢流至汽化器底部，一部分液相STC在填料段處與氨氣充分對流接觸汽化，汽化器底部 液相STC經循環累輸送至換熱器加熱后進入STC進料口進行循環，循環累出口流量130~ 150t A;汽化的STC與氨氣經汽化器頂部混合，控制汽化器頂部壓力為2.0~4. OMPa，溫度為 120~170°C，氣體經混合氣體出口排出。
[0015] 所述氨氣進口加入的氨氣的流量為1.0~2 .化A，從STC進料口加入的STC的流量 范圍45~75t/h。
[0016] 本發明為降低STC汽化溫度，采用氨氣降低汽化器內STC分壓W保證在較低溫度下 完成STC的汽化。
[0017] 在汽化器填料段，氨氣和STC充分接觸，很大程度降低STC分壓，降低STC沸點，對換 熱器的溫度要求降低，工廠里常見的蒸汽即可作為加熱源使用。且避免了氣液混合在換熱 管處進行，防止換熱管震動，有效保證設備的安全長周期運行。同時，STC和氨氣在填料段對 流汽化，保證了兩者有較大的接觸面積，使氨氣和STC在操作溫度下達到飽和，更有利于控 制兩者的進料比例，W達到穩定生產的目的。
[0018] 本發明能夠高效、穩定、均勻地將STC汽化的同時和此混合，具有控制難度低，操作 彈性大，對熱源要求低，汽化速率穩定，熱能利用率高，與氨氣混合均勻且比例調整范圍大 等優點。同時，傳統汽化方式所產生的汽化器管束震動、汽化不穩定等情況均得到有效明顯 改善。取消的導熱油系統減少了汽化單元的故障率，也降低了生產成本和維護成本可W做 到幾乎免維護，由于系統變得更簡單，操作更簡潔穩定，也更方便管理。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例及附圖來進一步說明本發明，但本發明要求保護的范圍并不局限 于實施例表述的范圍。
[0021] 如圖1所示，一種用于STC汽化和氨氣混合的裝置，包括汽化器1，汽化器1由下至上 依次設有液態STC出口 11、氨氣進口 12、填料段13、STC進料口 14、除沫器15和混合氣體出口 16，液態STC出口 11通過循環累2連接換熱器3，換熱器的出口連接到STC進料口 14，該裝置還 包括STC進料管4，其連接至STC進料口 14。
[0022] 進一步地，所述汽化器的底部或者循環累出口設有雜質排出口。
[0023] 進一步地，所述填料段內裝規整或者不規整填料，所用填料材質為31化，除沫器材 質為31化。
[0024] 進一步地，所述換熱器3為蒸汽換熱器。
[0025] 進一步地，所述STC進料管4在換熱器出口和STC進料口之間進行匯合，再連接至 STC 進料口 14。
[00%]進一步地，所述氨氣進口 12處的氨氣及STC進料口 14的STC均高于其相應的汽化溫 度。
[0027] 進一步地，所述循環累2設置為多個，且并聯連接。
[0028] 采用所述的裝置對STC汽化和氨氣混合的方法，其特征在于，具體步驟為：
[0029] 氨氣從氨氣進口加入汽化器，STC從STC進料口進行噴淋進料，未經汽化的STC由填 料段溢流至汽化器底部，一部分液相STC在填料段處與氨氣充分對流接觸汽化，汽化器底部 液相STC經循環累輸送至換熱器加熱后進入STC進料口進行循環;汽化的STC與氨氣經混合 后經混合氣體出口排出。
[0030] 采用該裝置實例操作具體參數如下：（W下實施例加熱用蒸汽為195°C的1.4MPa蒸 汽）
[0031]
[0032] 根據W上實施例數據分析，在STC進料和氨氣進料進行調整時，1.4M化的蒸汽熱源 能夠很好滿足工況要求。同時汽化速率和出口混合氣體配比穩定，混合氣體中的STC經檢測 達到出口溫度和壓力下的飽和狀態。充分說明該汽化器設計和汽化方式的合理性。
【主權項】
1. 一種用于STC汽化和氫氣混合的裝置，其特征在于：包括汽化器（1)，汽化器（1)由下 至上依次設有液態STC出口（11)、氫氣進口（12)、填料段（13 )、STC進料口（ 14 )、除沫器（15 ) 和混合氣體出口（ 16)，液態STC出口（ 11)通過循環栗(2)連接換熱器(3)，換熱器的出口連接 到STC進料口（ 14)，該裝置還包括STC進料管(4)，其連接至STC進料口（ 14)。2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述汽化器的底部或者循環栗出口設有雜 質排出口。3. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述填料段內裝規整或者不規整填料。4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述換熱器(3)為蒸汽換熱器。5. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述STC進料管(4)在換熱器出口和STC進 料口之間進行匯合，再連接至STC進料口（ 14)。6. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述氫氣進口（12)處的氫氣及STC進料口 (14)的STC均高于其相應的汽化溫度。7. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述汽化器頂部壓力正常值為2.0~ 4.0MPa，頂部溫度正常值為120~170°C。8. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述循環栗(2)設置為多個，且并聯連接。9. 采用權利要求1-8任意一項所述的裝置對STC汽化和氫氣混合的方法，其特征在于， 具體步驟為： 氫氣從氫氣進口加入汽化器，STC從STC進料口進行噴淋進料，未經汽化的STC由填料段 溢流至汽化器底部，一部分液相STC在填料段處與氫氣充分對流接觸汽化，汽化器底部液相 STC經循環栗輸送至換熱器加熱后進入STC進料口進行循環，循環栗出口流量130~150t/h; 汽化的STC與氫氣經汽化器頂部混合，控制汽化器頂部壓力為2.0~4. OMPa，溫度為120~170 °C，氣體經混合氣體出口排出。10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于:所述氫氣進口加入的氫氣的流量為1.0~ 2. Ot/h，從STC進料口加入的STC的流量范圍45~75t/h。
【文檔編號】C01B33/107GK106082235SQ201610442155
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】張鵬, 許國華, 田洪先, 劉源, 胡征頻, 樊晶, 高振勝
【申請人】宜昌南玻硅材料有限公司