阅读说明：本技术 用于dmc精制的脱轻塔给料设备 (Light component removal tower feeding equipment for DMC refining ) 是由 魏力 曹宗元 沈光海 蒋京利 陶玉红 段聪仁 张红 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备,涉及碳酸二甲酯生产装置技术领域,包括与所述脱轻塔管路连通的给料装置和与所述给料装置连通的冷凝器,所述冷凝器包括壳体、石墨换热管和石墨折流板,所述石墨换热管纵向设于所述壳体内,若干所述石墨折流板横向设于所述壳体内并且相互交错,所述壳体两侧分别设有进水口和出水口。本发明脱轻塔给料设备中的冷凝器,通过石墨折流板和石墨换热管,大大提高冷凝水的流经路径,增加了换热面积,从而提高冷凝效率。(The invention provides light component removal tower feeding equipment for DMC refining, which relates to the technical field of dimethyl carbonate production devices and comprises a feeding device communicated with a light component removal tower pipeline and a condenser communicated with the feeding device, wherein the condenser comprises a shell, a graphite heat exchange pipe and graphite baffle plates, the graphite heat exchange pipe is longitudinally arranged in the shell, the graphite baffle plates are transversely arranged in the shell and are mutually staggered, and a water inlet and a water outlet are respectively arranged on two sides of the shell. According to the condenser in the lightness-removing tower feeding equipment, the graphite baffle plate and the graphite heat exchange tube are adopted, so that the flowing path of condensed water is greatly improved, the heat exchange area is increased, and the condensing efficiency is improved.)

用于DMC精制的脱轻塔给料设备

技术领域

本发明涉及碳酸二甲酯生产装置技术领域，具体为一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备。

背景技术

碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能,由于用途非常广泛，系环保型绿色化工产品，为重要的有机化工原料之一，享有有机合成新基石产品的美称。

精馏分离提纯的环节所采用的脱轻塔给料设备中，粗DMC给料设备中的冷凝器作用就是将冷凝回收到粗DMC给料罐里，不能冷凝的轻组分气体去轻组分给料洗涤塔和碱处理罐进行处理。然而，现有脱轻塔给料设备的冷凝器面积较小。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备，解决现有脱轻塔给料设备的冷凝器换热面积小，导致传热效率低，限制了DMC精制生产规模的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备，所述脱轻塔给料设备包括：

与脱轻塔管路连通的给料装置；

冷凝器，所述冷凝器与所述给料装置连通；且，所述冷凝器包括：

壳体，所述壳体内部具有空腔，且所述壳体的下端位置设置有进水口，所述壳体的上端位置为出水口；

石墨换热管，所述石墨换热管沿着所述壳体内部纵向方向设置在所述壳体内部；

石墨折流板，所述石墨折流板沿着所述壳体内部横向方向设置在所述壳体内部，且若干个所述石墨折流板相互交错分布与所述壳体内部。

优选的，所述冷凝器还包括：

进气孔，所述进气孔位于所述壳体的上端部；

出料孔，所述出料孔位于所述壳体的下端部；

其中，所述进气孔与所述给料装置的管路连通，所述出料孔与所述给料装置的管路连通。

优选的，所述冷凝器还包括：

气液分离装置，所述气液分离装置位于所述下端部，且所述气液分离装置侧壁设有气体出口。

优选的，所述壳体的上下两端均设有浸渍石墨管板。

优选的，所述浸渍石墨管板内设有与所述石墨换热管适配的通孔，所述石墨换热管通过插设于所述通孔内与所述壳体连接。

优选的，所述浸渍石墨管板远离所述壳体的一端设有石墨封头。

优选的，所述石墨封头远离所述壳体的一端环设有连接法兰。

优选的，所述石墨封头与所述浸渍石墨管板的连接面中间设有沉孔。

本发明实施例提供了一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备，具备以下有益效果：

冷凝器壳体的内部沿着纵向方向设置石墨换热管，横向方向设置石墨折流板，若干个石墨换热管分布在壳体的内部，若干个所述石墨折流板相互交错分布与所述壳体内部，较现有的冷凝器，提高了换热面积，增加了传热效率；并且具有抗冲击能力强，耐压高(1.0MPa)，能满足酸、碱及有机溶剂等使用工况要求，使用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明冷凝器局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

DMC生产工艺，将碳轻分离工序送来的新鲜CO气体与DMC循环气压缩机出口气体合并后，经预热器升温后送入DMC反应器，在相应的温度和压力下，在气相状态下以氯化钯催化剂为媒介进行反应生成DMC，同时生成一氧化氮(NO)，NO与甲醇(ME)和氧气(O₂)在MN再生塔中反应生成的亚硝酸甲酯(MN)，MN经压缩机提压后送入反应器再用于合成DMC。反应生成的粗DMC溶液送DMC精制工序进行精馏分离提纯，从而得到纯度为99.9％以上的DMC。

在将粗DMC溶液送DMC精制工序进行精馏分离提纯的环节所采用的脱轻塔给料设备中，粗DMC物料介质中有二甲氧甲烷(ML)、甲酸甲酯(MF)、氯甲酸甲酯(McF)、HCL、CL-等腐蚀性有毒有害物质。由于粗DMC给料罐里的粗DMC含有一定量草酸二甲酯(DMO)，而草酸二甲酯(DMO)熔点是54℃，当温度低于50℃就会结晶，因此，粗DMC给料罐必须用热水加热使用温度保持在65～70℃之间，防止草酸二甲酯(DMO)结晶，与此同时粗DMC物料加热后会有部分DMO、ML、MF、甲醇等物料挥发成为气体，粗DMC给料设备中的冷凝器作用就是将冷凝回收到粗DMC给料罐里，不能冷凝的轻组分气体去轻组分给料洗涤塔和碱处理罐进行处理。

如附图1和附图2所示，一种用于DMC精制的脱轻塔给料设备，包括与所述脱轻塔管路连通的给料装置1和与所述给料装置连通的冷凝器2，所述冷凝器2包括壳体3、石墨换热管4和若干石墨折流板5，所述壳体3内部具有空腔，所述石墨换热管4纵向设于所述壳体3内，具体的可以沿着壳体3的高度方向垂直设置在壳体3内；若干所述石墨折流板5横向设于所述壳体3内并且相互交错，如图2所示，石墨折流板5的一端部与壳体3固定连接。具体的，石墨换热管4是经过高温高压石墨工艺处理后挤压成型的石墨管，经合成树脂浸渍、热处理后成型的换热管。

所述壳体两侧分别设有进水口6和出水口7。

上述实施例中，通过石墨折流板5能大大提高冷凝水的流经路径，增加了换热面积，从而提高冷凝效率。石墨换热管4传热效率高、抗冲击能力强，耐压高(1.0MPa)，能满足酸、碱及有机溶剂等使用工况要求，使用范围广，从传热效率高。

一实施例中，所述冷凝器2上端设有进气孔8，下端设有出料孔9，所述冷凝器2上端通过所述进气孔8与所述给料装置1管路连通，所述冷凝器2下端通过所述出料孔9与所述给料装置1管路连通。如图1所示，即冷凝器2的进气孔8和出料孔9均与给料装置1联通。

一实施例中，所述冷凝器2下端部，即壳体3下端部设置给料装置1，如图1和2所示，即冷凝器2和所述给料装置1之间的管路上设有气液分离装置10，所述气液分离装置10侧壁上设有气体出口11。冷凝器2和给料装置1之间设置的气液分离装置10能够将部分不凝性气体与冷凝液分离，再通过气体出口11排出进行尾气处理，提高了分离冷凝效果，减少了包括废气处理在内的成本消耗。

一实施例中，所述壳体3两端部均设置设有浸渍石墨管板12，通过该浸渍石墨管板12提高密封性。

具体得，所述浸渍石墨管板12内设有与所述石墨换热管4适配的通孔，所述石墨换热管4通过插设于所述通孔内与所述壳体3连接；所述浸渍石墨管板12远离所述壳体3的一端设有石墨封头13；所述石墨封头13远离所述壳体3的一端环设有连接法兰14；所述石墨封头13与所述浸渍石墨管板12的连接面中间设有沉孔15。浸渍石墨管板12提高了换热面积，石墨封头用于密封冷凝器2两端，提高了换热效率，整个装置结构紧凑、流体阻力小、膨胀系数小、导热系数高、温差应力小，尤其是石墨封头上环设有连接法兰，能满足单元石墨冷凝器的模块化安装，根据实际使用要求，快速灵活的串联石墨冷凝器，以满足使用需求。

综上所述：粗DMC进入给料装置1后，粗DMC挥发性气体由进气孔8进入冷凝器2内进行冷凝，随后冷凝液和不凝性气体的混合物由出料孔9进入气液分离装置10内，经气液分离冷凝液随后流回给料装置1内再利用，并通过给料装置1输送到脱轻塔内，不凝性气体则通过气体出口11排出，进入到轻组分的处理系统内。采用上述冷凝器应用到用于DMC精制的脱轻塔给料设备中，具有结构紧凑、流体阻力小、膨胀系数小、导热系数高、温差应力小等优点；此外，设备使用寿命长，提高了生产工艺的稳定性、可靠性和生产规模，年产规模达5万吨/年。

由于冷凝器采用的冷却介质是循环水，而水与草酸二甲酯(DMO)是不能渗漏到粗DMC介质里，因为该介质里有草酸二甲酯(DMO)与水反应生成草酸盐对后续装置中的设备造成腐蚀，同时会堵塞脱轻塔和DMC分离塔填料使塔形成液泛现象，严重影响塔的正常分离工作本分明实施例中的冷凝器与现有冷凝器性能比较结果如下：

本发明所采用设备应用实践中取代了现有给料设备，其优势明显：从安全性、稳定性上能够完全满足温度、压力和耐腐蚀的要求，从适用性上能够满足工艺条件要求，其换热效率高、气体冷凝回收率为96％，从经济性上设备造价低、使用寿命长、投资与生产成本降低；总之，此项改进优化了工艺设备、提升了装置的稳定性、降低了投资和运行费用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。