[发明专利]一种带有恒温导热油冷却系统的聚酯生产装置

说明书

技术领域

   本发明涉及化工领域，特别是一种带有恒温导热油冷却系统的聚酯生产装置。 

背景技术

绝缘漆是目前广泛应用的重要的绝缘产品，随着科技发展，人们对绝缘漆产品性能的要求也日益增加，聚酯是生产绝缘漆的主要原料，其性能直接影响到绝缘产品质量的稳定性。 

目前聚酯产品生产主要存在三个过程，第一溶解升温过程，在温度达到183-185℃时，对苯二甲酸开始与乙二醇或者甘油发生反应，在此阶段大量的水产生，同时带出大量的乙二醇或者甘油；第二阶段温度缓慢上升，在202-220℃反应缓慢，出液量减小；第三阶段在220-225℃保温，该阶段几乎没有出液，聚酯产品在合成过程中需要较高温度，并且随着大量的水或者甲醇脱出，带走大量的热量，生产过程中为了控制聚酯产品质量的稳定性以及降低乙二醇的损失，需要严格控制填料塔顶温度，以聚酯为例：生产一批次聚酯（1730等）产品需要30-40小时，为控制反应温度，需要消耗大量能源，目前常用做法是通过回流系统在缩短反应时间同时保证产品质量的稳定性。 

   目前国内外控制合成温度的主要方法有：（a）欧洲绝缘漆生产企业中普通采用控温方法为，在塔顶气温超过设定上限值（通常为110℃左右）时，关闭出液管线，打开回流阀门，使得出液全回流到填料塔中，此时塔顶气温开始下降，当低于115℃左右时，关闭回流阀，继续排出出液，然后温度高再次重复，但该方法生产周期长，能耗高；（b）使用强制回流的方式，将出液使用泵机强制回流到塔顶，通过填料塔的传质，传热控制塔顶温度，该方法能够使得塔顶气温得到有效控制，但是因为强制回流的控制需要非常精确，同时在不同的合成阶段，出液量大小变化较大，所以经常会出现回流量过大，导致的釜温难升甚至下降，导致时间长，不能得到有效控制；（c）采用塔顶冷凝器，出液、回流经过回流分布器进行控制，出液线在分布器的底部，当气温低于110℃左右时，分布器的出液线阀门打开，出液收集到出液槽，当气温高于110℃左右时，关闭出液线阀门，此时出液上升漫过分布器上部的齿形分布，控制塔顶气温，减少乙二醇的损失，保证产品的质量稳定但该方法仍然存在生产周期长，生产过程不稳定，生产曲线处于波纹状，影响产品质量的稳定性；（d）意大利等国家采用精馏塔原理，将合成中产生的甲醇、水等轻组分夹带乙二醇或者甲酚等经过精馏塔（设置精馏段/提馏段），进行分离，水/甲醇从塔顶产出，乙二醇/甲酚等回到反应釜内，该方法可以有效保证产品质量，缩短反应时间，但是能耗高，操作复杂，设备投资大，不利于推广使用。 

发明内容

   针对上述问题，提供一种带有恒温导热油冷却系统的聚酯生产装置，该装置采用塔顶蛇管通恒温导热油的方式，通过对导热油温度的调节控制塔顶温度，在减少能源消耗的同时保证聚酯产品质量的稳定性，本发明是这样实现的： 

   带有恒温导热油冷却系统的聚酯生产装置，包括反应釜、填料塔、冷凝器和出液槽，其特征在于，填料塔顶端连有恒温导热油冷却系统，所述恒温导热油冷却系统是指包括导热油槽和齿轮泵的循环管路；

所述导热油槽内设有第一管道和第二管道；第一管道和第二管道一端位于导热油槽内，并通过蛇管相连，另一端均通向导热油槽外，并分别连有第一三通阀和第二三通阀；第一管道、第二管道以及蛇管均位于导热油液面下方。

  优选的，本发明中，所述恒温导热油冷却系统与填料塔顶端相连处管道为蛇管。 

  优选的，本发明中，所述第一三通阀和第二三通阀的型号均为Q645F-25。 

  优选的，本发明中，所述第一管道和第二管道均为DN25碳钢管。 

  具体实施过程中，当导热油的温度低于设定温度时，打开第一三通阀，通入蒸汽对导热油进行加热升温，当导热油温高于设定的温度时，打开第二三通，通入冷却水对导热油进行冷却降温，以达到设定温度，通过对加入蒸汽或冷却水的控制，维持导热油温度恒定。 

  本发明在现有聚酯生产设备中增加由齿轮泵和恒温导热油槽构成的冷却系统，安装简便，易操作，其有益效果体现在： 

（1）本发明通过冷却系统塔顶蛇管中导热油与塔顶上升蒸汽进行热交换，控制填料塔顶温度，根据塔顶不同的温度要求，设置不同的导热油温，实际生产过程中，一般将恒温导热油槽在较高温度（如85-95℃），这与传统工艺中采用温度较低的冷却水（如20-30℃）出液冷却到降低温度（如40-50℃）相比，既减少出液热能消耗，又减少乙二醇的损失，减少能源消耗；