[实用新型]用于制备聚酰胺，尤其是尼龙-6，6的装置中的加热器和热交换器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/817,994的优先权权益，其公开通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本实用新型涉及多种热传递介质。

背景技术

聚酰胺具有有用的性质如极高的耐久性和强度，这使得它们可以在多种环境中使用。聚酰胺如尼龙、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)钠通常用于，例如，地毯、气囊、机械部件、服饰、绳索和长筒袜。尼龙-6，6，一种柔滑的热塑性物质，也是一种最常使用的聚酰胺。尼龙-6，6的长分子链和致密结构使得它有资格作为高级尼龙纤维，其展现高机械强度、刚性和热稳定性。

聚酰胺在大规模制造设备中工业合成。例如，尼龙-6，6可以通过使六亚甲基二胺和己二酸经历缩合反应，形成酰胺键并释放水而合成。在包括高压釜或反应器、闪蒸器和后缩聚器的一系列部件中，将热施加至反应混合物并将水逐渐地移除以驱动平衡朝向聚酰胺，直至聚合物达到所需的长度范围。之后，将熔融的尼龙-6，6挤出成粒料，可以将其纺为纤维或加工为其他的形状。整个制造设备需要大量的加热，以使得缩合反应发生并从反应混合物移除水。典型地，中央加热设备将填充有挥发性热传递介质的单一的加热回路加热以将介质蒸气化，之后该介质在整个设备循环至需要加热的各个部件。

在用于聚酰胺合成的方法和装置中，存在与作为热传递介质的大量挥发性材料的使用相关的安全风险，并且存在诸如与使用单一的整个设备(plant-wide)用的加热回路用于设备的多个部件的加热相关的效率损失和 不方便之类的问题。如本文所说明的，本实用新型可以提供对这些问题的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的一个方面提供一种用于制备聚酰胺的装置中的加热器和热交换器系统，所述装置包括：

加热器，所述加热器配置为将第一可流动热传递介质加热，以提供加热过的第一可流动热传递介质；

第一热交换器，所述第一热交换器配置为将热从所述加热过的第一可流动热传递介质传递，以提供加热过的第二可流动热传递介质；和

第二热交换器，所述第二热交换器配置为将热从所述加热过的第二可流动热传递介质传递至聚酰胺合成系统的至少一个容纳有聚酰胺的部件。

本实用新型的另一个方面提供一种用于制备尼龙-6，6的装置中的加热器和热交换器系统，所述装置包括：

加热器，所述加热器配置为将包括三联苯的第一可流动热传递介质加热，以提供加热过的第一可流动热传递介质；

第一热交换器，所述第一热交换器配置为将热从所述加热过的第一可流动热传递介质传递至包括二苯醚和联苯的第二可流动热传递介质，以提供加热过的第二可流动热传递介质和使用过的第一可流动热传递介质，并且将所述使用过的第一可流动热传递介质循环返回至第一热交换器，其中

所述第一可流动热传递介质、所述加热过的第一可流动热传递介质以及所述使用过的第一可流动热传递介质设置在第一加热回路中，

在所述第一可流动热传递介质的加热和热从所述加热过的第一可流动热传递介质至所述第二可流动热传递介质的传递过程中，所述第一可流动热传递介质、所述加热过的第一可流动热传递介质以及所述使用过的第一可流动热传递介质基本上是液相的，

传递至所述第一可流动热传递介质的热和从所述第一可流动热传递介质传递的热包括基本上全部显热，和

在将热从所述加热过的第一可流动热传递介质至所述第二可流动热传递介质的传递过程中，将所述第二可流动热传递介质基本上 全部气化；和

第二热交换器，所述第二热交换器配置为将热从所述加热过的第二可流动热传递介质传递至包括预加热器、蒸发器、聚合反应器、闪蒸器、后缩聚器或高压釜的尼龙-6，6合成系统的至少一个部件，从而提供使用过的第二可流动热传递介质，并且将所述使用过的第二可流动热传递介质循环返回至来自所述加热过的第一可流动热传递介质的热的传递中，其中

第二可流动热传递介质和所述加热过的第二可流动热传递介质设置在第二加热回路中，所述第二加热回路配置为控制所述第二可流动热传递介质的饱和温度，其中通过控制所述饱和温度来控制所述聚酰胺合成系统的至少一个容纳有聚酰胺的部件的温度，

第二可流动热传递介质和所述使用过的第二可流动热传递介质是基本上液相的，

加热过的第二可流动热传递介质是基本上液相的，并且