Установка для отвода теплоты полимеризации, выделяющейся при получении стереорегулярных каучуков

 

Сок э Советских

Социалистических

Республик

ОП ИС

ИЗОЬРЕ

К АВТОРСКОМУ СВ (61) Дополнительное к авт. (22) Заявлено 26.11.75 (21) с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. (40) Дата опубликования о

Кл.о

25 В 15/02//

08 С 2/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий

575 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. С. Курынев, А. Г. Долотов, И. П. Иванов и В. С. Морозов (71) Заявитель Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОТВОДА ТЕПЛОТЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ, ВЫДЕЛЯ10ЩЕИСЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ СТЕРЕОРЕГУЛЯРНЫХ КАУЧУКОВ

Изобретение относится к холодильным устройствам, применяемым в нефтехимической промышленностии.

Известны установки для отвода теплоты полимеризации, выделяющейся при получении стереорегулярных каучуков, содержащие полимеризаторы, охлажцаемые с помощью холодильной машины, .выпариватель толуола, ректификационную и укрепляющую колонны с ресивером жидкого толуола (1).

Однако эти установки малоэкономичны вследствие того, что требуемый холод вырабатывается в отдельных компрессорных холодильных установках, потребляющих электроэнергию со стороны, Целью изобретения является повышение экономичности установки. Это достигается тем, что холодильная машина выполнена абсорбционного типа с толуолом в качестве абсорбента и пропаном в качестве хладагента и имеет кипятильник, абсорбер, теплообменник и регулирующий вентиль на слабом растворе, и трубопровод жидкого хладагента холодильной машины подключен через автономные регулирующие вентили к жидкостным полостям полимеризаторов, паровые пространства части из которых подсоединены к абсорберу через бустер-компрессор. Греющая поверхность кипятильника абсорбционной машины может быть включена в линию связи ректификационной и укрепляющей колонн, ресивер жидкого толуола подсоединен к линии связи теплообменника с регулирующим вен- . тилем, а нижняя часть укрепляющей колонны через насос подключена к растворной полости абсорбера.

На чертеже схематично изображена описы1р ваемая установка.

Установка содержит трубопровод 1 толуола, подогреватель 2 толуола, ректификационную колонну 3, кипятильник 4 абсорбционной машины с теплообменной поверхностью 5. укрепляющую колонну 6, теплообменник 7, насос 8 для толуола, абсорбер 9, насос 10 для смеси пропана с толуолом, ресивер 11 толуола, осушитель 12, смеситель 13, ре гули ру ющие в ентили 14-21, полимеризаторы 22-26, жидкостной регенетативньш теплообgp менник 27, дефлегматор 28, пропановый конденсатор 29, ресивер 30 жидкого пропана, паровой регенеративный теплообменник 31, сепаратор 32, бустер-компрессор 33 и электродвигатель 34.

Жидкий толуол по трубопроводу 1 поступает в подогреватель 2, где испаряется эа счет тепла конденсации водяного пара давлением 588 кПа, при давлении 109 кПа и температуре 408 К он направляется в ректификационную колонну 3.

В колонне 3 происходит очистка толуола от низкокипящих компонентов, которые удаляются из куба колонны. Очищенные пары толуола из верхней части колонны 3 поступают в теплообменную поверхность 5 кипятильника 4, где конденсируются. Сконденсировавшийся толуол разделяется на два потока. Один поток возвращается в колонну 3 в качестве флегмы, а оставшаяся основная масса жидкости направляется в укрепляющую колонну 6, где осуществляется частичная очистка толуола от легкокипящих компонентов, которые из верхней части колонны 6 поступают в теплообмен«ик 7, а затем удаляются из установки. Тепло в теплообменнике 7 отводится охлаждающей водой.

Конденсат, образовавшийся в теплообме«шике 7, возвращается обратно в колонну 6 в виде флегмы.

Очищенный «олуол из колонны 6 поступает в количестве 6- -44 кг/с во всасывающую сторону насоcR 8, g«L i ««ogB ««I 6«о flog давле«в«ем ло «« = 531 кПа а абсорбер 9. Перед абсорбером толуол смешивается со смесью пропана и толуола, которая после части шого испарения при давлении 1,37 10 кПа в кипятиль«п«ке 4 за счет теплоты конденсации толуола, предварительно пройдя через жидкостной регенеративный те««лообме««ник 27, делится иа два потока, один из которых сливается в ресивер 11. Другой поток, пройдя через регулирующий вентиль 15, смешивается с потоком толуола, поступаю«««««м из колонны 6. Образовавшаяся смесь прогана с толуолом нап"авляется в абсорбер 9. В абсорбере 9 смесь поглощает пары пропана при давлении около 531 кПа. Теплота абсорбции отводится охлаждающей водой.

Обогащенная пропаном смесь из абсорбера 9 насосом 10 подается в жидкостнъп«теплообменник 27, где нагревается до состоя«в«я насьпцения за счет тепла, отводимого от смесипропана с толуолом, которая возвращается из кипятильника 4 в абсорбер, а затем подается в среднюю часть кипятильника 4.

Из ресивера 11 смесь пропана и толуола направляется в осушитель 12,где происходит удаление следов воды, а затем направляется в смеситель 13.

В смеситель 13 также поступает циви«ил (в количестве 10% от массы толуола). Образовавшаяся смесь проходит через дроссельный вентиль 14, час J пино охлаждается за счет дросселирования от давления 1,37 10 кПа до 637 кПа и поступает в первый полимеризатор 22 (на чертеже показаны только полимеризаторы первой ветви), В полимеризаторе 22 происходит частичная полимеризация дивинила. Из полимеризатора 22 смесь направляется во второй полимеризатор 23,где подцерживается давление 597 кПа. В полимеризаторе 23 происходит дальнейшая полимеризация дивинила. Затем смесь последовательно проходит ««олимеризаторы 24,25 и 26. Давление в полимеризаторах соот547607 ветственно поддерживается равным 568, 343 и

110кПа. Из полимеризатора26 смесь полимера и растворителя направляется на разделение и регенерацию растворителя — толуола.

Паровая фаза, образовавшаяся в кнп-;I«««««H««ке 4, направляется в дефлегматор 28, где концентрация пропана в паровой фазе повышается за счет частичной конденсапии.

Тепло, образовавшееся в процессе дефлегмации, отводится охлаждающей водой. Образовавшаяся жидкая фаза из дефлегматора 28 возвращается обратно в кипятильник в виде флегмы, а паровая фаза поступает в пропановый конденсатор 29. Тепло конденсации в конденсаторе 29 отводится охлаждаюшей водой. Образовавшийся конденсат стекает в ресивер 30 жидкого хладагента и из него поступает в регенеративный теплообмен«п«к 31. Здесь жидкий пропан частично переохлаждается, а затем через дроссельны««вентиль 16 направляется в сепаратор 32, где поддерживается давление 950 кПа, Образовавшиеся в результате дросселирования пары удаляются из сепаратора 32, а жидкая фаза направляется в полимеризаторы. На линиях подвода:«з«дкого хладагента к полимеризаторам установлены регулирующие вентили соответственно 17-21, через которые полимеризаторы питаются хладагентом. После дросселирования пропан поступает и полимеризаторы, распыляется и в виде капель жидкости барботирует через слой рабочей смеси. При этом происходит кипение пропана за счет тепла, получаемого в процессе полимеризации.

Температур" в процессе полимеризации поддерживается в пределах 303 К, Образовавшаяся паровая фаза удаляется из попимеризаторов 22, 23 и 24, а затем смешивается с парами, образовавшимися в результате дросселирования в сепараторе 32 и направляется в паровой регенеративный теплообменник 31, где подогревается за счет частичного охлаждения жидкого хладагента.

Паровая фаза, образовавшаяся в полимеризаторах 25 и 26, смешивается и при давлен«п«

109 кПа поступает во всасываюшую полость бустер-компрессора 33, вращается электродвигателем 34. Паровая фаза сжимается в бустер-компрессоре до давления 531 кПа, смешивается с парами, поступающими из теплообменника 31, а затем направляется в абсорбер, и цикл повторяется, Формула изобретения

1. Установка для отвода теплоты полимеризации, выделяющейся при получении стереорегулярных каучуков, содержащая полимеризаторы, охлаждаемые с помощью холодильной машины, выпариватель толуола, ректификационную и укрепляющую колонны с ресивером жидкого толуола, о тли ч а ю щий ся тем, что с целью повышения экономичности холодильная машина выполнена абсорбционного типа с толуолом в качестве абсорбента и

547607

Составитель P. Данилов

Техред О. Луговая

Корректор С. Шекмар

Редактор Е. Кравцова

Тираж 707 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 625/95

Энлнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пропаном в качестве хладагента и имеет кипятильник, абсорбер, теплообменник и регулирующий вентиль на слабом растворе, и трубопровод жидкого хладагента холодильной машины подключен через автономные регулирующие вентили к жидкостным полостям полимеризаторов, паровые пространства части из которых подсоединены к абсорберу через бустерк омпрессор.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что греющая поверхность кипятильника абсорбционной машины включена в линию связи ректификационной и укрепляющей колонн, ресивер жидкого толуола подсоединен к линии связи теплообменника с регулирующим вентилем, а нижняя часть укрепляющей колонны через насос подключена к растворной полости абсорбера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Хувинк P. и др. "Химия и технологияполимеров", М„"Химия", 1965, т.2, с.203.