CN107941051A - 换热器以及乙丙橡胶生产溶剂回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明一方面提供了一种用于乙丙橡胶生产溶剂回收***的换热器，换热器的结构形式为套管式换热器，由构造成管程的内管和套设在内管外部并构造成壳程的外管构成，并且套管式换热器由双相钢材料制成。本发明还提供一种乙丙橡胶生产溶剂回收***。本发明的目的在于提供能够提高物质传热效率并避免堵塞和腐蚀的换热器以及乙丙橡胶生产溶剂回收***。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶及聚合物的生产技术领域，更具体而言，涉及一种换热器以及乙丙橡胶生产溶剂回收***。
背景技术
溶液法乙丙橡胶生产在聚合釜中进行，乙烯、丙烯、第三单体或第四单体在催化剂作用下在聚合反应器中聚合生成乙丙橡胶。聚合反应器排出的物流中含有乙丙橡胶、溶剂、残余催化剂、未反应的聚合单体(乙烯、丙烯、第三单体或第四单体)。溶剂需要从产物中脱除以循环利用。该聚合物溶液粘度较高，对传质传热不利，加热器易堵塞，进料质量不稳定，聚合物中含有酸性介质，高温腐蚀常有发生，致使该工序操作经常停车清理设备，不利于连续生产。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供能够提高物质传热效率并避免堵塞和腐蚀的换热器以及乙丙橡胶生产溶剂回收***。
为实现上述目的，本发明一方面提供了一种用于乙丙橡胶生产溶剂回收***的换热器，换热器的结构为套管式换热器，其中，套管式换热器由构造成管程的内管和套设在内管外部并构造成壳程的外管构成，并且套管式换热器由双相钢材料制成。
根据本发明的一个实施例，套管式换热器的形状构造为连续延伸的S形结构。
根据本发明的另一个方面，还提供一种乙丙橡胶生产溶剂回收***，包括闪蒸罐，其中，闪蒸罐的加料口连接有上述任一实施例所涉及的套管式换热器。
根据本发明的一个实施例，套管式换热器的胶液入口连接有加料泵，并且在套管式换热器的胶液出口与闪蒸罐之间串联有第二换热器。
根据本发明的一个实施例，第二换热器的结构与套管式换热器相同或不同。
根据本发明的一个实施例，闪蒸罐的顶部设置溶剂排出口，并且底部与挤出机连通。
根据本发明的一个实施例，挤出机的顶部连通至真空泵，并且真空泵连通至外部冷凝设备。
本发明的有益技术效果在于：
在本发明的换热器以及乙丙橡胶生产溶剂回收***中，与现有技术采用的列管式换热器结构相比，本发明采用了由双相钢材料制成的套管式换热器结构，从而使得在提高物质传热效率的同时，避免堵塞和腐蚀的效果；同时采用上述结构能够使得加工制造难度有效降低。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例乙丙橡胶生产溶剂回收***的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明一方面的实施例提供了一种用于乙丙橡胶生产溶剂回收***的换热器，换热器的结构为套管式换热器2，其中，套管式换热器2由构造成管程的内管和套设在内管外部并构造成壳程的外管构成，并且套管式换热器2由双相钢材料制成。
在上述实施例中，与现有技术采用的列管式换热器结构相比，本发明采用了由双相钢材料制成的套管式换热器结构，从而使得在提高物质传热效率的同时，避免堵塞和腐蚀的效果；同时采用上述结构能够使得加工制造难度有效降低。
根据本发明的一个实施例，套管式换热器2的形状构造为连续延伸的S形结构。这样，换热器由列管式固定管板换热器改为套管式换热器，在避免介质堵塞、腐蚀的同时，极大降低了设备制造难度，使之符合目前国内的制造水平。
再次参照图1，根据本发明另一方面的实施例，还提供一种乙丙橡胶生产溶剂回收***，包括闪蒸罐4，其中，闪蒸罐4的加料口连接有上述任一实施例所涉及的套管式换热器2。
在上述实施例中，与现有技术采用的列管式换热器结构相比，本发明采用了由双相钢材料制成的套管式换热器结构，从而使得在提高物质传热效率的同时，避免堵塞和腐蚀的效果；同时采用上述结构能够使得加工制造难度有效降低。
根据本发明的一个实施例，套管式换热器2的胶液入口连接有加料泵1，并且在套管式换热器2的胶液出口与闪蒸罐4之间串联有第二换热器3。
根据本发明的一个实施例，第二换热器3的结构与套管式换热器2相同或不同。
根据本发明的一个实施例，闪蒸罐4的顶部设置溶剂排出口，并且底部与挤出机5连通。
根据本发明的一个实施例，挤出机5的顶部连通至真空泵6，并且真空泵6连通至外部冷凝设备。
可以理解，第一聚合液加热器、第二聚合液加热器为多管程列管式换热器，是乙丙橡胶装置挤出造粒单元的重要设备，结构型式为卧置固定管板。
设备制造完成投入使用出现了换热管堵塞、腐蚀、断裂等问题，经过了多次改造，换热管多次更换，依次选用了碳钢、不锈钢及双相钢等多种材料，使用效果并不理想。
采用碳钢管制造完成的换热器，短期运行后，换热管内的介质粘结，将整个管束完全堵死，以致管程介质不能流动，管箱在进口压力作用下，破坏分程隔板，介质直接由管箱进口通到出口，未经过热交换进入流程。
采用奥氏体不锈钢为换热管制造的换热器，换热管内部抛光，避免了介质粘结，将管束堵死的现象发生，但在运行不长时间后，检测到换热管泄漏、管程介质流入壳程的情况，停车将设备切割开后，发现许多换热管中部出现断裂，设备已不能使用。
采用双向钢为换热管制造的换热器，运行短暂时间后，换热管与管板连接处的管头部分出现了细微的纵向贯穿裂纹，设备被迫停止运行。
分析原因，设备的破坏往往是很多因素累积叠加造成的。
通过聚合反应产生的聚合胶液非常粘稠，换热管内容易出现粘结、堵塞的现象。
胶液的操作工况偶尔会因不同橡胶牌号的工艺流程调整，出现操作压力、温度甚至化学成分的波动，同时操作中存在CLˉ的含量超标的情况。
采用双向钢为材料、管内抛光处理的换热管制造的换热器，一定程度避免了堵塞、腐蚀等问题，但换热管与管板连接处的管头部分出现了细微的纵向贯穿裂纹，经过测试分析，得出结论主要是由于设备制造过程的残余应力造成的应力腐蚀。
可以看出，由于介质苛刻、操作波动，现有的结构型式虽多次改造、调整，依然不能符合要求。为保证设备的合理使用、装置的正常运行，必须改变设备的结构型式，由原来的固定管板式改为多排套管式。
多排套管式胶液加热器，依然采用经过抛光处理的双相钢作为换热管的材料，可以避免介质堵塞、腐蚀等问题。原设计中管板材料为低合金钢堆焊双相钢，管板与换热管之间采用强度焊加贴涨的连接形式。管板本身堆焊过程产生的残余应力和管板与换热管焊接后的残余应力，难以消除，造成换热管管头的破坏。套管式换热器，取代管板的端部盲板，厚度减小，可以直接采用双相钢为材料，消除了材料本身加工的残余应力；盲板与内管及外管之间的焊接量较小，大大降低了制造过程中的焊接残余应力。同时，多排套管取代多管程的形式，减少了由于换热器管程的程数较多，管程介质流动造成的换热管温度多变、压降较大等情况产生的热应力和拉应力。
综上所述，胶液加热器由列管式固定管板换热器改为套管式换热器，在避免介质堵塞、腐蚀的同时，极大降低了设备制造难度，使之符合目前国内的制造水平。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于乙丙橡胶生产溶剂回收***的换热器，其特征在于，所述换热器为套管式换热器(2)，
其中，所述套管式换热器(2)由构造成管程的内管和套设在所述内管外部并构造成壳程的外管构成，并且所述套管式换热器(2)由双相钢材料制成。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，
所述套管式换热器(2)的形状构造为连续延伸的S形结构。
3.一种乙丙橡胶生产溶剂回收***，其特征在于，包括闪蒸罐(4)，
其中，所述闪蒸罐(4)的加料口连接有根据权利要求1至2中任一项所述的套管式换热器(2)。
4.根据权利要求3所述的乙丙橡胶生产溶剂回收***，其特征在于，
所述套管式换热器(2)的胶液入口连接有加料泵(1)，并且在所述套管式换热器(2)的胶液出口与所述闪蒸罐(4)之间串联有第二换热器(3)。
5.根据权利要求4所述的乙丙橡胶生产溶剂回收***，其特征在于，
所述第二换热器(3)的结构与所述套管式换热器(2)相同或不同。
6.根据权利要求3所述的乙丙橡胶生产溶剂回收***，其特征在于，
所述闪蒸罐(4)的顶部设置溶剂排出口，并且底部与挤出机(5)连通。
7.根据权利要求6所述的乙丙橡胶生产溶剂回收***，其特征在于，
所述挤出机(5)的顶部连通至真空泵(6)，并且所述真空泵(6)连通至外部冷凝设备。
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