Установка утилизации тепла загрязненного конденсата производства капролактама

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ЗАГРЯЗНЕННОГО КОНДЕНСАТА ПРОИЗВОДСТВА КАПРОЛАКТАМА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Азот(72) Авторы Иванов Геннадий Борисович Пугач Федор Владимирович Окушко Сергей Кузьмич Супрон Анатолий Константинович Бабай Сергей Михайлович Лакомкин Александр Андреевич Обухов Виктор Николаевич Кузнецов Сергей Александрович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Азот(56) ЕЛИСЕЕВА С.Г. Производство сульфата аммония. Учебное пособие для рабочих профессий. - Москва НИИТЭХИМ,1988. - рис. 1. ОВЧИННИКОВ В.И. и др. Производство капролактама. - М. Химия, 1977. С. 214-217.14101 1, 2011.1314220 1, 1987.2082929 1, 1997.2385365 2, 2010.(57) Установка утилизации тепла загрязненного конденсата производства капролактама,содержащая линию загрязненного конденсата, соединяющую сборник загрязненного конденсата и систему очистки загрязненного конденсата, кожухотрубчатый рекуператор, установленный на линии загрязненного конденсата и подключенный к линии принудительной подачи воздуха в печь сжигания отходов производства капролактама между воздуходувкой и печью сжигания отходов производства капролактама, при этом линия загрязненного конденсата после кожухотрубчатого рекуператора подключена к системе мокрой очистки отходящих газов печи сжигания отходов производства капролактама. 18454 1 2014.08.30 Изобретение относится к установкам химической технологии и может применяться для осуществления энерго- и ресурсосберегающих процессов в химической промышленности, например, в производстве капролактама при выдаче конденсата сокового пара, загрязненного органическими примесями (циклогексанон, капролактам), из производства сульфата аммония в систему биологической очистки сточных вод. Известна установка огневой утилизации отходов производства капролактама, включающая печь сжигания, подключенную на входе к линиям принудительной подачи воздуха и топлива и жидкофазных отходов и на выходе - к системе мокрой очистки отходящих газов, подключенную также к источнику хладагента и линии вывода щелочного раствора 1. Недостатком известной установки является недостаточная экономичность, особенно в холодный период работы установки. Обусловлено это тем, что воздух в печь сжигания подается непосредственно из окружающей среды, поэтому для его нагрева до температуры процесса горения жидкофазных отходов в печи расходуется дорогостоящее топливо(природный газ). Также в системе мокрой очистки отходящих газов в качестве охлаждающего агента используется химически очищенная вода или речная вода, что также повышает затраты на эксплуатацию установки. Прототипом изобретения выбрана установка утилизации тепла загрязненного конденсата производства капролактама, содержащая линию загрязненного конденсата, соединяяющую сборник загрязненного конденсата и систему очистки загрязненного конденсата 2. Недостатком прототипа являются высокие затраты на утилизацию загрязненного конденсата, что снижает ее экономичность. Значительный расход загрязненного конденсата(около 100 м 3/ч) и его высокая температура (около 80 С) обуславливают его высокую коррозионную активность в линии загрязненного конденсата (длиной около 1 км) и необходимость ее периодического ремонта и замены, что повышает эксплуатационные затраты и снижает экономичность установки. Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение экономичности установки за счет утилизации тепла загрязненного конденсата производства капролактама. Поставленная задача решается в установке утилизации тепла загрязненного конденсата производства капролактама, содержащей линию загрязненного конденсата, соединяющую сборник загрязненного конденсата и систему очистки загрязненного конденсата,кожухотрубчатый рекуператор, установленный на линии загрязненного конденсата и подключенный к линии принудительной подачи воздуха в печь сжигания отходов производства капролактама между воздуходувкой и печью сжигания отходов производства капролактама, при этом линия загрязненного конденсата после кожухотрубчатого рекуператора подключена к системе мокрой очистки отходящих газов печи сжигания отходов производства капролактама. Существенность отличий изобретения заключается в следующем. На линии загрязненного конденсата установлен рекуператор в виде кожухотрубчатого теплообменника и подключен к линии принудительной подачи воздуха в печь сжигания отходов производства капролактама между воздуходувкой и печью сжигания. Такое решение обеспечивает утилизацию тепла загрязненного конденсата, которое ранее не использовалось, для подогрева воздуха из окружающей среды, поступающего в печь сжигания отходов капролактама. В результате этого имеет место снижение потребления топлива (природного газа) в печи сжигания, что повышает экономичность установки. Линия загрязненного конденсата после рекуператора также подключена к системе мокрой очистки отходящих газов печи сжигания. Такое решение обеспечивает замену (замещение) дорогостоящего хладагента (химически очищенная вода, речная вода) на дешевый хладагент - загрязненный конденсат. Это существенно повышает экономичность установки. Сущность изобретения поясняется фигурой, схема установки. Установка утилизации загрязненного конденсата производства капролактама включает сборник загрязненного конденсата 1 сокового пара в производстве сульфата аммония,содержащий органические загрязнения загрязненного конденсата, систему 2 очистки загрязненного конденсата, соединенные между собой линией загрязненного конденсата 3. В 2 18454 1 2014.08.30 качестве системы 2 используется установка химико-биологической очистки сточных вод. На линии 3 установлен рекуператор 4 в виде кожухотрубчатого теплообменника, подключенного также к линии 5 принудительной подачи воздуха в печь 6 сжигания отходов производства капролактама. На линии 5 установлена воздуходувка 7, обеспечивающая принудительную подачу воздуха. Рекуператор 4 размещен на линии 5 после воздуходувки 7. Печь 6 подключена также к линии 8 подачи топлива и к линии 9 подачи жидкофазных отходов производства капролактама и к линии 10, подключенной к системе мокрой очистки отходящих газов 11, которая может быть выполнена, например, в виде скруббера распылительного типа с каплеуловителем. Система 11 подключена также к линии 3 для ввода орошения, к линии 12 вывода щелочного раствора и линии 13 - вывода очищенных отходящих газов. Линия 12 заведена в систему 2. Установка утилизации загрязненного конденсата производства капролактама работает следующим образом. Конденсат сокового пара, загрязненный в основном циклогексаноном и капролактамом, поступает из производства сульфата аммония из сборника 1 в количестве 90 м 3/ч и с температурой около 80 С в линию 3 и проходит через рекуператор 4,где охлаждается. Охлажденный загрязненный конденсат подается по линии 3 частично в систему мокрой очистки 11, а остальная часть - по линии 3 в систему очистки 2. Воздух из окружающей среды по линии 5 засасывается воздуходувкой 7, проходит через рекуператор 4 и нагревается теплом загрязненного конденсата, обеспечивая процесс утилизации тепла загрязненного конденсата. Нагретый воздух по линии 5 поступает в печь 6, куда также подается топливо по линии 8 и жидкофазные отходы производства капролактама(Х-масла, рафинат и др.) по линии 9. В печи 6 осуществляется процесс огневой утилизации отходов производства капролактама, в результате чего образуются отходящие газы,загрязненные пылевидной содой, которые по линии 10 поступают в систему мокрой очистки 11, где в результате контакта с охлажденным распыленным загрязненным конденсатом, по линии после рекуператора 4, происходит осаждение частиц соды с образованием щелочного раствора, который выводится по линии 12 в систему очистки 2 и используется в ней в качестве реагента для нейтрализации кислых стоков. Очищенный отходящий газ выходит из системы мокрой очистки 11 в атмсферу. Наличие в установке рекуператора 4 обеспечивает утилизацию тепла загрязненного конденсата для нагрева воздуха, поступающего в печи 6 сжигания, что снижает потребление топлива в печи 6 и повышает экономичность установки. Наличие конденсата на основной протяженности линии 3 в охлажденном виде существенно снижает его коррозионную активность. Это увеличивает срок службы линии 3 и повышает экономичность установки. Подача загрязненного конденсата в систему 11 мокрой очистки отходящих газов печи 6 позволяет отказаться от практического использования в ней химически очищенной и речной воды, что повышает экономичность установки. Использование изобретения в производстве капролактама в системе огневой утилизации отходов производства капролактама обеспечивает снижение потребления топлива(природного газа) в среднем на 188 м 3/ч (или эквивалентное снижение потребления тепла на 1 Гкал/ч) за счет утилизации тепла загрязненного конденсата. Снижение потребления химически очищенной и речной воды - около 40 м 3/ч. Источники информации 1. Производство капролактама / Под ред. В.И.Овчинникова и В.Р.Ручинского. - М. Химия, 1977. - С. 216, рис. 75 (аналог). 2. Елисеева С.Г. Производство сульфата аммония. - М. НИИТЭХИМ, 1988 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3