一種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機硅生產(chǎn)領域，具體涉及一種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，特別是在二甲水解料裂解和環(huán)體蒸餾過程中，對液環(huán)真空泵進行改進以提高物料回收利用率，避免系統(tǒng)腐蝕減少真空泵故障。該工藝采用水環(huán)式真空泵為主要設備，主要是對其中的液環(huán)系統(tǒng)的液環(huán)介質組成和溫度進行改進：液環(huán)介質為硅氧烷混合物，包括高沸點組分：沸點高于210℃，含量低于50％；低沸點組分：沸點低于135℃，含量低于40％；其余為甲基硅氧烷混合物：沸點介于135-210℃之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。液環(huán)介質的溫度維持在20-50℃。采用本發(fā)明工藝后，物料回收率明顯增加，廢水排放量減少，真空泵未出現(xiàn)故障，保障了生產(chǎn)的正常運行。
【專利說明】—種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有機硅生產(chǎn)領域，具體涉及一種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，特別是在二甲水解料裂解和環(huán)體蒸餾過程中，對液環(huán)真空泵進行改進以提高物料回收利用率，減少真空泵故障，保證生產(chǎn)線正常運行的工藝。

【背景技術】
[0002]目前，在有機硅單體生產(chǎn)過程中，將二甲水解料轉化為環(huán)體通常是在負壓條件下實現(xiàn)的。在有機硅單體生產(chǎn)過程中負壓系統(tǒng)普遍采用水環(huán)式真空泵或是水環(huán)式真空泵+羅茨泵的方式實現(xiàn)。不管是采用那種方式，都需要用到水環(huán)式真空泵。但受現(xiàn)有工藝條件限制，在應用水環(huán)式真空泵前存在以下問題:
[0003]1、由于生產(chǎn)工藝原因，真空系統(tǒng)會將帶有微酸性氣體的未冷凝物料帶入水環(huán)泵，該物料含有約400卯III左右的此1，在水環(huán)泵液環(huán)系統(tǒng)內(nèi)溶解和累積，循環(huán)至一定時間后會導致液環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的水偏酸嚴重，而致使整個液環(huán)系統(tǒng)腐蝕，出現(xiàn)泄漏點，影響真空泵的運行。
[0004]2、由于汽化出來的有機硅環(huán)體產(chǎn)品的熔點高，未冷卻的產(chǎn)品進入液環(huán)系統(tǒng)有可能在低于641時結晶而堵塞液環(huán)系統(tǒng)，從而使液環(huán)泵缺液，真空度降低或液環(huán)泵出現(xiàn)故障。真空帶過來的物料遇到水環(huán)泵內(nèi)的溫度較低的水而結晶，附著在泵殼及葉輪上，影響真空泵運行。
[0005]3、另外，在生產(chǎn)過程中，由于長時間循環(huán)，真空系統(tǒng)帶過來的物料會有部分溶于水環(huán)泵的水中，或是出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，通過簡單手段很難實現(xiàn)分離。此部分物料隨著液環(huán)系統(tǒng)內(nèi)工作液的更新，被帶離生產(chǎn)系統(tǒng)而造成浪費。同時，該部分物料進入到廢水系統(tǒng)，增加處理成本。
[0006]4、同時，在有機硅單體生產(chǎn)過程中，真空泵故障會導致系統(tǒng)內(nèi)真空波動大，由于生產(chǎn)工藝的特點，降低了生產(chǎn)負荷，增加了能源消耗，并且將增大生產(chǎn)線的發(fā)生危險的可能性。
[0007]對于以上現(xiàn)有技術中真空泵運行存在的問題，本申請的發(fā)明人欲提供一種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵改進工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，可以避免系統(tǒng)腐蝕和提高物料回收利用率。
[0009]本發(fā)明用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，該工藝采用水環(huán)式真空泵為主要設備，本發(fā)明主要是對水環(huán)式真空泵中液環(huán)系統(tǒng)的液環(huán)介質組成和溫度進行改進。
[0010]所述液環(huán)介質為硅氧烷混合物，包括高沸點組分、低沸點組分、其余為甲基硅氧烷混合物；
[0011]其中:
[0012]高沸點組分:沸點高于2101，含量低于50% ；
[0013]低沸點組分:沸點低于1351，含量低于40% ；
[0014]其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-2101之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
[0015]優(yōu)選的:
[0016]高沸點組分:沸點高于2101，含量低于30% ；
[0017]低沸點組分:沸點低于1351，含量低于30% ；
[0018]其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-2101之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
[0019]優(yōu)選的:
[0020]高沸點組分:沸點高于2101，含量低于15% ；
[0021]低沸點組分:沸點低于1351，含量低于30% ；
[0022]其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-2101之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
[0023]所述液環(huán)介質的溫度維持在20-501。其中控制液環(huán)介質的溫度可以利用冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)溫度控制。上述溫度控制主要是從真空泵運行條件和系統(tǒng)運行真空度考慮，如果溫度過高，將會導致液環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的物料揮發(fā)量大，真空度下降，影響系統(tǒng)運行；如果溫度太低，將導致液環(huán)系統(tǒng)結晶堵塞管道，液環(huán)泵缺液。
[0024]同時，液環(huán)介質的溫度與液環(huán)介質組成相關:如果低沸點物質含量高，運行溫度高，雖然低沸點物質不容易結晶，但是揮發(fā)量大，真空泵能提供的真空度低；如果要降低液環(huán)介質中低沸點物質含量，將會頻繁更換液環(huán)介質，增加生產(chǎn)成本。如果高沸點物質含量高，液環(huán)介質的粘度則相應上升，會影響真空泵運行；如果溫度高，將有可能導致該液環(huán)介質聚合結膠，導致液環(huán)系統(tǒng)缺液。因此，綜合多種因素為了真空泵的運行，發(fā)明人選擇了上述液環(huán)介質及溫度控制。
[0025]本發(fā)明在現(xiàn)有工藝的基礎上，將液環(huán)介質更換為含有高沸點組分和低沸點組分以一定比例組成的硅氧烷混合物，并依據(jù)該硅氧烷混合物的比熱，選擇合適的冷卻系統(tǒng)以維持液環(huán)介質的溫度在規(guī)定范圍內(nèi)。在循環(huán)一定時間后，將液環(huán)介質進行部分或全部更換以保證硅氧烷混合物的組分比例。
[0026]基于本發(fā)明采用的液環(huán)介質的粘度和密度，為了改善液環(huán)介質的流動性，發(fā)明人在水環(huán)式真空泵中設置有強制循環(huán)裝置和液環(huán)介質過濾裝置，以利于液環(huán)介質在水環(huán)式真空泵中順利循環(huán)。其中，強制循環(huán)裝置，主要是在真空泵系統(tǒng)外再加泵，液環(huán)介質過濾裝置的主要作用是除去液環(huán)系統(tǒng)中長時間運行累積的機械雜質，防止進入真空泵葉輪。連接方式為法蘭等常規(guī)連接方式。
[0027]同時，上述增加的強制循環(huán)裝置還可以通過調(diào)整冷卻介質的循環(huán)量，冷卻介質循環(huán)量大，液環(huán)介質的溫度低，反之亦然，由此實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制液環(huán)介質溫度的目的。
[0028]本發(fā)明的主要改進優(yōu)勢在于:
[0029]一、液環(huán)介質采用了與系統(tǒng)內(nèi)物料相溶的物料，即硅氧烷混合物。在運行過程中，液環(huán)介質可以有效的將少量的未冷凝的物料或產(chǎn)品溶解，隨后返回系統(tǒng)重新轉化為產(chǎn)品，實現(xiàn)對未冷凝的物料進行回收。同時，由于此1只有在電離狀態(tài)下腐蝕性才較強，本發(fā)明使用的液環(huán)介質是有機物，此1難溶于液環(huán)介質，無法富集，因此對系統(tǒng)的腐蝕將大大降低。
[0030]二、液環(huán)介質的組成和溫度控制。由于生產(chǎn)過程中，真空系統(tǒng)引入的物料容易在室溫條件下結晶而造成管道堵塞。使用本發(fā)明更換后的液環(huán)介質后，雖然可以保證物料溶于液環(huán)介質中，但是該物料累積至一定量后，在一定溫度條件下，仍然有可能導致液環(huán)介質結晶而影響真空泵的運行。因此，在生產(chǎn)過程中，液環(huán)介質的組成控制和溫度控制是有效保證系統(tǒng)運行的關鍵之一。另外，高沸點組分和低沸點組分有可能導致液環(huán)介質黏度急劇上升的情況，也將導致系統(tǒng)運行被破壞。所以在系統(tǒng)運行時需要滿足液環(huán)介質在相應的溫度范圍內(nèi)；同時系統(tǒng)運行一段時間后，一旦液環(huán)介質的組成不滿足要求，需要部分替換或全部替換。
[0031]本發(fā)明工藝通過建立液環(huán)介質循環(huán)系統(tǒng)，選擇合適的液環(huán)介質，并控制運行過程中的液環(huán)介質的溫度和組成，特別適用于有機硅生產(chǎn)中的二甲水解料裂解和環(huán)體蒸餾過程，對生產(chǎn)工藝以及針對水環(huán)式真空泵增加輔助設備，可以有效提高物料回收利用率，減少真空泵故障，保證生產(chǎn)線正常運行。

【具體實施方式】
[0032]以下通過實施例形式的【具體實施方式】，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。
[0033]以3萬噸/年有機硅單體生產(chǎn)線的水裂解單元的產(chǎn)品塔及裂解真空系統(tǒng)為例，在生產(chǎn)系統(tǒng)未改造前，每小時產(chǎn)生約51113廢水，廢水中帶有0.3-0.5%的物料，損失物料每小時約為15-251?，該物料制造成本約為10-15元/匕，因此，在未改造正常運行情況下，每年產(chǎn)生廢水36000噸，帶出系統(tǒng)的物料的價值至少折合108萬元。
[0034]實施例一
[0035]在3萬噸/年有機硅單體生產(chǎn)線的水裂解單元的產(chǎn)品塔及裂解真空系統(tǒng)進行改造。液環(huán)介質為水，液環(huán)介質循環(huán)量為1.真空系統(tǒng)在運行5天后，液環(huán)系統(tǒng)管線出現(xiàn)泄漏，系統(tǒng)停車更換。在運行15天左右，真空泵進口真空度降低5即3。
[0036]實施例二
[0037]為保證上述生產(chǎn)線的正常運行，采取液環(huán)介質邊進邊出的形式維持系統(tǒng)真空度。在此過程中，每小時產(chǎn)生51113廢水。測定廢水中硅氧烷含量為0.43%左右。
[0038]實施例三
[0039]在上述生產(chǎn)線進行改造，增加一臺61112左右的不銹鋼冷卻器，一臺的氟塑料離心泵，在進泵前采用40目的耐腐蝕過濾網(wǎng)。冷卻介質采用51的冷凍水。氣液分離裝置為帶有一定傾斜角度的敞口式的貯槽，連接有進料管線、出料管線、回料管線以及排水口。物料進、出口安裝有過濾裝置。
[0040]液環(huán)介質為90%的八甲基環(huán)四硅氧烷，10%的高沸點硅氧烷(沸點彡210^，控制液環(huán)介質溫度251。系統(tǒng)正常運行。
[0041]運行一段時間后，液環(huán)介質物料量逐漸增加，維持液環(huán)介質量，定期將其轉移至前系統(tǒng)轉化為產(chǎn)品。在運行過程中，低沸點硅氧烷含量逐漸上升，當其含量上升至30%時，將80%的液環(huán)介質返回至前系統(tǒng)，新加入液環(huán)介質組成為90%的八甲基環(huán)四硅氧烷，10%的聞沸點娃氧燒。
[0042]在整個連續(xù)循環(huán)過程中，需對液環(huán)系統(tǒng)進行排水，每天排水量約10匕8。
[0043]改造真空系統(tǒng)在運行六個月后，未出現(xiàn)故障。在此期間，廢水排放減少2萬噸，累計回收物料27噸。
[0044]實施例四
[0045]在實施例二的改造完成后，在其他條件不變的情況下，液環(huán)介質冷卻溫度降至101。在運行兩天后，液環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)供液量不足，真空度。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)液環(huán)系統(tǒng)循環(huán)管線靠近管壁側有結晶，減少了循環(huán)管線內(nèi)徑，影響液環(huán)系統(tǒng)供液。
[0046]實施例五
[0047]在實施例二運行條件不變的情況下，提高液環(huán)介質中的低沸點硅氧烷至45%。在運行約8小時后，發(fā)現(xiàn)液環(huán)系統(tǒng)結晶，真空泵無法運行。
[0048]由上述實例可見，采用本發(fā)明工藝后，物料回收率明顯增加，廢水排放量減少，真空泵未出現(xiàn)故障，保障了生產(chǎn)的正常運行。本發(fā)明工藝簡單易行，現(xiàn)場工藝流程改造方便，可行性強，應用前景廣。
【權利要求】
1.用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，采用水環(huán)式真空泵作為負壓系統(tǒng)，其特征在于:水環(huán)式真空泵中的液環(huán)介質為硅氧烷混合物，包括高沸點組分、低沸點組分、其余為甲基娃氧燒混合物； 其中: 高沸點組分:沸點高于210°c,含量低于50% ； 低沸點組分:沸點低于135°C,含量低于40% ； 其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-210°C之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述硅氧烷混合物: 高沸點組分:沸點高于210°C,含量低于30% ； 低沸點組分:沸點低于135°C，含量低于30% ； 其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-210°C之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述硅氧烷混合物: 高沸點組分:沸點高于210°C,含量低于15% ； 低沸點組分:沸點低于135°C，含量低于30% ； 其余為甲基硅氧烷混合物:沸點介于135-210°C之間，主要是八甲基環(huán)四硅氧烷。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述液環(huán)介質的溫度維持在20-50°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述液環(huán)介質的溫度采用冷卻系統(tǒng)控制。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述液環(huán)介質的溫度采用強制循環(huán)裝置控制。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:水環(huán)式真空泵中設置有強制循環(huán)裝置和液環(huán)介質過濾裝置。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的用于有機硅單體生產(chǎn)的液環(huán)真空泵工藝，其特征在于:所述液環(huán)介質不滿足高沸點組分:沸點高于210°C,含量低于15%;低沸點組分:沸點低于135°C，含量低于30%時，采用部分替換或全部替換的方式調(diào)整液環(huán)介質的組分。
【文檔編號】F04D17/18GK104314841SQ201410549285
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權日:2014年10月16日
【發(fā)明者】明瑞楊, 王金龍, 詹棟, 劉相葵 申請人:瀘州北方化學工業(yè)有限公司