在非稳定状态下冷却加热用换热器的方法技术

对于在稳定状态期间，使用加热要被处理的流体的加热介质的换热器来说，本发明专利技术提供了一种使用相关设备的方法，该方法能够使换热器安全和绝对无误地操作，而不致使原料或反应产品在不稳定状态期间在反应器或管线中聚合，不致使反应器或管线由于容器的内压上升而造成破裂，并且不致使生产装置造成严重损坏。主要在导入加热介质并用它来加热要被处理的流体的换热器中，本发明专利技术属于一种在不稳定状态期间使用相关设备的方法，其特征在于，导入冷却介质来取代上述的加热介质。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，以及一种防止在换热器中处理时的流体聚合的方法。例如，在从事生产如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯的这样一种容易聚合的化合物的装置中，电力故障迫使输送设备如泵和搅拌和混合设备停止运转并导致该装置停工，从而原料和反应产品将在该装置使用的容器和管道中淤积，并且如此淤积的物质将因热惯性而聚合。同时，当在控制温度和压力下，由于意外事故或设备的不正确操作，或由于设备的不正常运行或不正常反应，使这种装置出现不正常时，作为不能通过热交换来实现温度控制或通过放气来实现压力控制的结果，或者是温度升至容器和管道中的原料和反应产品聚合的程度，或者是容器的内部压力升至造成容器和管道破裂的程度并且可能产生易燃易爆物质。因此，为这种不稳定状态的出现作准备，普遍的作法是制定紧急措施手册，并且提供处理紧急情况的机械装置。为了使这种装置作好处理紧急情况的准备，采用一种变动机构，使电磁阀和电动阀在不稳定状态发生期间能够被手动地切换，使聚合抑制剂的进料阀能够被手动地切换并因此使抑制剂进入反应器从而防止该容器内的物质聚合，或者使该反应器能够被采用压缩气体或紧急电源的鼓风机强制冷却或自然冷却。该机构的目的在于保护容器和管道防止其遭到破裂，并因此对该装置造成严重损害，这是由于容器和管道中的原料和反应产品的聚合以及容器内部压力的上升造成的。有时可以使用一种替代机构，以便凭借使用紧急电源的泵将反应器和相关塔内的物质从它们的内部强制排出，或者将内部物质从反应器和相关塔中通过它们的较低部分用建造的地下罐重力排出。在手动控制反应器附近的阀门或在将聚合抑制剂导入反应器时，操作员的直接靠近不仅本质上伴有危险，而且将操作员暴露于由于迅速工作的迫切性而可能犯下的个人疏忽引起的二次灾难的可能性。操作员还有在紧急情况下未能采取及时措施或仅采取延时措施的可能性，或有由于个人疏忽而引起灾难的可能性。特别是在用于容易聚合的化合物的装置中，停工后操作的恢复可能占用很长的时间，这是因为反应器中的物质因热惯性而产生聚合。此外，甚至通过使用压缩气体或空气鼓风机的强制冷却也必然伴有这样的问题，如由于聚合物的生成，降低了装置的生产能力，并且由于冷却操作效率低和花费很长时间而增大了生产成本。特别是当装置中为生产而处理的流体是一种容易聚合的化合物时，为了阻止不稳定状态下发生聚合，这种生产方法一般配有一种将聚合抑制剂加入该流体的装置。当过量加入聚合抑制剂时，由于必然伴有这样的问题，如在最终产品生成过程中，通过再蒸馏或改变如沉淀的状态而增加了该流体的粘度，从而使聚合抑制剂降低了装置的生产效率。具体地说，上述目的是通过下面的(1)-(3)项来实现的(1)一种使用换热器的方法，该换热器已经加入了加热要被处理的流体的加热介质，其特征在于，在不稳定状态过程中，将冷却介质导入该换热器来取代该加热介质。(2)一种在加热用换热器中防止容易聚合的化合物生成聚合物的方法，该加热用换热器安装在用于处理这种容易聚合的化合物的装置上，其特征在于，在不稳定状态过程中，将冷却介质导入该换热器来取代加热介质。(3)一种冷却换热器中要被处理的流体的方法，该换热器已经加入了加热这种流体的加热介质，其特征在于，在不稳定状态过程中，将冷却介质导入该换热器来取代所述加热介质。这些方法能够带来以下效果(1)该方法减少了设备的数量和它们的安装空间，这是因为使用的设备与现有稳定状态下的操作装置共用，并且在其中处理的流体能够被冷却。该设备能够被快速地和绝对无误地操作而没有任何错误，因为它们的操作是通过切换低动力消耗的阀门简单地实现的。(2)在不稳定状态过程中，或者在防止装置和反应器系统中包括反应产品的物质产生如聚合的这样一种非正常反应方面，或者在停止已经产生的非正常操作方面，该方法是有效的，因为该设备能够从安全的地方操作。此外，该设备能够被安全地和绝对无误地操作，而不会使原料和反应产品在容器和管道中发生聚合，或者导致容器的内部压力可能升至容器和管道破裂的程度，并且对生产装置造成严重损害。(3)在容易聚合的化合物的生产过程中，该方法在由塔内和酯化反应器内的异常引起的非正常状态过程中是特别有效的，这是因为通过向换热器中导入冷却介质来取代加热介质并因此冷却其中要被处理的流体，容易聚合化合物的可能的聚合反应能够被快速停止或减轻。该方法，当被使用时，与将流体，即容易聚合的化合物用泵排出的操作结合使用。上述加热用换热器不必要特别选择，而是仅需要主要能够通过导入加热介质来实现它的功能，加热介质用来加热在这里要被处理的流体。然而，这种换热器优选与反应器结合使用，例如，形成容易聚合化合物的生产过程。这种结合使用的优点在于，防止换热器本身产生聚合物，以及防止反应器和包括在用于该生产方法的装置中的其它设备产生聚合物或者由于压力或温度的上升而受到破裂。作为这里预期的换热器，任何此前已知的各种类型加热用换热器可以以其本身未变的形式来使用。在这里使用的术语“加热用换热器”是指这样一种换热器，它在连续产生产品的过程中被操作，该过程指的是通过导入用于加热在这里要被处理的流体的加热介质产生产品，该过程贯穿换热器的大部分使用周期。因此，本专利技术的方法不用于间歇过程，而是仅用于连续过程。至于这里使用的限定词“连续的”，虽然加热介质是间歇地、偶发地或周期地导入到加热器中，如在管线操作中使用切断阀，但连续地供入原料，并因此连续地生成产品，因而是一个连续的过程。在本说明书中使用的术语“稳定状态”是指用于生产的过程被稳定操作的一个时期，而术语“不稳定状态”是指除了该生产过程稳定状态操作时期以外的这样一个时期，例如，①在起动生产过程进行的阶段，②在停止生产过程进行的阶段，③由不正常状态期间占用的阶段。包括阶段①和②作不稳定状态的原因在于，所用的起动操作持续时间直到表现为稳定状态为止，而停止操作持续时间实际上不能指定为稳定状态，因为供应的原料的压力和温度和浓度缺乏稳定性并且甚至有时可能存在爆炸的威胁。作为阶段③的具体例子，虽然不是唯一地，但可以引述的一种情况是，由于设备发生故障或收到错误的操作，而在装置或在反应中引起的非正常状态造成温度或压力控制和反应控制的困难，另一种情况是，由于电源故障，导致如泵、搅拌和混合设备的转动设备，如加热器的换热设备，和自动控制系统停止工作。当不稳定状态尤其以紧急情况或非正常情况出现时，本专利技术优选被迅速实施，并且本专利技术优选装有一种能够检测上述不稳定状态的设备。作为上述检测设备的具体实例，可以列举的是检测电源故障的设备和检测使用加热用换热器的设备和装置中不正常信号的设备，例如，一种检测由于反应非正常进行使液体温度突然上升或压力上升的设备。这种设备的其它实例包括检测使用加热用换热器的设备或装置中的异常性的各种设备，例如，检测由于操作错误而在装置中出现破裂、温度变化、压力变化和流量变化的设备。作为检测电源故障的设备的一个实例，可以列举的是电压检测器。优选的电压检测器配有备用系统，它能够自动地将已被检测出电源故障的电源转换到一个紧急电源。作为检测使用加热用换热器的设备或装置中的异常性的实例，可以列举的是温度检测器、压力检测器、pH值检测器、气体泄露检测器、液体泄露检测器、液位检测器和流量检测器。本专利技术优选配有紧急电源，在紧急情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种已经导入加热介质的换热器的使用方法，该加热介质用来加热要被处理的流体，其特征在于，在不稳定状态期间，在换热器中导入冷却介质来取代该加热介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：西村武，松本行弘，中原整，中村元实，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]