一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统的制作方法

本发明涉及一种乙苯生产装置，具体是一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统。

背景技术：

乙苯是生产苯乙烯的中间产品，苯乙烯是一种重要的化工原料，广泛用作生产橡胶、树脂和塑料的单体。目前，市场上90％的苯乙烯是由乙苯脱氢工艺方法制得。工业上生产苯乙烯的主要方法是在大量过热水蒸气环境下，使用铁基催化剂来催化乙苯脱氢，该工艺受到热力学平衡的限制，平衡转化率低，同时消耗大量能量，成本较高。

目前，炼化企业在苯乙烯生产过程中需要消耗大量的0.25mpag和0.35mpag蒸汽，而在生产过程中，本身会产生一部分0.25mpag和0.35mpag蒸汽，以供苯乙烯生产使用，不足的部分需要从外购的1.0mpag蒸汽减温减压补充，能量消耗较大。

而在乙苯生产装置中，高温物料(140℃以上)一般通过换热器和循环冷却水的配合直接进行冷却，在物料冷却过程中，将产生大量温度约为120℃的热水。无法很好的对余热进行回收利用，导致中温热水利用率较低，并且消耗大量循环冷却水，造成能量的极大浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统，包括乙苯生产装置、第二类溴化锂吸收式热泵机组、升压泵、闪蒸罐、热水循环泵、除盐水－凝结水混合器、中温热水－补水换热器、循环水－排污水换热器和苯乙烯生产装置；

所述乙苯生产装置中的中温热水系统通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组的进口导通连接；

所述升压泵的进水口通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组导通连接，升压泵的出水口通过管道与中温热水系统中的回水管线导通连接；

所述闪蒸罐通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组循环连接；闪蒸罐的出口与蒸汽管网导通连接；

所述热水循环泵的进水口通过管道与闪蒸罐导通连接，热水循环泵的出水口通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组导通连接；

所述除盐水－凝结水混合器的出口通过管道与中温热水－补水换热器导通连接，除盐水－凝结水混合器的进口分别与除盐水管网和凝结水管网导通连接；

所述中温热水－补水换热器的补水口与升压泵的出水口导通连接，中温热水－补水换热器的出水口与升压泵的进水口导通连接；中温热水－补水换热器的换热进口通过管道与除盐水－凝结水混合器导通连接，中温热水－补水换热器的换热出口通过管道与闪蒸罐导通连接；

所述循环水－排污水换热器的污水进口通过管道与闪蒸罐导通连接，循环水－排污水换热器的污水出口通过管道与污水系统导通连接；循环水－排污水换热器的循环水入口和循环水出口通过管道与循环冷却水系统循环连接；

所述苯乙烯生产装置分别与乙苯生产装置蒸汽出口和蒸汽管网导通连接。

作为本发明进一步的方案：所述第二类溴化锂吸收式热泵机组由蒸发器、发生器、冷凝器、吸收器相互配合组成。

作为本发明进一步的方案：所述升压泵为轴向剖分双吸泵。

作为本发明进一步的方案：，所述热水循环泵为轴向剖分双吸泵。

作为本发明进一步的方案：所述中温热水－补水换热器为全焊接板式换热器。

作为本发明进一步的方案：所述循环水－排污水换热器为全焊接板式换热器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用上述结构后，可高效回收低温余热，产生0.25mpag或0.35mpag蒸汽，产生的蒸汽可用于苯乙烯生产装置，降低苯乙烯生产装置对1.0mpag蒸汽减温减压生成0.35mpag蒸汽的消耗量，节省1.0mpag蒸汽消耗量，同时降低中温热水冷却所需循环冷却水的消耗量。

本发明回收乙苯生产装置的热水余热，以90℃～120℃工艺热水作为驱动热源，采用第二类溴化锂吸收式热泵制取0.25mpag或0.35mpag的蒸汽，并入炼化企业蒸汽管网，满足炼化企业苯乙烯生产装置所需蒸汽。采用此工艺，将乙苯生产装置工艺热水余热回收制备的蒸汽，导入苯乙烯装置作为反应用蒸汽，可以最大限度减少1.0mpag蒸汽的消耗量，同时降低乙苯生产装置中温热水冷却的循环水消耗，进而降低炼化厂循环冷却水的消耗量。

本发明可直接制取0.25mpag或0.35mpag蒸汽，使用灵活，可直接输出压力稳定、蒸汽品质可靠的蒸汽(蒸汽干度达98％以上)，可为用户节省大量的设备投资和循环水泵运行费用。

本发明不消耗高品位能源，第二类溴化锂吸收式热泵机组消耗的全都是低品位余热，不以消耗高品位能源为代价，可利用的低品位余热的范围比较广，可以是余热水，也可以是低压蒸汽(压力最低可到5kpa左右)，或其他单组分或多组分的气体、液体。

本发明回收成本周期短，第二类溴化锂吸收式热泵机组在不消耗高品位能源的情况下，能生产出蒸汽或高温热水，从而节省了一次能源的投入，节能效果非常显著。

本发明环境效益显著。第二类溴化锂吸收式热泵机组基本不耗电能，第二类溴化锂吸收式热泵机组使用溴化锂-水溶液，运行时没有任何污染，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地。

本发明确保乙苯生产装置平稳运行，消除中温工艺热水对乙苯生产装置和后续苯乙烯生产装置的不良影响，解决中温热水水量过剩、过大，造成循环冷却水消耗量增大的问题，进而降低乙苯生产装置的运维成本。

本发明能自动运行，第二类溴化锂吸收式热泵机组运转部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低，自动控制程度高。

本发明提供了一种乙苯生产装置工艺热水余热回收、制备低压蒸汽的方法，旨在解决现有炼化企业生产工艺流程余热利用率低的问题，有效的减少循环冷却水的消耗量，使用效果较好。

附图说明

图1为一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统的整体结构示意图。

图2为一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统中的流程图。

图3为一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统中闪蒸罐的主视图。

图4为一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统中闪蒸罐的侧视图。

图中：1、乙苯生产装置；2、第二类溴化锂吸收式热泵机组；3、升压泵；4、闪蒸罐；5、热水循环泵；6、除盐水－凝结水混合器；7、中温热水－补水换热器；8、循环水－排污水换热器；9、苯乙烯生产装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-4，一种乙苯生产装置用余热回收制蒸汽系统，包括乙苯生产装置1、第二类溴化锂吸收式热泵机组2、升压泵3、闪蒸罐4、热水循环泵5、除盐水－凝结水混合器6、中温热水－补水换热器7、循环水－排污水换热器8和苯乙烯生产装置9；

所述乙苯生产装置1中的中温热水系统通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组2的进口导通连接；

所述升压泵3的进水口通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组2导通连接，升压泵3的出水口通过管道与中温热水系统中的回水管线导通连接；

中温热水系统中的120℃热水进入第二类溴化锂吸收式热泵机组2，经过换热后温度降为94℃，然后由升压泵3返回至中温热水系统中的回水管线；其中，第二类溴化锂吸收式热泵机组2采用循环水作为冷却介质，循环水进出第二类溴化锂吸收式热泵机组2的压降在1公斤左右。所述第二类溴化锂吸收式热泵机组2由蒸发器、发生器、冷凝器、吸收器等单元组成。所述升压泵3采用轴向剖分双吸泵，流量大，扬程高，中温热水在经第二类溴化锂吸收式热泵机组2压降1公斤左右后，能通过升压泵3顺利输入到回水管线中。

所述闪蒸罐4通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组2循环连接；闪蒸罐4的出口与蒸汽管网导通连接；

所述热水循环泵5的进水口通过管道与闪蒸罐4导通连接，热水循环泵5的出水口通过管道与第二类溴化锂吸收式热泵机组2导通连接；所述热水循环泵5采用轴向剖分双吸泵，流量大，扬程高，保证闪蒸罐4与第二类溴化锂吸收式热泵机组2的吸收器进行中高温热水循环工作能够正常运行。

所述除盐水－凝结水混合器6的出口通过管道与中温热水－补水换热器7导通连接，除盐水－凝结水混合器6的进口分别与除盐水管网和凝结水管网导通连接；除盐水－凝结水混合器6靠固定在管内的混合元件进行的混合，由于混合元件的作用，使流体时而左旋时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而使除盐水和凝结水两种液体良好的径向混合效果。

所述中温热水－补水换热器7的补水口与升压泵3的出水口导通连接，中温热水－补水换热器7的出水口与升压泵3的进水口导通连接；中温热水－补水换热器7的换热进口通过管道与除盐水－凝结水混合器6导通连接，中温热水－补水换热器7的换热出口通过管道与闪蒸罐4导通连接；所述中温热水－补水换热器7采用全焊接板式换热器，污垢系数低，可拆洗，换热效率高，充分保证中温热水和补水的换热效果，保证闪蒸罐4平稳运行。

所述循环水－排污水换热器8的污水进口通过管道与闪蒸罐4导通连接，循环水－排污水换热器8的污水出口通过管道与污水系统导通连接；循环水－排污水换热器8的循环水入口和循环水出口通过管道与循环冷却水系统循环连接；所述循环水－排污水换热器8采用全焊接板式换热器，污垢系数低，可拆洗，换热效率高，保证了闪蒸罐4的排污水和第二类溴化锂吸收式热泵机组2的循环水的换热效果，充分的利用了热量。

所述苯乙烯生产装置9分别与乙苯生产装置1蒸汽出口和蒸汽管网导通连接。苯乙烯生产装置9通过管道与乙苯生产装置1出口蒸汽管道连接，与经过第二类溴化锂吸收式热泵机组2制备的0.25mpag或0.35mpag蒸汽管网连接。其中，1.0mpag蒸汽减温减压一般是在苯乙烯生产装置9内部。

所述闪蒸罐4就是使从第二类溴化锂吸收式热泵机组2出来的高压的饱和水变成低压饱和水蒸气和饱和水的容器。高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低，使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。由于水流量大，为了避免管内介质直接喷射至筒体造成闪蒸罐4晃动，罐内设计了布液管线(循环水接管)减缓内部介质对筒体的冲击力度，有利于介质通过布液管均匀下降至筒体底部；为防止产生的蒸汽夹带液滴，在闪蒸罐蒸汽出口位置设计了除沫设施。产生0.25mpag或0.35mpag的蒸汽经过压控阀并入蒸汽管网，供苯乙烯生产装置9使用，从而保证了各个生产装置平稳运行，对乙苯生产装置1的生产不造成影响，不影响全厂中温热水系统。

第二类溴化锂吸收式热泵机组2发生蒸汽量与机组运行状况、低温热水供应量及温度、循环水供应温度等诸多因素和参数相关。整套系统采用dcs上位机系统控制，实时显示运行状态，温度、压力、流量、阀门开度、泵频率、液位、运转时间、开停次数等运行数据。显示采集的模拟数据曲线，历史记录分析和处理、日志记录处理、报警记录的统计报告、事故追忆的统计分析报告等，为快速解决故障提供了帮助。同时保证了整个系统的安全、稳定运行。

在本实施例中，需要说明的是，本申请所采用的乙苯生产装置1、苯乙烯生产装置9、中温热水系统、循环冷却水系统、蒸汽管网等均为现有技术，各部件之间的连接，也均为现有技术，因此在此不再赘述其连接关系及原理。

本发明的工作原理是：

乙苯生产装置1的中高温物料(140℃以上)通过换热器和循环冷却水进行冷却，在物料冷却过程中产生大量温度约为90℃～120℃的热水；乙苯生产装置1产生的中温热水(90℃～120℃)，作为第二类溴化锂吸收式热泵机组2的中温热源。来自乙苯生产装置1的中温热水通过管道进入第二类溴化锂吸收式热泵机组2，乙苯生产装置1的中温热水被第二类溴化锂吸收式热泵机组2回收，节约循环冷却水使用量。

经过第二类溴化锂吸收式热泵机组2换热后，温度为70℃～94℃的热水通过管道由升压泵3送回中温热水系统的回水管线；第二类溴化锂吸收式热泵机组2换热后的高温水出口通过管道进入闪蒸罐4制备蒸汽，闪蒸罐4采用除盐水制备0.25mpag或0.35mpag的蒸汽，经过压控阀(蒸汽阀)并入0.25mpag或0.35mpag蒸汽管网，供苯乙烯生产装置9使用，节约苯乙烯生产装置9中1.0mpag减温减压至0.25mpag或0.35mpag的蒸汽量。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。