利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置的製作方法

2023-09-11 23:41:25 1

專利名稱：利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用聚酯生產工藝中的微壓廢蒸汽進行製冷的裝置，可用於
同聚酯生產設備配套進行廢蒸汽的餘熱利用。
背景技術：
在聚酯生產工藝流程中，在乙二醇分離塔頂會產生大量的微壓廢蒸汽。雖然它的
壓力比較低，但是流量較大，約為0. 42t/t聚酯。這部分蒸汽如果在生產過程加以利用，可
以節省大量的能源，可以降低產品能耗。以往在聚酯工藝流程中，這些廢蒸汽通常用冷卻水
通過殼管式換熱器或空氣冷卻器冷卻成凝結水，然後回流使用，這種技術只回用了其中的
水，而在能量方面，不僅沒有充分利用蒸汽的餘熱，而且還需要額外消耗能量。 另一方面，在聚酯工程中的紡絲車間，其空調用冷量都比較大，通常是在綜合動力
站內設置溴化鋰吸收式冷水設備組或離心式電製冷設備組製冷，這種製冷方式需要消耗大
量的外供蒸汽或電能。榮盛石化股份有限公司的200810061278. 4號專利申請提供了一種
聚合酯化餘熱利用方法及裝置，其在乙二醇分離塔頂部分離塔附近設置溴化鋰製冷設備，
利用塔頂廢蒸汽作為蒸汽源，在連接分離塔的塔頂與溴化鋰製冷設備的發生器之間的蒸汽
管道上設有壓力調節閥以增加蒸汽管道內蒸汽的壓力和流量。這種方法的目的是利用廢蒸
汽進行製冷，以降低能源浪費，提高能源的循環利用，實現節能減排。但是，由於這種方法是
通過調節進入製冷設備中的蒸汽流量實現蒸汽調節的，而大部分低溫酯化聚酯工藝中分離
塔頂產生的廢蒸汽壓力實際上很低，不宜直接進行調節，所以該方法實施起來較為困難。

發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種切實可行的聚酯工藝廢蒸 汽製冷的裝置，以適應於聚酯工藝微壓廢蒸汽壓力很低的狀況，有效的利用聚酯生產的廢 蒸汽進行製冷，以提高能源的利用率，降低生產能耗。
本實用新型是通過以下技術方案實現的一種利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，
通常包括製冷設備，所述製冷設備的蒸汽進口一般通過管道連接乙二醇分離塔頂的廢蒸汽
排出口 ，所述製冷設備的冷卻水管道上可以設有冷卻水流量調節閥，所述冷卻水流量調節
閥可以設有對其開度和流量進行控制的控制線路，所述控制線路與自動控制系統可以相
連，所述自動控制系統可以設有用於採集所述冷卻水流量的傳感器。 所述冷卻水流量調節閥可以設置在冷卻水供水管路上。 所述冷卻水流量調節閥可以設置在冷卻水回水管路上。 所述冷卻水流量調節閥可以設置在冷卻水供水管路上和冷卻水回水管路上。 所述乙二醇分離塔的廢蒸汽排出口上可以設有與所述製冷設備並聯的蒸汽換熱 設備。 所述乙二醇分離塔頂的廢蒸汽排出口與所述蒸 換熱設備的連接管道上可以設 有廢蒸汽分流調節閥。[0011] 製冷設備可以為一臺製冷裝置或者多臺通過串聯和/或並聯組成的製冷裝置組。 所述蒸汽換熱設備可以是一個蒸汽換熱器或者是由相互串聯、並聯或並串聯組合 的多個蒸汽換熱器構成的蒸汽換熱器組。 通過開啟廢蒸汽分流調節閥，可以使部分廢蒸汽進入蒸汽換熱設備，形成冷凝水 加以回收，分流到蒸汽換熱設備的廢蒸汽量應根據製冷設備所需廢蒸汽量和乙二醇分離塔 廢蒸汽的蒸汽量的變化而調節，以保證製冷設備所需蒸汽量和乙二醇分離塔蒸汽壓力的穩 定，滿足乙二醇分離塔正常的工況要求。 所述自動控制系統通常設有用於採集乙二醇分離塔蒸汽壓力信號的蒸汽壓力傳 感器、用於採集冷水機組冷水出水溫度信號的溫度傳感器等，並通過電路與廢蒸汽分流調 節閥相連。 所述製冷設備一般為溴化鋰吸收式冷水機組，所述製冷設備通常開設出氣口和出
水口 ，所述出氣口可以連接尾氣處理設備，所述出水口可以連接冷凝水處理設備。 由於本實用新型通過在製冷設備的冷卻水管道上設置冷量調節閥調節製冷量，因
此即使在較低的廢蒸汽壓力下依然可以進行製冷量的調節，由此適應了聚酯工藝微壓廢蒸
汽壓力較低的實際狀況，在對聚酯工藝酯化反應器壓力影響最小的情況下，使聚酯工藝廢
蒸汽用於製冷成為可能；由於設置了與所述製冷設備並聯的蒸汽換熱器組，可以通過蒸汽
換熱器分流廢蒸汽，根據製冷設備的製冷量調節分流的廢蒸汽流量，由於紡絲車間空調在
不同的季節需要不同冷量，因此通過這種分流可以避免因製冷量變化而影響分離塔的蒸汽
壓力，同時，在無需作為蒸汽源用於製冷設備時，可以用於冷凝廢蒸汽；本系統採用自動採
集冷水溫度和廢蒸汽壓力信號，進而通過軟體的數據處理自動調節冷卻水流量控制閥和廢
蒸汽分流控制閥，是系統操作更加方便、快捷。本實用新型有效地利用了聚酯工藝本身的廢
蒸汽，滿足了紡絲車間的製冷要求，由此可以大量的節省能源，不僅顯著降低了整個生產系
統的能耗，降低了聚酯生產的成本，而且使用更加方便、安全、可靠，節能效果明顯，真正實
現了在不損失經濟效益的同時達到節能減排的目的。

圖1是本實用新型的一種裝置結構示意圖。 圖2是本實用新型的另一種裝置結構示意圖。
具體實施方式參見圖1或圖2，本實用新型提供一種利用聚酯工藝微壓廢蒸汽製冷的裝置，目的 是有效的利用乙二醇分離塔1塔頂微壓廢蒸汽的熱量為製冷設備4提供蒸汽源達到製冷的 效果，減少常規製冷設備的配臺或製冷量。 該制冷機組可以採用乙二醇分離塔的廢蒸汽作為蒸汽源，通過管道連接乙二醇分 離塔的廢蒸汽排出口，冷水機組的冷卻水管道上設置冷量調節閥5，以便通過調節冷卻水的 流量來控制製冷量。 所述廢蒸汽的一部分可以流入蒸汽換熱設備3。由於製冷設備冷量調節的同時 會導致進入製冷設備組的蒸汽流量波動比較大，從而影響聚酯工藝乙二醇分離塔的壓力穩 定，因此在本實用新型中設置了由一個或多個蒸汽換熱器構成的蒸汽換熱器組與製冷設備並聯，所述蒸汽換熱設備通過管道連接乙二醇分離塔的廢蒸汽排出口 ，形成與所述製冷設 備並聯的連接結構，其中的連接管道可以採用任意適宜的形式，例如所述製冷設備和所述 蒸汽換熱設備可以分別管道連接乙二醇分離塔的廢蒸汽排出口，也可以先設置一個連接廢 蒸汽排出口的主管，再在該主管上引出不同的管道分別連接所述製冷設備和所述蒸汽換熱 設備，連接所述蒸汽換熱設備與分離塔廢蒸汽排出口的管道上通常應設置廢蒸汽分流調節 閥2，通過該廢蒸汽分流調節閥調節進入蒸汽換熱設備的蒸汽流量，從而實現聚酯生產乙二 醇分離塔壓力穩定，另一方面，另一方面，在無需廢蒸汽用作製冷設備的蒸汽源時，蒸汽換 熱設備可以用來收集並冷凝乙二醇分離塔中的廢蒸汽，並輸送到冷凝水處理設備用於回用 和有機氣體處理設備。 所述乙二醇分離塔的廢蒸汽排出口通過管道與製冷設備相連，所述製冷設備採用 溴化鋰製冷設備，所述溴化鋰製冷設備可以由一臺或多臺溴化鋰制冷機組成，當採用為多 臺時優選並聯方式相互連接。在聚酯生產中，來自分離塔的廢蒸汽通過管道供給溴化鋰制 冷機組，用作制冷機組的蒸汽源。所述溴化鋰製冷設備上設有冷卻水供水管路6和冷卻水 回水管路7，所述冷卻水供水管路和/或冷卻水回水管路上設冷卻水流量調節閥5(分別如 圖1和圖2所示)。所述冷卻水流量調節閥設有對其開度和流量進行控制的控制線路，所述 控制線路與自動控制系統相連，所述冷卻水回水管路中設有採集冷水的溫度傳感器。 所述製冷設備均開設有冷凝水出口和有機氣體出口，所述冷凝水出口可以通過管 道與冷凝水水槽8相連，然後再通過水槽的出水管道與水處理裝置相連，或者所述冷凝水 出口直接通過管道與水處理裝置9相連，以消除凝結水中的汙染物；所述有機氣體出口可 以通過輸送管道送入尾氣處理設備10。 本裝置還可以設有自動控制系統，所述自動控制系統設有用於採集乙二醇分離塔
蒸汽壓力信號的廢蒸汽壓力傳感器、用於採集冷水機組冷水出水溫度信號的溫度傳感器
等，並通過電路分別與廢氣流量調節閥和冷卻水流量調節閥相連，自控控制系統首先從廢
蒸汽壓力傳感器中得出廢蒸汽的壓力，然後根據冷水溫度傳感器的溫度信號調節冷卻水流
量調節閥，可以多次調節以達到有效的製冷效果。 所述尾氣處理設備可以為尾氣淋洗塔或者熱媒爐焚燒塔。 聚酯生產過程中所流出的廢蒸汽規格會因為項目不同而有所差別，系統的實施方 案可以根據項目的具體情況有所調整。
權利要求一種利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，包括製冷設備，其特徵在於所述製冷設備的蒸汽進口通過管道連接乙二醇分離塔頂的廢蒸汽排出口，其特徵在於所述製冷設備的冷卻水管道上設有冷卻水流量調節閥，所述冷卻水流量調節閥設有對其開度和流量進行控制的控制線路，所述控制線路與自動控制系統相連，所述自動控制系統設有用於採集所述冷卻水流量的傳感器。
2. 如權利要求1所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述冷卻水流量調 節閥設置在冷卻水供水管路上。
3. 如權利要求1所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述冷卻水流量調 節閥設置在冷卻水回水管路上。
4. 如權利要求1所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述冷卻水流量調 節閥設置在冷卻水供水管路上和冷卻水回水管路上。
5. 如權利要求1、2、3或4所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述乙二 醇分離塔的廢蒸汽排出口上設有與所述製冷設備並聯的蒸汽換熱設備。
6. 如權利要求5所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述乙二醇分離塔 頂的廢蒸汽排出口與所述蒸汽換熱設備的連接管道上設有廢蒸汽分流調節閥。
7. 如權利要求6所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於製冷設備為一臺制 冷裝置或者多臺通過串聯和/或並聯組成的製冷裝置組。
8. 如權利要求7所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述蒸汽換熱設備 是一個蒸汽換熱器或者是由相互串聯、並聯或並串聯組合的多個蒸汽換熱器構成的蒸汽換 熱器組。
9. 如權利要求6、7或8所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述自動控 制系統設有用於採集乙二醇分離塔蒸汽壓力信號的蒸汽壓力傳感器、用於採集冷水機組冷 水出水溫度信號的溫度傳感器等，並通過電路與廢蒸汽分流調節閥相連。
10. 如權利要求9所述利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，其特徵在於所述製冷設備為 溴化鋰吸收式冷水機組，所述製冷設備開設出氣口和出水口 ，所述出氣口連接尾氣處理設 備，所述出水口連接冷凝水處理設備。
專利摘要本實用新型涉及一種利用聚酯工藝廢蒸汽製冷的裝置，包括製冷設備，所述製冷設備的蒸汽進口通過管道連接乙二醇分離塔頂的廢蒸汽排出口，所述製冷設備的冷卻水管道上設有冷卻水流量調節閥，所述冷卻水流量調節閥設有對其開度和流量進行控制的控制線路，所述控制線路與自動控制系統相連。本裝置適應於聚酯工藝廢蒸汽壓力較低的狀況，可以有效的利用聚酯生產的廢蒸汽進行製冷，以提高能源的利用率，降低生產能耗。
文檔編號F25B49/04GK201440012SQ20092017300
公開日2010年4月21日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者劉強, 崔仁鮮, 張杰琳, 李利軍, 趙明娟 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國紡織工業設計院