乙二醇合成反应器的热源循环利用系统的制作方法
本实用新型属于煤制乙二醇生产工艺领域,特别涉及一种乙二醇合成反应器的热源循环利用系统。
背景技术:
煤制乙二醇合成路线有以下几种。一是以甲醛和甲醇为原料的du-pont甲醛羰化法;二是以一氧化碳和氢气为原料的ucc直接合成法;三是以一氧化碳和低碳醇为原料的日本宇部和ucc共同开发的草酸脂法(氧化偶联法);四是以甲醇和甲醛为原料的由redox和clansese共同开发的redox法以及甲醛缩合法等。其中由甲醛与一氧化碳氧化偶联法流程短、成本低,是目前主流的煤制乙二醇技术,通常所说煤制乙二醇即该工艺。
煤制乙二醇第一步即一氧化碳、氧气、甲醇偶联合成草酸二甲酯(dmo)。反应器床层温度是由与列管式反应器工艺气并流的强制热水循环系统进行调节的,热水带走反应热量,再经过汽包副产低压蒸汽带走反应系统放热。根据汽包的压力可以调节循环热水的温度,进而调节反应器床层温度。
现工艺中,针对汽包副产低压蒸汽没有进行有效地利用,造成了能源的浪费。
技术实现要素:
鉴于背景技术所存在的技术问题,本实用新型所提供的乙二醇合成反应器的热源循环利用系统,本系统充分了汽包副产低压蒸汽的热源,达到了节约能源的目的。
为了解决上述技术问题,本实用新型采取了如下技术方案来实现:
一种乙二醇合成反应器的热源循环利用系统,包括乙二醇合成反应器,乙二醇合成反应器底部通过管道与循环水泵输出端连接,乙二醇合成反应器顶部通过管道与汽包连接,汽包上设有汽包副产低压蒸汽输出管,汽包副产低压蒸汽输出管与第一支管、第二支管和第三支管连通,第一支管与工艺气预热器输入端连通,第二支管与螺杆膨胀机驱动动力装置输入端连通,第三支管与冷凝器输入端连通;工艺气预热器、螺杆膨胀机驱动动力装置和冷凝器的输出端均通过管道与水槽连通,水槽通过管道与循环水泵输入端连通。
优选的方案中,所述的第一支管上设有第一压力调节阀,第二支管上设有第二压力调节阀,第三支管上设有第三压力调节阀。
优选的方案中,所述的第二支管上设有截止阀,截止阀位于第二压力调节阀的输出端。
优选的方案中,所述的第一支管上设有排空阀,排空阀位于工艺气预热器输入端。
优选的方案中,所述的第二支管上设有排空阀,排空阀位于螺杆膨胀机驱动动力装置输入端。
优选的方案中,所述的第一支管、第二支管和第三支管上均设有压力变送器。
本专利可达到以下有益效果:
乙二醇合成反应器内部循环热水带走的热量进入至汽包,汽包内所产生的汽包副产低压蒸汽分别进入至第一支管、第二支管和第三支管;第一支管用于给工艺气预热器提供热源,工艺气预热器用于与工艺气进行预热处理;第二支管用于给螺杆膨胀机驱动动力装置提供动力;第三支管将一部分热源通入至冷凝器;工艺气预热器、螺杆膨胀机驱动动力装置和冷凝器的输出端连通水槽,循环水泵将水槽内的水再通入至乙二醇合成反应器;上述过程实现了热水—低压蒸汽—热水的闭路循环。本系统充分了汽包副产低压蒸汽的热源,达到了节约能源的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
图1为本实用新型系统连接图;
图2为本实用新型第一支管、第二支管和第三支管局部工艺连接图。
图中:反应器1、汽包2、工艺气预热器3、第一压力调节阀41、第二压力调节阀42、第三压力调节阀43、螺杆膨胀机驱动动力装置5、截止阀6、冷凝器7、水槽8、循环水泵9、排空阀10。
具体实施方式
优选的方案如图1和图2所示,一种乙二醇合成反应器的热源循环利用系统,包括乙二醇合成反应器1,乙二醇合成反应器1底部通过管道与循环水泵9输出端连接,乙二醇合成反应器1顶部通过管道与汽包2连接,汽包2上设有汽包副产低压蒸汽输出管,汽包副产低压蒸汽输出管与第一支管、第二支管和第三支管连通,第一支管与工艺气预热器3输入端连通,第二支管与螺杆膨胀机驱动动力装置5输入端连通,第三支管与冷凝器7输入端连通;工艺气预热器3、螺杆膨胀机驱动动力装置5和冷凝器7的输出端均通过管道与水槽8连通,水槽8通过管道与循环水泵9输入端连通。
乙二醇合成反应器1内部循环热水带走的热量进入至汽包2,汽包2内所产生的汽包副产低压蒸汽分别进入至第一支管、第二支管和第三支管;第一支管用于给工艺气预热器3提供热源,工艺气预热器3用于与工艺气进行预热处理;第二支管用于给螺杆膨胀机驱动动力装置5提供动力;第三支管将一部分热源通入至冷凝器7;工艺气预热器3、螺杆膨胀机驱动动力装置5和冷凝器7的输出端连通水槽8,循环水泵9将水槽8内的水再通入至乙二醇合成反应器1;上述过程实现了热水—低压蒸汽—热水的闭路循环。
进一步地,第一支管上设有第一压力调节阀41,第二支管上设有第二压力调节阀42,第三支管上设有第三压力调节阀43。第一压力调节阀41实现对工艺气预热器3蒸汽量的调节,第二压力调节阀42实现对螺杆膨胀机驱动动力装置5蒸汽量的调节,第三压力调节阀43实现对冷凝器7蒸汽量的调节,其中第三压力调节阀43为常闭状态,只有当螺杆膨胀机驱动动力装置5的压力过大时,第三压力调节阀43才开启。
进一步地,第二支管上设有截止阀6,截止阀6位于第二压力调节阀42的输出端。当螺杆膨胀机驱动动力装置5出现异常时,截止阀6关闭,切断第二支管的进汽;当截止阀6闭合后,开启第三压力调节阀43进行蒸汽的疏通和冷却。
进一步地,第一支管上设有排空阀10,排空阀10位于工艺气预热器3输入端。第二支管上设有排空阀10,排空阀10位于螺杆膨胀机驱动动力装置5输入端。第一支管、第二支管和第三支管上均设有压力变送器。
当第一支管和第二支管的压力过高时,排空阀10起到临时泄压作用,避免爆管事故,同时也避免了汽包2憋压。
整个装置的工作原理如下:
乙二醇合成反应器1内部循环热水带走的热量进入至汽包2,乙二醇合成反应器1温度是通过汽包2压力来调节的,汽包2内所产生的汽包副产低压蒸汽分别进入至第一支管、第二支管和第三支管;汽包副产低压蒸汽压力通常在0.024mpa;第一支管用于给工艺气预热器3提供热源,工艺气预热器3用于与工艺气进行预热处理;第二支管用于给螺杆膨胀机驱动动力装置5提供动力;第三支管将一部分热源通入至冷凝器7;工艺气预热器3、螺杆膨胀机驱动动力装置5和冷凝器7的输出端连通水槽8,循环水泵9将水槽8内的水再通入至乙二醇合成反应器1;上述过程实现了热水—低压蒸汽—热水的闭路循环。
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