CN102774917B - 石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统 - Google Patents

石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统 Download PDF

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陈辉
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Abstract

本发明提供一种石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，包括顺次连接的闪蒸器，蒸发器组，冷凝器，还包括石油产品冷却器，所述石油产品冷却器与所述闪蒸器通过第一淡水管连接，所述闪蒸器与所述蒸发器组通过第一蒸汽通道连通并且在所述闪蒸器与所述蒸发器组底部以第二淡水管连接，所述蒸发器组与所述冷凝器通过第二蒸汽通道连通，所述冷凝器与所述石油产品冷却器通过第三淡水管连接，抽取海水的海水管经过冷凝器内部后与各串联的蒸发器连接。本发明的有益效果是对海水水质要求低，蒸发器运行温度低，效率高，结垢趋势小，生产的淡水产品水质好，系统耗电少，节约了能源、成本大幅降低，解决了现有低温多效海水淡化系统制水成本高的问题。

Description

石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统
技术领域
本发明属于低温多效海水淡化领域，尤其是涉及一种石化余热利用低温多效海水淡化系统。
背景技术
海岛炼油基地每日生产石油产品如汽油、柴油、石蜡油、沥青等。由于炼油生产的石油产品温度较高，需要进行冷却后储存，所以有一定的余热可被利用。而炼油工厂地处海岛，需从大陆运送淡水满足生产、生活用水。根据实际情况和需求，如果能利用石油产品的余热进行低温多效蒸馏的海水淡化，既可以解决饮用水的问题，又可以达到节约能源、降低成本的目的。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种石化余热利用低温多效海水淡化系统，尤其适合海岛石化等行业应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，包括顺次连接的闪蒸器，蒸发器组，冷凝器，石油产品冷却器，所述石油产品冷却器与所述闪蒸器通过第一淡水管连接，所述闪蒸器与所述蒸发器组通过第一蒸汽通道连通并且在所述闪蒸器与所述蒸发器组底部以第二淡水管连接，所述蒸发器组与所述冷凝器通过第二蒸汽通道连通，所述冷凝器与所述石油产品冷却器通过第三淡水管连接，抽取海水的海水管经过冷凝器内部与各串联的蒸发器连接。
进一步，所述海水管与所述各串联蒸发器内部的喷淋器相连。
进一步，所述第一淡水管与所述闪蒸器内部的喷淋器相连。
进一步，所述冷凝器连接水环式真空泵。
进一步，所述冷凝器与所述蒸发器组之间的所述海水管上连接消泡剂计量泵和阻垢剂计量泵。
进一步，所述系统中的换热器管均采用钛管，换热器的外壳材料均采用316L。
进一步，所述海水管上设置海水过滤器。
本发明具有的优点和积极效果是：本海水淡化系统对海水水质要求低，预处理十分简单，结构简单；蒸发器运行温度低，效率高，结垢趋势小；生产的淡水产品水质好，冷却器冷却水采用的是淡化装置的蒸馏水，结垢问题少，有利于冷却器的换热和使用寿命的提高；系统耗电少，节约了能源、成本大幅降低，解决了现有低温多效海水淡化系统制水成本高的问题。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图
图中：
a、淡水            b、海水          c、石油产品       d、蒸汽
1、石油产品冷却器  2、闪蒸器        3、蒸发器组
4、浓海水泵        5、冷凝器        6、淡水泵
7、水环式真空泵    8、阻垢剂计量泵  9、消泡剂计量泵
10、海水泵
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种石化余热利用低温多效海水淡化系统，包括顺次连接的闪蒸器2，蒸发器组3，冷凝器5，石油产品冷却器1，所述石油产品冷却器1与所述闪蒸器2通过第一淡水管连接，所述闪蒸器2与所述蒸发器组3通过第一蒸汽通道连通并且在所述闪蒸器2与所述蒸发器组3底部以第二淡水管连接，所述蒸发器组3与所述冷凝器5通过第二蒸汽通道连通，所述冷凝器5与所述石油产品冷却器1通过第三淡水管连接，通过海水泵10抽取海水的海水管经过冷凝器内部与各串联的蒸发器连接。
所述海水管与所述各串联蒸发器内部的喷淋器相连，所述第一淡水管与所述闪蒸器内部的喷淋器相连，喷淋的海水保证足够的均匀度。
所述冷凝器连接水环式真空泵7（吸气量40kg/h，极限真空：6Kpa），抽出不凝结气体及建立冷凝器内的真空。
所述冷凝器与所述蒸发器组之间的所述海水管上连接消泡剂计量泵9（流量0.5L/h，扬程0.3Mpa）和阻垢剂计量泵8（流量0.5L/h，扬程0.3Mpa）。
所述系统中的换热器管均采用钛管，换热器的外壳材料均采用316L。
所述海水管上设置海水过滤器，为自清洗网式过滤器，流量：140t/h，过滤精度20目，滤芯材质316L。
此外，浓海水在最后一效蒸发器被浓海水泵4（离心式，流量65m3/h，扬程15m，汽蚀余量1.5m，材质为316L）抽出并排放；淡水在冷凝器被淡水泵6（离心式，流量40m3/h，扬程15m，汽蚀余量1.5m，材质为316L）抽出，一部分被重新输入石油产品冷却器，另一部分作为产品水进入储水池。
本实例的工作过程：530t/d的淡水a（温度41.5℃）依次通汽油冷却器、柴油冷却器、石蜡油冷却器和沥青冷却器，淡水在沥青冷却器出口的温度不大于150℃，压力不小于0.5MPa/g，石油产品c在其中与淡水换热。
淡化装置拟采用1＋7＋1效，即1效闪蒸器，7效蒸发器，1效冷凝器。闪蒸器内的饱和温度为66℃，压力26.1KPa(a)，蒸发器各效的级间温度近似相等，约为3.5℃。终端冷凝器内淡水温度为41.5℃，压力约为8KPa(a)。进料海水的设计入口温度为20℃。
原料海水b经预处理后，经海水泵被引入到表面冷凝式的冷凝器，从管束中流过。海水入口温度20℃，出口温度为37℃。流出冷凝器后，一部分海水被排放掉。剩余被称为“海水补给水”的一部分，在经过添加阻垢剂与消泡剂的简单处理后，以平行进料的方式喷淋到各效蒸发器的换热管束上。为保证足够的海水喷水均匀度，以防止换热管结垢，设计海水喷淋量与产水量之比不小于1：4。
从沥青冷却器出来的淡水在海水淡化装置的闪蒸室内被闪蒸，产生初始蒸汽d，并作为蒸发器的动力蒸汽。蒸汽进入到第1效蒸发器，并在管束内冷凝，所释放出的热能将一部分喷淋到管束上的海水蒸发。所产生的蒸汽将在后一效蒸发器的管束冷凝，后一效蒸发器比前一效蒸发器的温度更低。在每一效蒸发器中都会有一部分海水被蒸发。剩余的部分（现在称为浓海水）流向蒸发器的底部。所产生的蒸汽流入后一效的管束中，并继续发生冷凝。
产品水和浓海水以逐级自流方式流入到下一级，以简化结构和充分利用热量。终端淡水温度为41.5℃。浓海水在第7效蒸发器被排出，淡水在冷凝器被抽出，其中530T被重新输入石油产品冷却器，作为工作介质，其余作为产品水进入储水池，以供生产、生活使用。
闪蒸过程在闪蒸器内完成，内部设置多层蒸发板，以利于水汽充分蒸发。
由于海水的蒸馏是在低温下进行的，就有必要保持蒸发器效内的压力与饱和蒸汽温度相对应。因此就必须持续地从蒸发器效内抽出空气和不可冷凝的气体。
系统中的装置设计成一体式结构，安装在同一基础面上，所有泵安装在同一集成基座上，与设备用管路连接。显示、控制仪表选用数显式。整个工艺流程参数显示在控制系统的计算机显示器上。直观、可控制、调节性好。
换热器壳体、管路、阀门选用316L材料，换热器管采用钛管，以保证使用寿命和防腐蚀，减少了维护工作量。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，包括顺次连接的闪蒸器，蒸发器组，冷凝器，其特征在于：还包括石油产品冷却器，所述石油产品冷却器与所述闪蒸器通过第一淡水管连接，所述闪蒸器与所述蒸发器组通过第一蒸汽通道连通并且在所述闪蒸器与所述蒸发器组底部以第二淡水管连接，所述蒸发器组与所述冷凝器通过第二蒸汽通道连通，所述冷凝器与所述石油产品冷却器通过第三淡水管连接，抽取海水的海水管经过冷凝器内部与各串联的蒸发器连接。
2.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述海水管与所述各串联蒸发器内部的喷淋器相连。
3.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述第一淡水管与所述闪蒸器内部的喷淋器相连。
4.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述冷凝器连接水环式真空泵。
5.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述冷凝器与所述蒸发器组之间的所述海水管上连接消泡剂计量泵。
6.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述冷凝器与所述蒸发器组之间的所述海水管上连接阻垢剂计量泵。
7.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述系统中的换热器管均采用钛管。
8.根据权利要求7所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述换热器的外壳材料均采用316L。
9.根据权利要求1所述的石化余热利用低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述海水管上设置海水过滤器。
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