CN103557717B - 一种mtp装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统，其目的在于提供一种投资低、操作稳定的MTP装置低低压凝液闪蒸系统，本发明所述蒸汽冷凝器顶部设有蒸汽入口和放空口，底部设有凝液出口，中间设有换热管线，所述换热管线一端为冷剂入口，另一端为冷剂出口，凝液闪蒸罐蒸汽出口连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口，所述蒸汽冷凝器凝液出口连接所述凝液闪蒸罐凝液入口。
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统，以解决现有技术中低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器内凝液倒流、放空口出水、操作不稳定等问题。
背景技术
目前，现有MTP装置中低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器均采用固定管板式，如图1所示，冷介质为脱盐水，走管程，现有的设计方案，为了简化配管，从凝液闪蒸罐闪蒸出的蒸汽经蒸汽入口S1从底部进入该冷凝器，被脱盐冷却、冷凝，再从凝液出口S2返回凝液闪蒸罐。为了避免闪蒸蒸汽从凝液出口进入冷凝器，配管时考虑了1500mm的液封，另外在该冷凝器壳体出口端的顶部设置放空口S3，连接放空管线直接排大气，以保证系统中的不凝气或高负荷时凝不下来的蒸汽及时排出，而现有低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器中，放空口S3在凝液出口S2的正上方，即同在最后一块折流板与管板之间，如图2所示。
现有冷凝器型式及低低压凝液闪蒸系统不合理，使得该装置在开车时由于冷介质流量低、闪蒸罐闪蒸量大，导致闪蒸蒸汽系统一直无法形成稳定的流动，不断有凝液从蒸汽入口S1流入闪蒸罐，从放空口S3也不时有凝液排出，闪蒸罐的压力不断上升，操作极不稳定，此外，现有冷凝器压降较大，露点降低明显，冷凝器冷热两侧介质的对数平均温差较小，需要的换热面积大，设备投资费用高。
因此，迫切需要对现有低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及低低压凝液闪蒸系统进行改进，以解决现有技术中低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器内凝液倒流、放空口出水、操作不稳定等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种投资低、操作稳定的MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统。
为达上述目的，本发明MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，所述蒸汽冷凝器顶部设有蒸汽入口和放空口，底部设有凝液出口，中间设有换热管线，所述换热管线一端为冷剂入口，另一端为冷剂出口。
其中所述蒸汽冷凝器蒸汽入口为两个，分别位于所述蒸汽冷凝器顶部两侧，所述放空口位于两个所述蒸汽冷凝器蒸汽入口之间。
其中所述蒸汽冷凝器凝液出口位于所述蒸汽冷凝器底部中间位置。
其中所述放空口为两个以上，分别位于所述蒸汽冷凝器蒸汽入口与所述蒸汽冷凝器凝液出口之间。
一种MTP装置低低压凝液闪蒸系统，包括低低压凝液蒸汽冷凝器和凝液闪蒸罐，其特征在于：所述蒸汽冷凝器顶部设有蒸汽入口和放空口，底部设有凝液出口，中间设有换热管线，所述换热管线一端为冷剂入口，另一端为冷剂出口，所述凝液闪蒸罐蒸汽出口连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口，所述蒸汽冷凝器凝液出口连接所述凝液闪蒸罐凝液入口。
其中所述蒸汽冷凝器蒸汽入口为两个，分别位于所述蒸汽冷凝器顶部两侧，所述凝液闪蒸罐蒸汽出口分别连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口，所述放空口位于两个所述蒸汽冷凝器蒸汽入口之间。
其中所述凝液闪蒸罐蒸汽出口通过异径三通分别连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口。
其中所述蒸汽冷凝器凝液出口位于所述蒸汽冷凝器底部中间位置，所述蒸汽冷凝器凝液出口连接所述凝液闪蒸罐凝液入口。
其中所述放空口为两个以上，分别位于所述蒸汽冷凝器蒸汽入口与所述蒸汽冷凝器凝液出口之间。
本发明MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1、本发明一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统，每个蒸汽入口侧的流量为现有冷凝器蒸汽入口流量的一半，并且流程缩短了一半，这样大大降低了壳侧流体通过冷凝器的压降，蒸汽的露点不至于降低太多，对于该冷凝器来说，提高了换热温差，可以降低换热面积，减小投资，同时，出口凝液压力越高越利于凝液回灌；
2、本发明一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统，蒸汽入口管线从顶部引入，凝液不可能从入口排出；放空口远离凝液出口，靠近蒸汽入口，不仅降低了蒸汽从凝液出口进入冷凝器的可能，还可以将不凝气及时排出；
3、本发明一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，可以使凝液闪蒸罐和蒸汽冷凝器系统稳定运行，减少水、热量的损失，减小闪蒸罐超压的可能。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为现有MTP低低压凝液闪蒸系统示意图；
图2为现有MTP低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器结构示意图图；
图3为本发明的MTP低低压凝液闪蒸系统示意图；
图4为本发明的MTP低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器结构示意图。
附图标记说明：1-蒸汽冷凝器；2-凝液闪蒸罐；S1、S1A、S1B-蒸汽冷凝器蒸汽入口；S2-蒸汽冷凝器凝液出口；S3、S3A、S3B-放空口；T1-冷剂入口；T2-冷剂出口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本发明MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器及系统，蒸汽冷凝器1设有两个蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A和S1B、蒸汽冷凝器凝液出口S2，两个放空口S3A和S3B、冷剂入口T1、换热管线及冷剂出口T4，两个蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A和S1B分别设于蒸汽冷凝器1顶部两侧，凝液闪蒸罐2的蒸汽出口连接所述两个蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A和S1B，蒸汽冷凝器凝液出口S2设于蒸汽冷凝器1底部中间位置并与凝液闪蒸罐2的凝液入口相连，两个放空口S3A和S3B设于蒸汽冷凝器1顶部两个蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A和S1B之间，放空口S3A位于蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A与蒸汽冷凝器凝液出口S2之间，放空口S3B位于蒸汽冷凝器蒸汽入口S1B与蒸汽冷凝器凝液出口S2之间，放空口S3A、S3B分别距蒸汽冷凝器凝液出口S2两个折流板间距，从凝液闪蒸罐2来的蒸汽首先流经主管线，通过异径三通，分别流经两个支管后，再经两个蒸汽冷凝器蒸汽入口S1A和S1B进入蒸汽冷凝器1，与内有冷剂的换热管线接触冷凝后经蒸汽冷凝器凝液出口S2口汇合返回凝液闪蒸罐2（冷剂脱盐水由冷剂入口T1进入蒸汽冷凝器1管侧，由冷剂出口T2流出），蒸汽中的不凝气分别从两个放空口S3A和S3B排出，异径三通后的支管尺寸小于主管线但是保持流通面积不小于主管线的流通面积。
实施例1
50万吨/年丙烯规模的MTP装置中，常压凝液闪蒸系统中的低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，从闪蒸罐来的蒸汽量为46.8t/h，入口温度为102℃，压力为99KPa，要求出口温度98℃，允许压降为5KPa；冷介质脱盐水的进出口温度分别为49℃和87℃。
采用现有的蒸汽冷凝器结构进行设计，计算压降为14KPa，对数平均温差为23.5℃，所需换热面积为1190m2；
采用本发明MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器进行设计，计算压降为2KPa，对数平均温差为26.2℃，所需换热面积为950m2；
因此，在该实施例所述工业操作条件下，本发明一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，与现有蒸汽冷凝器相比，压降降低12KPa，所需换热面积减少约20%。本发明所提出的蒸汽冷凝器，不仅从面积上具有优势，降低设备投资，而且低压降相当于增加了凝液回罐的动力，更有利于系统的稳定运行。
实施例2
80万吨/年乙烯装置中，常压凝液闪蒸系统中的低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，从闪蒸罐来的蒸汽量为21.43t/h，入口温度为105℃，压力为120KPa，要求出口温度100℃，允许压降为20KPa；冷介质脱盐水的进出口温度分别为54℃和92℃。
采用现有的蒸汽冷凝器结构进行设计，计算压降为13KPa，对数平均温差为25.1℃，所需换热面积为791m2；
采用本发明所提出的蒸汽冷凝器进行设计，计算压降为2KPa，对数平均温差为26.9℃，所需换热面积为712m2；
因此，在该实施例所述工业操作条件下，本发明一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，与现有蒸汽冷凝器相比，压降降低10kPa，所需换热面积减少约10%。本发明所提出的蒸汽冷凝器，不仅从面积上具有优势，降低设备投资，而且低压降相当于增加了凝液回罐的动力，更有利于系统的稳定运行。
另外不凝气放空口的设置，可以使不凝气及时排出，不仅有利于降低冷凝热阻，而且不会由于不凝气积聚而引起冷凝器超压，使系统运行不稳，甚至使冷凝器失效。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种MTP装置低低压凝液闪蒸蒸汽冷凝器，其特征在于：所述蒸汽冷凝器顶部设有蒸汽入口和放空口，底部设有凝液出口，中间设有换热管线，所述换热管线一端为冷剂入口，另一端为冷剂出口；所述蒸汽冷凝器蒸汽入口为两个，分别位于所述蒸汽冷凝器顶部两侧，所述放空口位于两个所述蒸汽冷凝器蒸汽入口之间；所述放空口为两个以上，分别位于所述蒸汽冷凝器蒸汽入口与所述蒸汽冷凝器凝液出口之间。
2.一种MTP装置低低压凝液闪蒸系统，包括低低压凝液蒸汽冷凝器和凝液闪蒸罐，其特征在于：所述蒸汽冷凝器顶部设有蒸汽入口和放空口，底部设有凝液出口，中间设有换热管线，所述换热管线一端为冷剂入口，另一端为冷剂出口，所述凝液闪蒸罐蒸汽出口连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口，所述蒸汽冷凝器凝液出口连接所述凝液闪蒸罐凝液入口；所述蒸汽冷凝器蒸汽入口为两个，分别位于所述蒸汽冷凝器顶部两侧，所述凝液闪蒸罐蒸汽出口分别连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口，所述放空口位于两个所述蒸汽冷凝器蒸汽入口之间；所述放空口为两个以上，分别位于所述蒸汽冷凝器蒸汽入口与所述蒸汽冷凝器凝液出口之间。
3.根据权利要求2所述的MTP装置低低压凝液闪蒸系统，其特征在于：所述凝液闪蒸罐蒸汽出口通过异径三通分别连接所述蒸汽冷凝器蒸汽入口。
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| 尿素装置闪蒸汽冷凝器腐蚀分析及对策;罗传武;《大氮肥》;20090831;第32卷(第4期);第267页和图1 * |
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