CN111587147B - 利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于包括：换热反应器，通过发热反应生成中间物质并排出，并使在所述发热反应中发生的热量和从外部供应的水进行换热以生成水蒸气；吸收槽，接收所供应的所述中间物质，并向所述中间物质混合水以生成中间物质水溶液；汽提塔，接收所供应的所述中间物质水溶液，并将所述中间物质分离成中间物质气体和含水量高的中间物质水溶液；吸热反应器，接收所供应的所述含水量高的中间物质水溶液，并使所述中间物质与水进行反应以生成最终物质水溶液；蒸发浓缩器，接收所供应的所述最终物质水溶液，并使从所述换热反应器出来的水蒸气的热与所述最终物质水溶液进行换热以生成蒸汽；脱水蒸馏塔，接收从所述蒸发浓缩器排出的最终物质水溶液，并进行脱水及提纯；及蒸发蒸汽再压缩机，压缩从所述蒸发浓缩器出来的蒸汽，并将压缩的蒸汽作为热源或者蒸汽供应源供应。

Description

利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统
技术领域
本发明涉及一种将在生产高分子化学产品的化学反应工序中产生的蒸汽回收再利用的系统，更为具体地，涉及一种将化学反应的发热工序与吸热工序相结合的工序中生成的蒸汽和所需的热量按照各个工序特性有效应用，再分配整个系统需要的能量而自给的系统。
背景技术
人们广泛使用制造高分子化学产品的化学反应工序，其中典型地利用碳氢来制造高分子化学产品。
这种碳氢通过多种化学反应工序制成化学产品、医药产品及其他日常生活所需的高分子化学产品。特别是，利用碳氢制造的典型的高分子化学产品有氧化乙烯、氧化亚甲基、氧化丙烯、氧化丁烯、乙二醇、甲二醇、丙二醇和丁二醇。
氧化乙烯的化学反应性很大，很好地与水、醇、酸、胺等反应而产生很多衍生物。不仅如此，氧化乙烯价格也低廉，因此作为多个方面的合成原料而广泛利用。特别是，氧化乙烯最多地利用于制备乙二醇。乙二醇为氧化乙烯的最大衍生物，被用作汽车的防冻剂等等，最近被广泛用作聚酯纤维的原料。
用于分解和结合这种碳氢的石油化学工序使用大量的热能，但是尚无节减这种热能的积极方案。
而且，作为原料物质利用碳氢生产高分子化学产品的过程由发热反应工序、吸热反应工序、使用热能的工序等多种工序构成。在部分后续工序中虽然使用发热反应工序中生成的水蒸气，但是大部分工序所需要的热能另外地由外部热源所提供的热能补充。不仅如此，系统运行期间所需要的大部分水蒸气也使用外部供应的蒸汽。
在石油化学工序中使用的系统中，整体上对热能的需求非常大，而根据工序需要大量的蒸汽，但是如果均从外部供应这种热能和水蒸气，相关供应装置的设置及运行所需的费用相当大。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的。
本发明的目的在于，不从另外的外部热源寻找化学工序所需要的热能，而是为了在接下来的通过蒸发浓缩所进行的脱水工序中能够全部消耗化学工序系统中发生的蒸汽，特别是氧化发热反应中发生的蒸汽，超越调整蒸发浓缩器级数的消极的方法，积极引进用于压缩在蒸发浓缩器中发生的蒸汽的机械式蒸汽再压缩(MVR)系统，将从MVR生成的热能补充到剩余工序，从而减少另外提供热能所需的费用和精力。
与此同时，本发明的目的在于，也不从外部接收化学工序系统内部所需要的蒸汽，而是直接压缩在化学工序系统的工序后端发生的蒸汽并直接再利用，从而减少另外供应蒸汽所需的费用和精力。
为达到上述目的，本发明提供一种利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，包括：换热反应器，通过发热反应生成中间物质并排出，并使在所述发热反应中发生的热量和从外部供应的水进行换热以生成水蒸气；吸收槽，接收所供应的所述中间物质，并向所述中间物质混合水以生成中间物质水溶液；汽提塔，接收所供应的所述中间物质水溶液，并将所述中间物质分离成中间物质气体和含水量高的中间物质水溶液；吸热反应器，接收所供应的所述含水量高的中间物质水溶液，并使所述中间物质与水进行反应以生成最终物质水溶液；蒸发浓缩器，接收所供应的所述最终物质水溶液，并使从所述换热反应器出来的水蒸气的热与所述最终物质水溶液进行换热以生成蒸汽；脱水蒸馏塔，接收从所述蒸发浓缩器排出的最终物质水溶液，并进行脱水及提纯；及蒸发蒸汽再压缩机，压缩从所述蒸发浓缩器出来的蒸汽，并将压缩的蒸汽作为热源或者蒸汽供应源供应。
优选地，所述蒸发浓缩器可由多个蒸发浓缩器依次连接的多级蒸发浓缩器构成，所述多级蒸发浓缩器的级数考虑到从所述蒸发浓缩器排出的最终物质水溶液的浓度和在所述换热反应器中生成的水蒸气的排出热量，根据所述蒸发蒸汽再压缩机所需要的蒸汽的温度和压力来决定。
优选地，构成所述多级蒸发浓缩器的蒸发浓缩器可以为自然循环式蒸发浓缩器。
优选地，构成所述多级蒸发浓缩器的蒸发浓缩器可以为薄膜滴下式蒸发浓缩器。
优选地，所述蒸发蒸汽再压缩机可连通于所述吸热反应器，以使所述吸热反应器从由所述蒸发蒸汽再压缩机发出的蒸汽接收热供应。
优选地，所述脱水蒸馏塔的再沸器可连通于所述蒸发蒸汽再压缩机，以使所述脱水蒸馏塔从所述蒸汽接收热供应。
优选地，所述汽提塔的再沸器可连通于所述蒸发蒸汽再压缩机，以使所述汽提塔从所述蒸汽接收热供应。
优选地，可进一步包括蒸馏塔，所述蒸馏塔配设成凝缩从所述汽提塔排出的中间物质气体以作为中间物质溶液来接收，并在上部蒸馏所述中间物质以作为纯中间物质排出，在下部排出剩余中间物质溶液并向所述吸热反应器供应。
优选地，所述蒸馏塔的再沸器可连通于所述蒸发蒸汽再压缩机，以使所述蒸馏塔从所述蒸汽接收热供应。
优选地，可设置成所述蒸发蒸汽再压缩机的蒸汽连通于所述换热反应器的冷却水预热器，以预热向所述换热反应器供应的冷却水。
优选地，在所述蒸发蒸汽再压缩机与所述汽提塔之间，或者在所述蒸发蒸汽再压缩机与所述换热反应器的冷却水预热器之间，可进一步配设有蒸发蒸汽再压缩机。
优选地，所述中间物质可以为氧化乙烯，所述最终物质可以为乙二醇。
根据本发明，不从外部补充化学工序系统所需要的热能和蒸汽，而是引进MVR系统的适当的设计，将各个工序所需要的蒸汽直接生产成适当的压力和流量并自给，从而能够大大地减少供应热能和蒸汽所需的费用与精力。
而且，应用了MVR的本发明的化学工序系统中，蒸发浓缩器若使用薄膜滴落式蒸发浓缩器，则相比使用自然循环式蒸发浓缩器的情况，能够更加灵活地设计一次蒸汽的温度条件，能够进一步提高二次蒸汽的温度，并且能够减少生蒸汽的使用量。
附图说明
图1是示意地表示根据本发明的系统的图。
图2是表示根据本发明的系统的一实施例的图。
图3是表示根据本发明的系统的又一个实施例的图。
图4是用于说明图3所示系统中利用蒸汽的例的图。
具体实施方式
下面，参照附图具体说明根据本发明的化学工序内能量再利用系统。
图1是示意地表示根据本发明的系统的图，图2是更加具体地表示根据本发明的系统的一实施例的图。
如图1所示，主要原料a、b与辅助气体一起被投入换热反应器10。
换热反应器10为多管式反应器，配设成在壳体内设置有供反应物经过的管，流入壳体的水接触管的外部以进行换热。
在主要原料和辅助气体流入换热反应器10内的状态下，若使用指定催化剂引起反应，会发生伴随相当多发热量的氧化反应。
换热反应器10内从外部流入水，水接收在换热反应器10内部由于发热反应而发生的热后进行蒸发并作为水蒸气排出。在此，将该水蒸气称为一次蒸汽。
通过换热反应器10的反应生成与气体混合的中间物质溶液之后，聚集到换热反应器的下部而被排出。
从换热反应器10出来的中间物质流入吸收槽20而用水洗提之后，作为中间物质水溶液排出。
从吸收槽20出来的中间物质水溶液流入汽提塔30。在汽提塔30中，中间物质水溶液被分离成水和杂质及气体。在汽提塔30的上部排出中间物质气体，若凝缩该中间物质气体而送到蒸馏塔70之后提纯，则可获得如后述的氧化乙烯等的纯中间物质而用作最终产品。同时，在汽提塔30下部排出含水量高的中间物质水溶液。
从汽提塔30排出的含水量高的中间物质水溶液流入吸热反应器40。吸热反应器40为多管式反应器，配设成壳体内设置有供含水量高的中间物质水溶液经过的管，从外部流入的蒸汽接触吸热反应器的管的外部，以向管传递热。
在吸热反应器40中，含水量高的中间物质水溶液与水发生反应而生成最终物质水溶液，生成最终物质水溶液的反应为吸热反应，用于吸热反应的热从蒸汽传递。
从吸热反应器40排出的最终物质的水溶液以低浓度进入蒸发浓缩器50。
蒸发浓缩器50为多管式反应器，配设成在壳体内设置有供最终物质水溶液经过的管，流入壳体的水蒸气(即，一次蒸汽)接触管的外部以进行换热。
蒸发浓缩器50接收所供应的一次蒸汽即在换热反应器中生成的水蒸气，并利用一次蒸汽的热量蒸发最终物质水溶液，从而浓缩最终物质水溶液。在此，将从最终物质水溶液蒸发的蒸汽称为二次蒸汽。
在蒸发浓缩器50的下部，通过蒸发减少了水分而浓缩的最终物质水溶液被排出并送到脱水蒸馏塔60。
在脱水蒸馏塔60中通过加热最终物质水溶液，在塔底部从最终物质水溶液除去大部分水分，在塔上部排出低压水蒸气使之凝缩。
而且，按照需要可增加一个以上蒸馏塔60而构成多级。若利用多级蒸馏塔，如后所述，当最终物质水溶液为乙二醇水溶液时，能够将其分类为单乙二醇(MEG)、二乙二醇(DEG)和三乙二醇(TEG)，能够分别获得高纯度的产品。
根据本发明，在蒸发浓缩器50中生成的低压的二次蒸汽在蒸发蒸汽再压缩机110中被压缩而分配到需要热能的周边工序。蒸发蒸汽再压缩机按照周边工序所需的蒸汽的压力压缩二次蒸汽，以供应给需要蒸汽的装置。
蒸发蒸汽再压缩机(MVR；mechanical vapor recompression system)为机械式蒸发蒸汽再压缩机，是压缩低压蒸汽以生成高压蒸汽的装置。在产业现场，以通过高速旋转的叶轮的离心力将速度能量变更为压力能量以压缩气体的离心压缩机为主，使用各种类型的机械式蒸发蒸汽再压缩机。
根据本发明，利用蒸发蒸汽再压缩机中压缩的二次蒸汽的例如下。
首先，可供应吸热反应器40的吸热反应所需的热量(参见图4中A)。
其次，向设置在蒸馏塔或者汽提塔上的再沸器39、69、79供应蒸汽，可用作蒸馏塔或汽提塔的再沸器的热源(参见图4中B、C、D)。在这种情况下，必要时也可配设其他蒸发蒸汽再压缩机120进一步压缩蒸汽。
然后，也可用于预热向换热反应器10供应的冷却水(参见图4中E)。
如上所述，本发明提出了不舍弃在工序的后端部发生的能量，应用蒸发蒸汽再压缩机所生成的能量使用于必要的工序，从而实际上实现自给能量平衡的新方案。
即，不舍弃从蒸发浓缩器50排出的蒸汽，使用蒸发蒸汽再压缩机再利用，从而大大减少运行系统时所消耗的热能和费用，由此能够提高经济性。
不仅如此，系统运行中不需要从外部另外供应蒸汽，因此无需另外地设置供应蒸汽的装置，因而能够排除相关装置的设置费用及运行费用，从而能够大幅提高经济性。
下面，参照图2至图4，基于具体实施例说明本发明。另请参考，下面说明的结构要素相互连通，以使流体沿着由实线和虚线表示的路径移动。
在图2至图4中，实线表示反应物、中间物质及最终物质经过的路径，虚线表示蒸汽经过的路径。特别是，图4中为了明确地显示应用二次蒸汽的例子，使用了粗虚线和符号(A至E)。
在组合化学工序中，根据需要可将多种物质选为主要原料来生产希望的中间物质和最终物质。下面，将以乙烯和氧作为主要原料生成氧化乙烯(EO：Ethylene Oxide)和乙二醇(EG：Ethylene Glycol)的过程为一例进行说明。
将低分子碳氢乙烯a(H2C4)和氧b(O2)作为原料物质向换热反应器10供应。而且，可向换热反应器10进一步注入甲烷、氮等辅助气体c，可使用细微地分散有银的催化剂进行反应。那么，在换热反应器10中发生伴随发热量的氧化反应，同时作为中间物质生成氧化乙烯(EO)。
换热反应器10为多管式反应器，在内部配设有供反应物质经过的管12。而且，换热反应器10包括围绕管12的壳体即外壳部分，还包括供冷却水流入的流入口16和排出水蒸气的流出口18。在此，将该水蒸气称为一次蒸汽。
一次蒸汽的压力和流量对氧化发热反应的收率产生影响，因此按照最大收率控制一次蒸汽的压力和流量。而且，一次蒸汽的压力和流量成为用于确定后端的多级蒸发浓缩器50的级数的基准。
通过流入口16流入的冷却水与配设在换热反应器内部的管12接触，从通过管内部的反应物接收热量而蒸发，并作为水蒸气通过流出口18排出。
同时，反应物向冷却水传递热之后，作为与气体混合的氧化乙烯溶液流入吸收槽20。
在连通于换热反应器10的吸收槽20中，氧化乙烯用水洗提并作为氧化乙烯水溶液被供应至汽提塔30。在吸收槽20中分离的气体可通过分离槽25(gas scrubber；洗涤槽)之后再次供应至换热反应器10。
在与吸收槽20连通的汽提塔30中，将氧化乙烯水溶液分离成水、杂质和气体，在上部排出氧化乙烯气体，在下部排出含水量高的氧化乙烯水溶液。
在汽提塔30的上部排出的氧化乙烯气体通过凝缩器35凝缩并流入蒸馏塔70。在蒸馏塔70中，提纯氧化乙烯溶液并作为纯氧化乙烯排出。如此制造的氧化乙烯可用作最终产品。
汽提塔30与吸热反应器40连通，以将在汽提塔30的下部排出的含水量高的氧化乙烯水溶液供应到吸热反应器40。
在吸热反应器40中，通过氧化乙烯的加水反应生成最终物质乙二醇。特别是，在吸热反应器中，通过与过量的水(大约5倍至10倍)的反应获得乙二醇水溶液。
在吸热反应器40中生成的乙二醇水溶液在后述过程中浓缩及脱水并提纯，由此能够制造最终乙二醇。
吸热反应器40连通于蒸发浓缩器50，以使在吸热反应器40中生成的乙二醇水溶液流入蒸发浓缩器50。
蒸发浓缩器50为多管式反应器，在内部设置有管，使得最终物质的水溶液即乙二醇水溶液通过管经过。而且，蒸发浓缩器50包括相当于围绕管的壳体的外壳，外壳具备水蒸气流入口，以使水蒸气流入外壳内部。
运行初期可向蒸发浓缩器50供应另外的生蒸汽d。在正常运行时，在换热反应器10中生成的水蒸气(一次蒸汽)通过水蒸气流入口流入，并向管内部的乙二醇水溶液传递热，由此蒸发乙二醇水溶液而生成蒸汽。在此将该蒸汽称为二次蒸汽，二次蒸汽作为低压蒸汽通过蒸汽排出口排出。
另外，蒸发浓缩器50为了增加乙二醇的浓度，可构成为多级。即，从图2至图4可见，蒸发浓缩器50依次连接多个蒸发浓缩器而构成为多级(例如二级至七级)。由此，可通过多次蒸发过程提高乙二醇的浓度。
即对多级蒸发浓缩器来说，若在换热反应器10中生成的水蒸气即一次蒸汽流入一级蒸发浓缩器，则在一级蒸发浓缩器150a、250a中一次蒸气加热最终物质水溶液，从最终物质水溶液蒸发的蒸汽流入二级蒸发浓缩器150b、250b。而且，在一级蒸发浓缩器中加热而减少水分并被浓缩的最终物质水溶液也流入二级蒸发浓缩器。这种过程通过多级蒸发浓缩器依次进行，逐渐进一步浓缩最终物质水溶液。此时，基于一次蒸汽的压力和流量确定蒸发浓缩器的级数，在确定级数时，还同时考虑总蒸发量的1/n所需要的各级的热量和各级的温度差。
另外，若用高级数构成蒸发浓缩器，则能提高乙二醇的浓度以减少后续的脱水蒸馏塔60的脱水负荷。但是，若提高级数则相对地二次蒸汽的温度下降，因此在蒸发蒸汽再压缩机110中压缩二次蒸汽而提供剩余工序所需的热量的本发明中，二次蒸汽的温度过低是不太理想的。
因此，在应用蒸发蒸汽再压缩机110的本发明中，考虑到能量效率性，需要适当地调节流入蒸发蒸汽再压缩机110的二次蒸汽的温度。即在本发明中，为了优化组合化学工序中再利用蒸汽的效率，优选考虑最终物质乙二醇的排出浓度和换热反应器10的排出热量而调节蒸发浓缩器50的级数。
图2表示将用于多级蒸发浓缩器的各个蒸发浓缩器由自然循环式蒸发浓缩器即热虹吸蒸发浓缩器(thermo-syphon evaporator)组成的实施例。
在执行组合化学工序的产业现场，通常将自然循环式蒸发浓缩器作为蒸发浓缩器使用。自然循环式蒸发浓缩器是本技术领域中广为人知的结构，故省略详细说明。若使用自然循环式蒸发浓缩器，可利用具有循环动力的落差，因此存在能够无泵运行的优点。
各个自然循环式蒸发浓缩器150a、150b、...、150n由蒸发器152a、152b、...、152n和腔室154a、154b、...、154n构成。简单说明应用自然循环式蒸发浓缩器的结构如下：最终物质水溶液流入一级自然循环式蒸发浓缩器105a的蒸发器152a的下部之后，被加热而通过管153a上升到上部。最终物质水溶液的加热通过在换热反应器10中生成并通过流入口156流入蒸发器152a的一次蒸汽来实现。运行初期可供应生蒸汽d。
经过加热的最终物质水溶液进入腔室154a，蒸汽通过腔室154a的上部排出，浓缩的剩余最终物质水溶液向腔室154a的下部排出，并且再次循环或者传递到下一级蒸发器。排出的蒸汽和最终物质水溶液流入下一级蒸发器即二级蒸发浓缩器150b的蒸发器152b，并重复进行先前执行的蒸发浓缩工序，这种工序依次执行至最后一级。
在使用蒸发蒸汽再压缩机110的本发明中，若流入蒸发蒸汽再压缩机110的二次蒸汽的温度过低，即使压缩二次蒸汽，上升的温度也达不到需要的温度，因此存在不能使用压缩的二次蒸汽，或者压缩至需要的温度要使用多级蒸发蒸汽再压缩机的问题。因此，如上所述，必须将系统设计成流入蒸发蒸汽再压缩机110的蒸汽即二次蒸汽的温度变成适当温度。
具体地，关于系统设计要考虑以下事项。在自然循环式蒸发浓缩器中，最终物质水溶液流入蒸发器152的管153的下侧并向上部上升，因此为了在管153的下侧加热最终物质水溶液以使之蒸发，要同时考虑根据上下部压力差的饱和温度的差异。即，为了蒸发最终物质水溶液，要考虑管的上下部的饱和温度差异，从而在设计系统时提高向蒸发浓缩器供应的一次蒸汽的温度。而且，由于是多级蒸发浓缩器，因此要将一次蒸汽的温度提高到饱和温度差乘以其级数的温度。
接着，图3表示将用于多级蒸发浓缩器的各个蒸发浓缩器由薄膜滴落式蒸发浓缩器(falling film evaporator)构成的实施例。
各个薄膜滴落式蒸发浓缩器250a、250b、……、250n为多管式反应器，包括蒸发器252a、252b、……、252n和连接于蒸发器的腔室254a、254b、……、254n。在蒸发器内部设置有供最终物质水溶液乙二醇水溶液经过的管253。而且，蒸发浓缩器包括围绕管的壳体即外壳，还具备设置在蒸发器上的水蒸气流入口256和设置在腔室254上的蒸汽排出口258。
运行初期可向蒸发浓缩器250供应另外的生蒸汽d，正常运行时在换热反应器10中生成的水蒸气(一次蒸汽)通过水蒸气入口256流入。
最终物质水溶液被供应到一级蒸发浓缩器250a的上部，并通过蒸发器252a的管253向下方流动的过程中，由一次蒸汽得到加热。经过加热的最终物质水溶液在蒸发的过程中向蒸发器252a下部的气液分离部移动。通过一次蒸汽加热的最终物质水溶液被蒸发并作为蒸汽经过腔室254a排出，在此将从最终物质生成的蒸汽称为二次蒸汽。而且，因蒸发而减少水分量且被浓缩的最终物质水溶液向蒸发器252a的下部排出。
从一级蒸发浓缩器250a排出的蒸汽和最终物质水溶液通过泵流入下一级蒸发浓缩器即二级蒸发浓缩器250b。此时，从一级蒸发浓缩器排出的蒸汽用于蒸发流入下一级的最终物质水溶液。
因蒸发减少水分量的乙二醇水溶液从最后一级的蒸发浓缩器的下部排出，并向与蒸发浓缩器连通的脱水蒸馏塔60供应。
另外，若将构成多级蒸发浓缩器的各个蒸发浓缩器作为薄膜滴落式蒸发浓缩器使用，则相比使用自然循环式蒸发浓缩器的情况，具有如下所述几点优点。
一、薄膜滴落式蒸发浓缩器相比自然循环式蒸发浓缩器更有利于系统设计。在薄膜滴落式蒸发浓缩器中，最终物质水溶液被供应到蒸发器的上部，因此在确定一次蒸汽的温度时无需考虑上下部之间的饱和温度的差异。因此，在使用相同级数的蒸发浓缩器时，薄膜滴落式蒸发浓缩器相比自然循环式蒸发浓缩器，能够更低地设计一次蒸汽的温度。
二、基于如上原理，若使用相同级数的蒸发浓缩器并供应相同温度的一次蒸汽，则从薄膜滴落式蒸发浓缩器获得的二次蒸汽的温度比从自然循环式蒸发浓缩器获得的二次蒸汽的温度高。由此，能够提高流入蒸发蒸汽再压缩机的二次蒸汽的温度，因此能够更好地应用二次蒸汽，并能减少蒸发蒸汽再压缩机的个数。
三、若是自然循环式蒸发浓缩器，恢复运行正常化需要大量时间，运行初期需要供应大量的生蒸汽。另一面，薄膜滴落式蒸发浓缩器达到正常运行所需的时间相对较快，因此能够减少运行初期时的生蒸汽的消耗量。
接着，说明最终物质水溶液流入的脱水蒸馏塔60如下。脱水蒸馏塔60是从乙二醇水溶液中最终去除水分的装置。通过脱水蒸馏塔60能够获得经过脱水的最终乙二醇产品。
优选地，根据需要可进一步配设另外的脱水蒸馏塔60，由此将脱水蒸馏塔构成为多级。通常，在制造乙二醇时，同时生产约9-10％的二乙二醇和约2-3％的三乙二醇。在这种情况下，可以使用多级脱水蒸馏塔60、60，通过蒸馏法(distillation)分类获得单乙二醇(MEG)、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)。
不舍弃从蒸发浓缩器50排出的二次蒸汽，将其向蒸发蒸汽再压缩机(MVR)110供应。在蒸发蒸汽再压缩机110中可以压缩二次蒸汽，并且适当地供应给系统上需要的工序。
通过吸热反应器40生成乙二醇的工序为吸热反应，为了供应吸热反应所使用的蒸汽需要另外的蒸汽发生装置，因此蒸汽发生装置的设置和运营需要相当大的费用。但是，如本发明的图4中用A所示，若对从蒸发浓缩器50排出的二次蒸汽进行再压缩后供应给吸热反应器40以再次利用二次蒸汽，可消除伴随另外的蒸汽发生装置的费用，因此能够大幅提高经济效率。
而且，在蒸发蒸汽再压缩机110中压缩后的二次蒸汽添加到本系统中使用的生蒸汽，从而还能够起到补充生蒸汽的作用。
与此同时，在蒸发蒸汽再压缩机110中压缩后的二次蒸汽可用作系统中各个装置所需要的热源。具体地，如图4中用B所示，二次蒸汽可供应给用于脱水蒸馏塔60的再沸器69，如图4中用C所示，也可供应给用于蒸馏塔70的再沸器79，如图4中用D所示，也可应给用于汽提塔30的再沸器39，如图4中用E所示，也可供应给换热反应器10的冷却水预热器，以能够预热流入换热反应器10的冷却水。
优选地，从蒸发蒸汽再压缩机110排出的二次蒸汽，根据需要可通过另外的蒸发蒸汽再压缩机120、130进一步进行压缩。
附图标记说明
10：换热反应器
20：吸收槽
25：隔离槽
30：汽提塔
40：吸热反应器
50：蒸发浓缩器
60：脱水蒸馏塔
70：蒸馏塔
110、120：蒸发蒸汽再压缩机

Claims (11)

1.一种利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，包括：
换热反应器(10)，通过发热反应生成中间物质并排出，并使在所述发热反应中发生的热量和从外部供应的水进行换热以生成水蒸气；
吸收槽(20)，接收所供应的所述中间物质，并向所述中间物质混合水以生成中间物质水溶液；
汽提塔(30)，接收所供应的所述中间物质水溶液，并将所述中间物质分离成中间物质气体和含水量高的中间物质水溶液；
吸热反应器(40)，接收所供应的所述含水量高的中间物质水溶液，并使所述中间物质与水进行反应以生成最终物质水溶液；
蒸发浓缩器(50)，接收所供应的所述最终物质水溶液，并使从所述换热反应器出来的水蒸气的热与所述最终物质水溶液进行换热以从所述最终物质水溶液生成蒸汽；
脱水蒸馏塔(60)，接收从所述蒸发浓缩器排出的最终物质水溶液，并进行脱水及提纯；及
蒸发蒸汽再压缩机(110)，压缩从所述蒸发浓缩器(50)出来的蒸汽，并将压缩的蒸汽作为热源或者蒸汽供应源供应，
所述蒸发蒸汽再压缩机(110)连通于所述吸热反应器(40)，以使所述吸热反应器(40)从由所述蒸发蒸汽再压缩机出来的压缩蒸汽中接收热供应。
2.根据权利要求1所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述蒸发浓缩器(50)由多个蒸发浓缩器依次连接的多级蒸发浓缩器构成，所述多级蒸发浓缩器的级数考虑到从所述蒸发浓缩器排出的最终物质水溶液的浓度和在所述换热反应器中生成的水蒸气的排出热量，根据所述蒸发蒸汽再压缩机所需要的蒸汽的温度和压力来决定。
3.根据权利要求2所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
构成所述多级蒸发浓缩器的蒸发浓缩器为自然循环式蒸发浓缩器。
4.根据权利要求2所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
构成所述多级蒸发浓缩器的蒸发浓缩器为薄膜滴落式蒸发浓缩器。
5.根据权利要求1所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述脱水蒸馏塔(60)的再沸器(69)连通于所述蒸发蒸汽再压缩机(110)，以使所述脱水蒸馏塔(60)从所述蒸汽接收热供应。
6.根据权利要求1所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述汽提塔(30)的再沸器(39)连通于所述蒸发蒸汽再压缩机(110)，以使所述汽提塔(30)从所述蒸汽接收热供应。
7.根据权利要求1所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，进一步包括蒸馏塔(70)，所述蒸馏塔(70)配设成凝缩从所述汽提塔(30)排出的中间物质气体以作为中间物质溶液来接收，并在上部蒸馏所述中间物质以作为纯中间物质排出，在下部排出剩余中间物质溶液并向所述吸热反应器(40)供应。
8.根据权利要求7所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述蒸馏塔(70)的再沸器(79)连通于所述蒸发蒸汽再压缩机(110)，以使所述蒸馏塔(70)从所述蒸汽接收热供应。
9.根据权利要求1所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述蒸发蒸汽再压缩机(110)的蒸汽连通于所述换热反应器的冷却水预热器，以预热向所述换热反应器(10)供应的冷却水。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
在所述蒸发蒸汽再压缩机(110)与所述汽提塔(30)之间，或者在所述蒸发蒸汽再压缩机(110)与所述换热反应器(10)的冷却水预热器之间进一步配设有蒸发蒸汽再压缩机(120)。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的利用组合化学工序内的蒸发蒸汽再压缩机的能量再利用系统，其特征在于，
所述中间物质为氧化乙烯，所述最终物质为乙二醇。
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