CN111995495A - 煤制乙二醇工艺节能真空系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，包括第一蒸汽喷射泵、第二蒸汽喷射泵、冷凝器、液环泵、气液分离器和冷却器，低压废热蒸汽输送管与第一蒸汽喷射泵的动力喷嘴连接，塔A、塔B和塔C通过管路与第一蒸汽喷射泵的抽吸口连接，中高压蒸汽输送管与第二蒸汽喷射泵连接，塔A、塔B和塔C通过管路与第二蒸汽喷射泵的抽吸口连接，第一蒸汽喷射泵和第二蒸汽喷射泵的排出口分别与冷凝器热媒入口连接，冷凝器热媒出口与液环泵连接，塔D连接到冷凝器与液环泵之间管路，液环泵、气液分离器和冷却器之间依次连接形成循环。本发明能够对工艺中产生的低压废热蒸汽进行利用，降低真空系统运行对锅炉中高压蒸汽的消耗量，以达到节能降低运行成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于工艺真空系统的技术领域，特别是涉及一种煤制乙二醇工艺节能真空系统。
背景技术
在煤制乙二醇工艺中有四个塔器需要在真空下运行，其中三个塔的工作压力(15mmHg)较低且压力相同，即如图1所示的塔A(乙二醇精馏塔)、塔B(乙二醇初馏塔)和塔C(脱重塔)，另外一个塔的工作压力(150mmHg)相对较高，即如图1所示的塔D(甲醇精馏塔)。另外，在煤制乙二醇工艺中，现场会产生两种具有不同压力的蒸汽，一种是低压废热蒸汽(0.1MPa表压/122℃)，另一种是中高压锅炉蒸汽(0.8-1.2MPa表压/230-270℃)。
现有的煤制乙二醇工艺节能真空系统，针对相同压力需求的塔采用不同的真空系统，不仅投资成本较高，而且真空装置利用效率较低。另外，现有的真空系统采用锅炉蒸汽，成本较高，节能效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，能够对工艺中产生的低压废热蒸汽进行利用，降低真空系统运行对锅炉中高压蒸汽的消耗量，以达到节能降低运行成本的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，包括第一蒸汽喷射泵、第二蒸汽喷射泵、冷凝器、液环泵、气液分离器和冷却器，输送煤制乙二醇工艺系统中产生的低压废热蒸汽的低压废热蒸汽输送管与第一蒸汽喷射泵的动力喷嘴连接，煤制乙二醇工艺系统中的塔A、塔B和塔C通过可控制启闭的管路与第一蒸汽喷射泵的抽吸口连接，输送乙二醇工艺系统中的中高压锅炉蒸汽的中高压蒸汽输送管与第二蒸汽喷射泵连接，所述塔A、塔B和塔C通过可控制启闭的管路与第二蒸汽喷射泵的抽吸口连接，所述第一蒸汽喷射泵和第二蒸汽喷射泵的排出口分别通过管路与冷凝器的气相入口连接，所述冷凝器的气相出口通过管路与液环泵的吸入口连接，煤制乙二醇工艺系统中的塔D通过管路连接到冷凝器与液环泵之间的管路，所述液环泵、气液分离器和冷却器之间依次通过管路连接形成循环。
所述低压废热蒸汽输送管和中高压蒸汽输送管上分别设有控制阀门。
所述塔A、塔B和塔C与第一蒸汽喷射泵和第二蒸汽喷射泵连接的管路上分别安装有阀门。
所述第一蒸汽喷射泵和第二蒸汽喷射泵的排出口与冷凝器之间的管路上分别安装有阀门。
所述冷却器的热媒入口与补充水管连接，所述气液分离器的排气口与排气管连接、排水口分别与废水排放管和补充水管连接。
有益效果
第一，在本发明中，第一蒸汽喷射泵和第二蒸汽喷射泵并联，可选择性使用对塔A、塔B和塔C进行抽真空，低压废热蒸汽供给正常的情况下采用第一蒸汽喷射泵工作，使得蒸汽喷射抽真空的运行成本基本为零，在低压废热蒸汽供给不足时，启用第二蒸汽喷射泵利用锅炉产生的中高压蒸汽作为动力介质进行抽真空，保证真空系统的稳定运行。一方面，能够实现对工艺中产生的低压废热蒸汽进行再利用，另一方面，能够降低真空系统运行对锅炉中高压蒸汽的消耗量，达到节能的目的。
第二，在本发明中，蒸汽喷射泵与液环泵串联使用形成两级抽真空结构，满足了煤制乙二醇工艺中四塔对于两种不同真空压力的需要。同时，通过将蒸汽喷射泵与液环泵上下级串联，通过液环泵的抽真空作用有利于降低蒸汽喷射泵的压缩比，有利于降低对动力介质蒸汽的消耗量，节能降低运行成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为蒸汽喷射泵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示的一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，包括第一蒸汽喷射泵1、第二蒸汽喷射泵2、冷凝器3、液环泵4、气液分离器5和冷却器6。
在该真空系统中，第一蒸汽喷射泵1和第二蒸汽喷射泵2并联。低压废热蒸汽输送管用于输送煤制乙二醇工艺系统中产生的低压废热蒸汽，低压废热蒸汽输送管上设有控制阀门，低压废热蒸汽输送管与第一蒸汽喷射泵1的动力喷嘴连接。煤制乙二醇工艺系统中的塔A(乙二醇精馏塔)、塔B(乙二醇初馏塔)和塔C(脱重塔)的抽真空口通过管路与第一蒸汽喷射泵1的抽吸口连接，管路上安装有阀门，能够对三个塔与第一蒸汽喷射泵1之间的管路通断进行控制。第一蒸汽喷射泵1能够以低压废热蒸汽作为动力介质对塔A、塔B和塔C进行抽真空。
中高压蒸汽输送管用于输送煤制乙二醇工艺系统中的中高压锅炉蒸汽，中高压蒸汽输送管上设有控制阀门，中高压蒸汽输送管与第二蒸汽喷射泵2的动力喷嘴连接。煤制乙二醇工艺系统中的塔A、塔B和塔C的抽真空口通过管路与第二蒸汽喷射泵2的抽吸口连接，管路上安装有阀门，能够对三个塔与第二蒸汽喷射泵2之间的管路通断进行控制。第二蒸汽喷射泵2能够以中高压锅炉蒸汽作为动力介质对塔A、塔B和塔C进行抽真空。
第一蒸汽喷射泵1和第二蒸汽喷射泵2的排出口分别通过管路与表面冷凝器3的气相入口连接，第一蒸汽喷射泵1和第二蒸汽喷射泵2的排出口与表面冷凝器3之间的管路上分别安装有阀门。表面冷凝器3的气相出口通过管路与液环泵4的吸入口连接，煤制乙二醇工艺系统中的塔D(甲醇精馏塔)通过管路连接到冷凝器3与液环泵4之间的管路。表面冷凝器3的冷媒出入口分别与冷却水的进出管连接，采用冷却水冷却，将混合气中的可凝性气体冷却，以减少后续液环泵4的负荷。
液环泵4的吸入压力按照塔D的压力设计，塔D的气体与冷凝器3中的不凝性气体混合进入液环泵4进一步压缩并排出。为维持恒定的压力，需要维持液环泵4的服务水温度，将液环泵4、气液分离器5和冷却器6之间依次通过管路连接形成循环，冷却器6的热媒入口与补充水管连接，气液分离器5的排气口与排气管连接，排水口分别与废水排放管和补充水管连接，以降低服务水的用量，减少废水的排放。
如图2所示，根据蒸汽喷射泵的原理，蒸汽喷射泵的效率与膨胀比E和压缩比K相关，其中E＝p1/p0，p1为动力介质压力，p0为抽吸介质压力；K＝p/p0，p为排出口压力。膨胀比越高，效率越高，需要的动力介质越少；压缩比越高，效率越低，需要消耗的动力介质越多。
在该真空系统中，动力介质的压力需要根据塔A、塔B和塔C的压力进行设计，必须按照低压设计，因此无法直接采用中高压锅炉蒸汽作为动力介质，需要对中高压锅炉蒸汽进行减压，低压运行时需要消耗大量的中高压锅炉蒸汽，会增加运行成本。因此采用两台并联设置的喷射器，根据动力蒸汽的压力高低分别以最优的消耗设计喷射器，该真空系统在正常情况下运行第一喷射器，只将第二喷射器作为备用，正常情况下使用低压废热蒸汽运行成本基本为零，能够极大地降低对中高压锅炉蒸汽的消耗量，降低运行成本。另外，通过将蒸汽喷射泵与液环泵上下级串联，通过液环泵的抽真空作用有利于降低蒸汽喷射泵的压缩比，同样有利于降低对动力介质蒸汽的消耗量，降低运行成本。
Claims (5)
1.一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，包括第一蒸汽喷射泵(1)、第二蒸汽喷射泵(2)、冷凝器(3)、液环泵(4)、气液分离器(5)和冷却器(6)，其特征在于：输送煤制乙二醇工艺系统中产生的低压废热蒸汽的低压废热蒸汽输送管与第一蒸汽喷射泵(1)的动力喷嘴连接，煤制乙二醇工艺系统中的塔A、塔B和塔C通过可控制启闭的管路与第一蒸汽喷射泵(1)的抽吸口连接，输送乙二醇工艺系统中的中高压锅炉蒸汽的中高压蒸汽输送管与第二蒸汽喷射泵(2)连接，所述塔A、塔B和塔C通过可控制启闭的管路与第二蒸汽喷射泵(2)的抽吸口连接，所述第一蒸汽喷射泵(1)和第二蒸汽喷射泵(2)的排出口分别通过管路与冷凝器(3)的气相入口连接，所述冷凝器(3)的气相出口通过管路与液环泵(4)的吸入口连接，煤制乙二醇工艺系统中的塔D通过管路连接到冷凝器(3)与液环泵(4)之间的管路，所述液环泵(4)、气液分离器(5)和冷却器(6)之间依次通过管路连接形成循环。
2.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，其特征在于：所述低压废热蒸汽输送管和中高压蒸汽输送管上分别设有控制阀门。
3.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，其特征在于：所述塔A、塔B和塔C与第一蒸汽喷射泵(1)和第二蒸汽喷射泵(2)连接的管路上分别安装有阀门。
4.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，其特征在于：所述第一蒸汽喷射泵(1)和第二蒸汽喷射泵(2)的排出口与冷凝器(3)之间的管路上分别安装有阀门。
5.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇工艺节能真空系统，其特征在于：所述冷却器(6)的热媒入口与补充水管连接，所述气液分离器(5)的排气口与排气管连接、排水口分别与废水排放管和补充水管连接。
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