CN204007197U - 合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其包括蒸汽冷凝液槽，所述蒸汽冷凝液槽通过管路分别与精馏塔再沸器和脱盐水换热器相连接，所述精馏塔再沸器通过管路连接到冷凝水冷却器，所述脱盐水换热器通过管路连接到脱氧水罐。本实用新型可回收装置内的蒸汽冷凝液，节约能耗；利用冷凝液的热量给精馏塔再沸器做热源，节约能耗；利用冷凝液的热能给回收的脱盐水换热，降低脱氧水罐外界蒸汽的消耗，降低生产成本。

Description

合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置

技术领域

本实用新型涉及合成气制乙二醇蒸汽冷凝液回收工艺路线的设计，具体涉及合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置。

背景技术

乙二醇是一种重要的化工基础有机原料，主要用于生产聚酯(可进一步生产涤纶纤维、饮料瓶、薄膜等）、防冻剂等。聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量目前约占国内总消费量的94%，其生产的聚酯碳纤维强度高、耐腐化，是世界公认的无危害高新工程材料。 随着我国乙二醇生产能力的不断增加，产量也相应增加。2001年我国乙二醇的产量为94.91万吨，2010年增加到260万吨，2001～2010年产量的年均增长率约为12.86%。虽然我国乙二醇的产能和产量增长较快，但仍不能满足国内市场日益增长的需求，每年都需大量进口，且进口量呈逐年增加的态势。根据海关统计，2000年我国乙二醇的进口量只有104.97万吨，2006年增加到406.13万吨，2007年约522万吨，2009年为580万吨，2010年进口量为664.4万吨，较上年增加14.0%，进口依存度高达72.26%。根据中国聚酯协会预测，预计2012年我国乙二醇产量将达到420万吨，乙二醇进口总量肯定超过700万吨，乙二醇表观消费量的需求将达1120万吨，自给率仅达到37.5%。根据目前情况判断，在未来的十年内国内乙二醇仍难以摆脱需要大量进口的局面。因此，乙二醇在我国具有广阔的市场前景，在当今石油价格不断攀升的形势下，以煤路线替代石油路线，建设大型乙二醇装置在我国具有重大战略意义。

传统的乙二醇生产方法是走石油化工路线，即由石油加工得到乙烯，乙烯氧化生成环氧乙烷，环氧乙烷进一步水合生产乙二醇。近年来国内多家科研机构争相开发煤基合成气制乙二醇技术，因为使用此工艺得到的乙二醇成本不到目前广泛采用的乙烯路线的一半，加上国内乙二醇的自给率低，使得此项技术有着广阔的工业应用前景。随着世界石油资源的日渐短缺，开辟新的工艺路线已成为当务之急。考虑到我国的能源结构是煤多油少，发展以碳一化合物为原料制取乙二醇的路线，对于我国能源的合理利用、减少对石油的依赖、缓解乙烯供应量的不足都具有极其深远的意义。合成气制乙二醇属于煤的清洁利用关键前沿技术，五大新型煤化工技术之一，是现在国内重点发展技术，对于我国能源结构调整具有战略意义。合成气制乙二醇的工业生产工艺主要包括酯化反应单元、羰化反应单元、加氢反应单元以及精制单元。酯化反应单元即第一步亚硝酸甲酯（CH₃ONO）的制备。该反应常压下、无催化剂、温度在30-80℃的条件下进行：2NO+2CH₃OH+1/2O₂→2CH₃ONO+H₂O；草酸二甲酯是以甲醇、NO、CO和O₂为原料制乙二醇时的中间产品，分子式为(COOCH₃)₂，制备草酸二甲酯的反应即第二步羰化反应单元，该反应常压下、温度为120-140℃、催化剂Pd/Al₂O₃的条件下进行：2CO+2CH₃ONO→(COOCH₃)₂+2NO；第三步加氢反应单元即乙二醇（化学式为(CH₂OH)₂）的制备是将气相草酸二甲酯（化学式为(COOCH₃)₂）与H₂混合在温度为190-210℃、压力为2.5MPA、催化剂为铜硅催化剂的条件下反应：(COOCH₃)₂＋4H₂→(CH₂OH)₂+2CH₃OH。而在工业生产中，各反应单元均可能使用到大量蒸汽，继而产生出大量的高温或者低温的蒸汽冷凝液，目前大多采用降温排放的方式，这样即造成大量的能源消耗，生产成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够更好地降低工艺路线的消耗，同时有效降低生产成本的合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置。

本实用新型的合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，包括蒸汽冷凝液槽，所述蒸汽冷凝液槽通过管路分别与精馏塔再沸器和脱盐水换热器相连接，所述精馏塔再沸器通过管路连接到冷凝水冷却器，所述脱盐水换热器通过管路连接到脱氧水罐。

所述经过蒸汽冷凝液槽后所产生的低压蒸汽再回收至低压蒸汽管网。

所述经精馏塔再沸器冷凝后形成的冷凝液进入冷凝水冷却器，利用循环水换热，将冷却后的冷凝水通过管路送至系统冷冻机组，用于给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站。

所述经过脱盐水换热器换热后的蒸汽冷凝液通过管路送到乙二醇系统冷冻机组，给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站。

所述经过脱氧水罐处理后的脱盐水通过管路送至去脱盐水管网。

本实用新型的有益效果在于：

1.回收装置内的蒸汽冷凝液，节约能耗。

2.利用冷凝液的热量给精馏塔再沸器做热源，节约能耗。

3.利用冷凝液的热能给回收的脱盐水换热，降低脱氧水罐外界蒸汽的消耗，降低生产成本。

4.利用冷凝液给系统冷冻机组补充水源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、蒸汽冷凝液槽；2、精馏塔再沸器；3、脱盐水换热器；4、冷凝水冷却器；5、脱氧水罐。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，包括用于收集低压蒸汽冷凝液的蒸汽冷凝液槽1，该蒸汽冷凝液槽1通过管路分别与精馏塔再沸器2和脱盐水换热器3相连接，精馏塔再沸器2通过管路连接到冷凝水冷却器4，脱盐水换热器3通过管路连接到脱氧水罐5，脱盐水换热器3可将来自羰化单元的脱盐水升温至90oC；经过蒸汽冷凝液槽1后所产生的低压蒸汽再回收至低压蒸汽管网；经精馏塔再沸器2冷凝后形成的冷凝液进入冷凝水冷却器4，利用循环水换热，将冷却后的冷凝水通过管路送至系统冷冻机组用于给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站；经过脱盐水换热器3换热后的蒸汽冷凝液通过管路送到乙二醇系统冷冻机组用于给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站；经过脱氧水罐5处理后的脱盐水通过管路送至去脱盐水管网。

合成气制乙二醇工艺包括酯化单元、羰化单元、加氢单元和精制单元；各单元所使用低压蒸汽产生的蒸汽冷凝液，统一回收至蒸汽冷凝液槽1。蒸汽冷凝液槽1可设计现场液位计和远传液位计，在蒸汽冷凝液槽1产生的0.2Mpa蒸汽回收至低压蒸汽管网，重新分配使用。蒸汽冷凝液槽1产生的冷凝液一部分给羰化单元精馏塔再沸器2做换热热源；一部分冷凝液进入脱盐水换热器3；羰化单元工艺上生产煤制乙二醇的中间产品草酸二甲酯，草酸二甲酯54°结晶，为了防止结晶，设备和工艺管线使用60°的脱盐盐水给设备和管道伴热，伴热产生的低温脱盐水，进入到脱盐水换热器3，和来自蒸汽冷凝液槽1的110°的蒸汽冷凝液在脱盐水换热器3，进行换热，将回收的脱盐水重新升温至90°左右，进入到脱氧水罐5；来自外界的低压蒸汽进入到脱氧水罐5，利用脱氧水罐5设备的原理，在脱氧水罐5里将脱盐水的氧进行脱除，脱除氧后的脱盐水回收至管网作为锅炉水使用。经过脱盐水换热器3换热后的35°蒸汽冷凝液进入到乙二醇系统冷冻机组用于给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站。精馏塔再沸器2的冷凝液进入冷凝水冷却器4，利用循环水换热，将冷却后35°的冷凝水送至系统冷冻机组用于给冷冻机组补充冷冻液，或者送至冷凝水脱盐水站。

Claims (5)

1.合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其特征在于，包括蒸汽冷凝液槽（1），所述蒸汽冷凝液槽（1）通过管路分别与精馏塔再沸器（2）和脱盐水换热器（3）相连接，所述精馏塔再沸器（2）通过管路连接到冷凝水冷却器（4），所述脱盐水换热器（3）通过管路连接到脱氧水罐（5）。

2.如权利要求1所述合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其特征在于，经过所述蒸汽冷凝液槽（1）后所产生的低压蒸汽再回收至低压蒸汽管网。

3.如权利要求1所述合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其特征在于，所述经精馏塔再沸器（2）冷凝后形成的冷凝液进入冷凝水冷却器（4），利用循环水换热，将冷却后的冷凝水通过管路送至系统冷冻机组或者冷凝水脱盐水站。

4.如权利要求1所述合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其特征在于，经过所述脱盐水换热器（3）换热后的蒸汽冷凝液通过管路送到乙二醇系统冷冻机组或者冷凝水脱盐水站。

5.如权利要求1所述合成气制乙二醇工业生产中蒸汽冷凝液的回收装置，其特征在于，经过所述脱氧水罐（5）处理后的脱盐水通过管路送至去脱盐水管网。