CN216879284U - 一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于聚酯生产设备技术领域，尤其涉及一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，包括新鲜乙二醇管路、热乙二醇管路和乙二醇收集槽，所述新鲜乙二醇管路上依次设置有流量调节阀、换热器、温度计和若干配制罐，所述新鲜乙二醇管路上在配制罐的进口设置有气控开关阀；所述热乙二醇管路依次与工艺塔的热乙二醇出口、换热器和乙二醇收集槽连通，所述换热器和工艺塔之间的热乙二醇管路上设置有热乙二醇泵；所述工艺塔的水蒸气出口设置有水蒸气主管路，所述水蒸气主管路上设置有水蒸气支管路，所述配制罐的外周设置有保温盘管，所述保温盘管与水蒸气支管路连通。

Description

一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统

技术领域

本实用新型属于聚酯生产设备技术领域，尤其涉及一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统。

背景技术

长期以来，国内聚酯行业的催化剂、稳定剂等辅料配制系统都是用高温导热油或低压蒸汽通入配制罐内设置的加热盘管对溶剂乙二醇进行加热，加热的同时开启搅拌器，温度到位后，再投入催化剂、稳定剂等，通过一定时间的搅拌，充分溶解或混合均匀后，取样分析，配制结束。配制时用低压蒸汽加热需要消耗外供蒸汽，用导热油加热则需先烧煤或天然气将导热油加热，两种方法均存在能源的消耗问题、且配制罐内的加热盘管如果出现裂缝或损坏，还存在泄漏的安全隐患。

在聚酯(PET)生产的酯化反应过程中，会有水的生成，这些反应生成的水和一部分汽化的乙二醇一起进入到工艺塔，在工艺塔内，乙二醇和水由于沸点不同，在工艺塔内被分离，其中轻组分水以蒸汽的形式从塔顶排出，重组分乙二醇落到塔底，塔底的乙二醇经泵采出后，进入乙二醇收集罐继续回用，但这部分乙二醇温度很高，根据工艺条件的不同，不同聚酯装置的工艺塔塔底乙二醇温度在170℃-210℃之间，直接进乙二醇收集罐将会产生大量乙二醇蒸汽，企业一般都会先用循环冷却水对热乙二醇进行冷却降温，再送入乙二醇收集罐回用，不仅增加循环冷却水系统的换热量，而且热乙二醇中的高品位热量也被浪费掉。若将聚酯装置的工艺塔内热乙二醇余热应用到辅料配制系统，将大大提高能源利用率，节约能源，降低成本。

实用新型内容

为解决现有技术存在的聚酯装置的辅料配制系统能源浪费和安全隐患的问题，本实用新型提供一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，包括新鲜乙二醇管路、热乙二醇管路和乙二醇收集槽，所述新鲜乙二醇管路上依次设置有流量调节阀、换热器、温度计和若干配制罐，所述新鲜乙二醇管路上在配制罐的进口设置有气控开关阀；所述热乙二醇管路依次与工艺塔的热乙二醇出口、换热器和乙二醇收集槽连通，所述换热器和工艺塔之间的热乙二醇管路上设置有热乙二醇泵；所述工艺塔的水蒸气出口设置有水蒸气主管路，所述水蒸气主管路上设置有水蒸气支管路，所述配制罐的外周设置有保温盘管，所述保温盘管与水蒸气支管路连通。

作为优选，所述新鲜乙二醇管路上与换热器并联有第一阀门，所述新鲜乙二醇管路上在换热器的进口和出口分别设置有第二阀门和第三阀门；所述热乙二醇管路上与换热器并联有第四阀门，所述热乙二醇管路上在换热器的进口和出口分别设置有第五阀门和第六阀门。关闭第二阀门和第三阀门，并打开第一阀门，可以满足某些不需要加热的辅料的配制，关闭第五阀门和第六阀门，并打开第四阀门，可以将热乙二醇直接送到乙二醇收集槽，提高该辅料配制系统的使用灵活性。

进一步地，所述热乙二醇管路上还设置有板式热交换器，所述第四阀门、板式热交换器和乙二醇收集槽依次连接。板式热交换器用循环冷却水对由第四阀门直接送到乙二醇收集槽的热乙二醇降温冷却。

作为优选，所述新鲜乙二醇管路的进口端还设置有流量计。通过流量计便于设定新鲜乙二醇的加入量。

作为优选，所述新鲜乙二醇管路上设置有膨胀罐。补偿在不加料、气控开关阀全处于关闭状态时，管路内残留乙二醇热胀冷缩的体积变化，有效保护该辅料配制系统，也更加安全。

进一步地，所述水蒸气支管路的进口端设置有第七阀门，每个所述配制罐的保温盘管上均设置有第八阀门。第七阀门作为水蒸气支管路上的总阀门，便于总体控制进入各个保温盘管的水蒸气量，第八阀门便于控制进入对应配制罐的保温盘管的水蒸气量，便于调节所需要的保温温度；保温盘管上的疏水阀把冷凝下来的高浓度有机废水外接。

进一步地，所述配制罐的外周设置有保温层，所述保温盘管位于保温层和配制罐之间。进一步提高对配制罐的保温效果。

进一步地，所述换热器为列管式换热器，所述热乙二醇管路将热乙二醇引入换热器的管程，所述新鲜乙二醇管路将新鲜乙二醇引入换热器的壳程。保证热乙二醇和新鲜乙二醇的换热效果。

有益效果：本实用新型的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，将聚酯装置中工艺塔排出的水蒸气和高温乙二醇余热利用起来，通过铺设管路、加装换热器、膨胀罐和多个不同类型的阀门等，形成一个完整的具有乙二醇加热、计量、分配和保温功能的辅料配制系统，该辅料配制系统无需使用外供蒸汽或导热油，而是充分利用聚酯装置本身的余热、废热，也无需使用加热盘管，既能节能降耗，也简化了配制罐的结构设计，取消了热媒泵等设备的设置，大大降低设备制造成本，消除导热油泄漏风险，同时对工艺塔排出的高温乙二醇进行了降温；本实用新型的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，巧妙的利用聚酯装置中工艺塔排出水蒸气的一部分，实现对配制罐的保温，进一步节能降耗，水蒸气可以对配制好的辅料进行保温，有利于配制的辅料保持在预设温度，保证辅料添加至主反应时达到良好反应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统的原理示意图；

图中实心箭头标示乙二醇流动方向，空心箭头标示水蒸气流动方向；

图中：1、新鲜乙二醇管路，2、热乙二醇管路，3、乙二醇收集槽，4、流量调节阀，5、换热器，6、温度计，7、配制罐，8、气控开关阀，9、热乙二醇泵，10、水蒸气主管路，11、水蒸气支管路，12、保温盘管，13、第一阀门，14、第二阀门，15、第三阀门，16、第四阀门，17、第五阀门，18、第六阀门，19、第七阀门，20、第八阀门，21、流量计，22、膨胀罐，23、工艺塔，24、板式热交换器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，包括新鲜乙二醇管路1、热乙二醇管路2和乙二醇收集槽3，所述新鲜乙二醇管路1上依次设置有流量调节阀4、换热器5、温度计6和若干配制罐7，本实施例的所述新鲜乙二醇管路1的进口端还设置有流量计21，所述新鲜乙二醇管路1上在配制罐7的进口设置有气控开关阀8，本实施例的所述新鲜乙二醇管路1上与换热器5并联有第一阀门13，所述新鲜乙二醇管路1上在换热器5的进口和出口分别设置有第二阀门14和第三阀门15；所述热乙二醇管路2依次与工艺塔23的热乙二醇出口、换热器5和乙二醇收集槽3连通，所述换热器5和工艺塔23之间的热乙二醇管路2上设置有热乙二醇泵9，本实施例的所述热乙二醇管路2上与换热器5并联有第四阀门16，所述热乙二醇管路2上在换热器5的进口和出口分别设置有第五阀门17和第六阀门18；本实施例的所述热乙二醇管路2上还设置有板式热交换器24，所述第四阀门16、板式热交换器24和乙二醇收集槽3依次连接，板式热交换器用循环冷却水对由第四阀门直接送到乙二醇收集槽的热乙二醇降温冷却；

所述工艺塔23的水蒸气出口设置有水蒸气主管路10，所述水蒸气主管路10上设置有水蒸气支管路11，所述配制罐7的外周设置有保温盘管12，所述保温盘管12与水蒸气支管路11连通，所述保温盘管12上设置有疏水阀把冷凝下来的高浓度有机废水外接；本实施例的所述水蒸气支管路11的进口端设置有第七阀门19，每个所述配制罐7的保温盘管12上均设置有第八阀门20；本实施例的所述配制罐7的外周设置有保温层(图中未示意出)，所述保温盘管12位于保温层和配制罐7之间。

为了有效防止管路内残留乙二醇热胀冷缩的体积变化损坏该辅料配制系统，在本实施例中，所述新鲜乙二醇管路1上设置有膨胀罐22。

为了保证热乙二醇和新鲜乙二醇的换热效果，在本实施例中，所述换热器5为列管式换热器5，所述热乙二醇管路2将热乙二醇引入换热器5的管程，所述新鲜乙二醇管路1将新鲜乙二醇引入换热器5的壳程。

工作原理如下：

首先通过流量计21设定新鲜乙二醇的加入量，再打开对应配制罐7的气控开关阀8，新鲜乙二醇管路1将新鲜乙二醇引入换热器5的壳程，同时热乙二醇泵9将工艺塔23的高温乙二醇通过热乙二醇管路2引入换热器5的管程，通过换热器5的换热作用新鲜乙二醇被加热，被加热的新鲜乙二醇在新鲜乙二醇管路1内继续向前流动，直至注入对应的配制罐7内；通过换热器5的换热作用高温乙二醇被降温，被降温的高温乙二醇在热乙二醇管路2内继续向前流动，直至注入乙二醇收集槽3储存，以供后续回收使用；

其中，可以通过调节第四阀门16，使一部分高温热乙二醇直接进入乙二醇收集罐，减少进入换热器5的高温乙二醇量来控制换热量，从而调节新鲜乙二醇温度，使之达到需要的温度；也可以通过调节流量调节阀4控制新鲜乙二醇的流速来控制换热器5的换热量，流速慢，则换热充分，温度升高，流速快，则温度降低，从而调节新鲜乙二醇温度，使之达到需要的温度；温度计6实时监视换热后的新鲜乙二醇的温度变化；

同时，水蒸气支管路11将工艺塔23的水蒸气引入对应配制罐7的保温盘管12内，并通过第七阀门19和对应的第八阀门20调节对应配制罐7所需要的保温温度，保证配制的辅料在添加至主反应时处于预设温度。

当配制某些不需要加热的辅料时，关闭第二阀门14和第三阀门15，并打开第一阀门13；以及，关闭第五阀门17和第六阀门18，并打开第四阀门16，可以将热乙二醇直接送到乙二醇收集槽3；以及，关闭第七阀门19。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：包括新鲜乙二醇管路(1)、热乙二醇管路(2)和乙二醇收集槽(3)，所述新鲜乙二醇管路(1)上依次设置有流量调节阀(4)、换热器(5)、温度计(6)和若干配制罐(7)，所述新鲜乙二醇管路(1)上在配制罐(7)的进口设置有气控开关阀(8)；所述热乙二醇管路(2)依次与工艺塔(23)的热乙二醇出口、换热器(5)和乙二醇收集槽(3)连通，所述换热器(5)和工艺塔(23)之间的热乙二醇管路(2)上设置有热乙二醇泵(9)；所述工艺塔(23)的水蒸气出口设置有水蒸气主管路(10)，所述水蒸气主管路(10)上设置有水蒸气支管路(11)，所述配制罐(7)的外周设置有保温盘管(12)，所述保温盘管(12)与水蒸气支管路(11)连通。

2.根据权利要求1所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述新鲜乙二醇管路(1)上与换热器(5)并联有第一阀门(13)，所述新鲜乙二醇管路(1)上在换热器(5)的进口和出口分别设置有第二阀门(14)和第三阀门(15)；所述热乙二醇管路(2)上与换热器(5)并联有第四阀门(16)，所述热乙二醇管路(2)上在换热器(5)的进口和出口分别设置有第五阀门(17)和第六阀门(18)。

3.根据权利要求2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述热乙二醇管路(2)上还设置有板式热交换器(24)，所述第四阀门(16)、板式热交换器(24)和乙二醇收集槽(3)依次连接。

4.根据权利要求1或2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述新鲜乙二醇管路(1)的进口端还设置有流量计(21)。

5.根据权利要求1或2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述新鲜乙二醇管路(1)上设置有膨胀罐(22)。

6.根据权利要求1或2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述水蒸气支管路(11)的进口端设置有第七阀门(19)，每个所述配制罐(7)的保温盘管(12)上均设置有第八阀门(20)；所述保温盘管(12)上设置有疏水阀。

7.根据权利要求1或2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述配制罐(7)的外周设置有保温层，所述保温盘管(12)位于保温层和配制罐(7)之间。

8.根据权利要求1或2所述的利用聚酯装置的工艺塔余热的辅料配制系统，其特征在于：所述换热器(5)为列管式换热器(5)，所述热乙二醇管路(2)将热乙二醇引入换热器(5)的管程，所述新鲜乙二醇管路(1)将新鲜乙二醇引入换热器(5)的壳程。

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