CN220649200U - 一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型要解决的技术问题是提供一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统，首先降低原料汽化使用蒸汽量，降低能源消耗；其次使用相同介质加热，消除汽化器泄露污染物料风险；最后通过热量交换，降低冷媒温度，节约压缩机电耗，其包括汽化器、原料缓冲罐、压缩机、冷凝器、储槽和精馏塔冷凝器，所述汽化器的管程进口为原料进口，所述汽化器的管程出口连通所述原料缓冲罐的进口；所述压缩机的排气口依次连通冷凝器、储槽和汽化器的壳程进口，所述汽化器的壳程出口依次连通精馏塔冷凝器和压缩机的进气口；所述汽化器的原料进口进入的原料为所述压缩机循环的冷媒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低沸点物料在化工生产中将冷媒作为热源给原料加热汽化的综合利用的技术领域，具体涉及一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统。
背景技术
四氟乙烯化工生产中使用的原料（二氟一氯甲烷）需要进行汽化加热后进入反应工序，该液相原料的压力为0.3Mpa左右、温度为-40℃左右，通过进入汽化器的管程与进入壳程的热媒进行热交换实现原料的汽化。而冷媒一般选用低压（0.35MPa）蒸汽，而蒸汽量消耗大，增加煤能源消耗，且汽化器内温差大，长时间使用容易泄露造成污染原料的风险。
精馏工段的精馏塔顶冷凝器全部使用使用氟利昂（二氟一氯甲烷）作为冷媒，该冷媒是由压缩机进行循环的，经过冷凝器后的冷媒液相氟利昂的温度约为30℃，液相氟利昂进入精馏塔顶冷凝器后闪蒸率为30% (以0.05MPa的蒸发压力进行计算得出的结果)，闪蒸率越高，氟利昂冷媒的利用率越低，压缩机电耗越大，所以进入精馏塔顶冷凝器的冷媒的液相温度越低越好。
因此，如何设计一种能量综合利用工艺，能同时实现原料加热和冷媒降温的解决方案，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统，首先降低原料汽化使用蒸汽量，降低能源消耗；其次使用相同介质加热，消除汽化器泄露污染物料风险；最后通过热量交换，降低冷媒温度，节约压缩机电耗。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统，包括汽化器、原料缓冲罐、压缩机、冷凝器、储槽和精馏塔冷凝器，
所述汽化器的管程进口为原料进口，所述汽化器的管程出口连通所述原料缓冲罐的进口；
所述压缩机的排气口依次连通冷凝器、储槽和汽化器的壳程进口，所述汽化器的壳程出口依次连通精馏塔冷凝器和压缩机的进气口；
所述汽化器的原料进口进入的原料为所述压缩机循环的冷媒。
进一步的，所述汽化器的原料进口进入的原料为压力为0.3-0.4Mpa、温度为-50~-40℃的液相二氟一氯甲烷。
进一步的，所述冷凝器与汽化器之间连通有储槽，所述储槽流出的热源为压力1.3-1.5Mpa、温度为30-35℃的液相二氟一氯甲烷。
进一步的，所述压缩机的排气口与所述冷凝器之间连通有油分离器。
进一步的，所述压缩机的进气口与所述精馏塔冷凝器之间设有气液分离罐。
进一步的，所述汽化器的原料进口进入的原料为二氟一氯甲烷，所述压缩机循环的冷媒为二氟一氯甲烷。
本实用新型与现有技术相比所取得的有益效果如下：
1、压缩机系统中循环到汽化器壳程进口的冷媒为压力1.3-1.5Mpa、温度为30-35℃的液相二氟一氯甲烷，汽化器的原料进口进入的原料为压力为0.3-0.4Mpa、温度为-50~-40℃的液相二氟一氯甲烷，相同介质在汽化器内进行热交换，从而使原料汽化，降低原料汽化使用蒸汽量，降低能源消耗；其次使用相同介质加热，消除汽化器泄露污染物料风险；
压缩机循环的冷媒经过汽化器从30℃降温到10℃，降低冷媒温度，然后进入精馏塔冷凝器进行热量交换，节约压缩机电耗；
2、储槽的设计能够储存压缩机的冷媒充当汽化器内汽化原料的热媒；
3、压缩机的排气口与所述冷凝器之间连通有油分离器，将压缩机内的润滑油截留，避免进入循环系统，造成对汽化器的污染。
附图说明
图1为本实用新型所述化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统示意图；
图中：1、汽化器，2、原料缓冲罐，3、储槽，4、油分离器，5、气液分离罐，6、压缩机，7、冷凝器，8、精馏塔冷凝器。
具体实施方式
下面将参照附图1更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本实施例公开一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统，其特征在于，包括汽化器1、原料缓冲罐2、储槽3、油分离器4、气液分离罐5、压缩机6、冷凝器7、储槽3和精馏塔冷凝器8。汽化器1的管程进口为原料进口，汽化器1的管程出口连通原料缓冲罐2的进口；压缩机6的排气口依次连通油分离器4、冷凝器、储槽3和汽化器1的壳程进口，汽化器1的壳程出口依次连通精馏塔冷凝器8、气液分离罐5和压缩机6的进气口；汽化器1的原料进口进入的原料为压缩机6循环的冷媒，在本实施例中，冷媒和原料均为二氟一氯甲烷（也叫氟利昂）。
本实用新型所述化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统工作原理如下：
原料氟利昂（二氟一氯甲烷）通过金属管线连接至汽化器1的管程进口，该管线设置流量计和调节阀进行计量调节，此时，汽化器1的原料进口进入的原料为压力0.3Mpa、温度为-40℃的液相二氟一氯甲烷，汽化器1管程出口连接至原料缓冲罐2进行稳压；
氟利昂冷媒在压缩机6系统中，通过压缩机6排出经过冷凝器降温后进入储槽3，储槽3的设计能够储存压缩机6的冷媒充当汽化器1内汽化原料的热媒，此时，冷媒氟利昂为压力1.3Mpa、温度为35℃的液相，冷媒氟利昂自储槽3通过金属管道连接至汽化器1的壳程进口，相同介质在汽化器1内进行热交换，从而使原料汽化，降低原料汽化使用蒸汽量，降低能源消耗；其次使用相同介质加热，消除汽化器1泄露污染物料风险；
汽化器1壳程出口连接至精馏塔冷凝器8的壳程，该管线上设置调节阀组和流量计，调整氟利昂流量，此时冷媒经过汽化器1换热从30℃降温到10℃，冷媒经调节阀减压后闪蒸，温度降低，通过与塔内上升的气体换热后气化，气化后的气体通过管道进入气液分离罐5，精馏塔冷凝器8壳程来的气相冷媒可能夹带液体，需经过气液分离罐5分离后再进入压缩机6，经压缩后通过管线进入油分离器4，油分离器4将油气进行分离，因为压缩机6需要油润滑，所以需要进行油气分离，分离后的冷媒气相进入到冷凝器，冷凝后的液相冷媒通过管道连接至储槽3，储槽3设置液位计对冷凝下来的冷媒进行暂存和缓冲，因夏季和冬季的空气温度差别较大，为保证储槽3内的压力维持在1.1MPa左右，冷凝器通常在夏季使用循环水蒸发冷凝，冬季只使用冷风冷凝，不使用循环水，氟利昂储槽3连接至汽化器1的壳程完成整个流程循环。
通过本实用新型所述的综合利用系统，压缩机6系统中循环到汽化器1壳程进口的冷媒为压力1.3-1.5Mpa、温度为30-35℃的液相二氟一氯甲烷，汽化器1的原料进口进入的原料为压力为0.3-0.4Mpa、温度为-50~-40℃的液相二氟一氯甲烷，相同介质在汽化器1内进行热交换，从而使原料汽化，降低原料汽化使用蒸汽量，降低能源消耗；其次使用相同介质加热，消除汽化器1泄露污染物料风险；压缩机6循环的冷媒经过汽化器1从30℃降温到10℃，降低冷媒温度，然后进入精馏塔冷凝器8进行热量交换，节约压缩机6电耗。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种化工生产中使用冷媒作为热源的综合利用系统，其特征在于，包括汽化器、原料缓冲罐、压缩机、冷凝器、储槽和精馏塔冷凝器，
所述汽化器的管程进口为原料进口，所述汽化器的管程出口连通所述原料缓冲罐的进口；
所述压缩机的排气口依次连通冷凝器、储槽和汽化器的壳程进口，所述汽化器的壳程出口依次连通精馏塔冷凝器和压缩机的进气口；
所述汽化器的原料进口进入的原料为所述压缩机循环的冷媒。
2.根据权利要求1所述的综合利用系统，其特征在于，所述汽化器的原料进口进入的原料为压力为0.3-0.4Mpa、温度为-50~-40℃的液相二氟一氯甲烷。
3.根据权利要求2所述的综合利用系统，其特征在于，所述冷凝器与汽化器之间连通有储槽，所述储槽流出的热源为压力1.3-1.5Mpa、温度为30-35℃的液相二氟一氯甲烷。
4.根据权利要求1-3任一项所述的综合利用系统，其特征在于，所述压缩机的排气口与所述冷凝器之间连通有油分离器。
5.根据权利要求1-3任一项所述的综合利用系统，其特征在于，所述压缩机的进气口与所述精馏塔冷凝器之间设有气液分离罐。
6.根据权利要求1-3任一项所述的综合利用系统，其特征在于，所述汽化器的原料进口进入的原料为二氟一氯甲烷，所述压缩机循环的冷媒为二氟一氯甲烷。
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