一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統；其中系統主要由減溫處理單元(即每個減溫處理單元具體包括脫鹽水進水管道、低低壓蒸汽凝結水進水管道以及凝結水減溫器)、復合空冷器水箱、凝結水回收罐、凝結水泵、調節閥、TT溫度變送儀表、PT壓力變送儀表等結構組成；其根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量，在凝結水減溫器內部與低低壓蒸汽凝結水充分混合降溫至40℃，降溫后的凝結水作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者進入低低壓蒸汽凝結水回收總管，最終通過泵送出裝置外，達到節能利用的效果。
【專利說明】
一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及烷烴脫氫裝置領域，具體而言，涉及一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統。
【背景技術】
[0002]烷烴脫氫裝置采用美國UOP公司的Oleflex工藝技術，以液化氣為原料，生產正丁烯、MTBE和丙烯產品。在其生產過程中，液化烴需要氣化，使用的熱源多為0.35Mpa的低低壓蒸汽，然而生成的凝結水壓力和溫度低，無法作為次生熱源使用。
[0003]國內首套混合烷烴脫氫裝置由我公司設計完成，目前已經順利投產。但在試車過程中發現低低壓蒸汽凝結水回收與管道系統出現問題。冷凝水最低溫度54°C，最高溫度143°C，不同溫度壓力的冷凝水混合后汽化閃蒸，管道發生水擊(即水擊現象，在壓力管道中，由于液體流速的急劇改變，從而造成瞬時壓力顯著、反復、迅速變化的現象，稱為水擊，也稱水錘現象)。眾所周知，水擊現象發生時，壓力升高值可能為正常壓力的好多倍，使管壁材料承受很大應力;壓力的反復變化，會引起管道和設備的振動，嚴重時會造成管道、管道附件及設備的損壞。經觀察和研究發現，上述傳統混合烷烴脫氫裝置其水擊發生在低低壓蒸汽疏水閥后、支管與總管匯合處，該水擊問題將會影響儀表、閥門和管道的安全，以至影響整個裝置的長周期運行。然而，混合烷烴脫氫裝置大量使用低低壓蒸汽作為熱源，與現在煉油、石化裝置有很大的不同，對于低低壓蒸汽凝結水的回收利用尚無成功的經驗和案例。
[0004]與此同時，國內烷烴脫氫裝置大量使用高效復合空冷器，該空冷器使用脫鹽水作為冷卻用水，但脫鹽水最終會被蒸發掉，不能循環使用。
[0005]因此，如何克服傳統烷烴脫氫裝置中產生的低低壓蒸汽凝結水作為復合空冷器的水源的節能以及凝結水管道的水擊振動問題，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的第一目的在于提供一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量，在凝結水減溫器內部與低低壓蒸汽凝結水充分混合降溫至40°C，降溫后的凝結水作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者進入低低壓蒸汽凝結水回收總管，最終通過栗送出裝置外，達到節能利用的效果。
[0007]為了實現本實用新型的上述目的，特采用以下技術方案:
[0008]本實用新型實施例提供了一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，包括至少兩個減溫處理單元1、復合空冷器水箱2、凝結水回收罐3、凝結水栗4;其中，每個所述減溫處理單元I具體包括脫鹽水進水管道5、低低壓蒸汽凝結水進水管道6以及凝結水減溫器7;
[0009]其中一個所述減溫處理單元I通過管道與所述復合空冷器水箱2連通;其中另一個所述減溫處理單元I通過管道依次與所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4連通；
[0010]所述脫鹽水進水管道5、所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6分別與對應的所述凝結水減溫器7連通;所述凝結水減溫器7用于對從所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6流入的凝結水和從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水在所述凝結水減溫器內部進行隔離換熱使凝結水降溫;所述凝結水減溫器7還用于對降溫后的凝結水連通輸入到所述復合空冷器水箱2內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4，最終通過所述凝結水栗送出系統外。
[0011]優選的，作為一種可實施方案;所述凝結水減溫器7具體包括減溫器殼體、位于減溫器殼體頂部的管口 N3、位于減溫器殼體底部的管口 NI以及位于減溫器殼體側面的管口 N2和隔板A;所述隔板A用于將管口 N3與管口 N2和管口 NI進行隔離；
[0012]其中，所述管口NI為凝結水進口，所述管口N2為凝結水出口，所述管口N3為脫鹽水進口。
[0013]優選的，作為一種可實施方案;所述隔板A在減溫器殼體內自上而下傾斜設置。所述隔板A具體在減溫器殼體內沿45度向下延伸至凝結水出口 N2處。
[0014]優選的，作為一種可實施方案;所述脫鹽水進水管道5上還設置有調節閥8。
[0015]優選的，作為一種可實施方案;所述調節閥8為FV流量調節閥。
[0016]優選的，作為一種可實施方案；從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有TT溫度變送儀表9;所述TT溫度變送儀表9與所述調節閥8電連接;所述TT溫度變送儀表9用于檢測輸出的凝結水溫度，并實時通過所述調節閥反饋調節所述脫鹽水進水管道5的脫鹽水流量。
[0017]優選的，作為一種可實施方案；從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有PT壓力變送儀表10;所述PT壓力變送儀表10與所述調節閥8電連接;所述PT壓力變送儀表10用于檢測輸出的凝結水壓力，并實時通過所述調節閥反饋調節所述脫鹽水進水管道5的脫鹽水流量。
[0018]相應的，本實用新型還提供了一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能方法，其利用上述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，包括如下步驟:
[0019]根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量；
[0020]在凝結水減溫器7內部，從所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6流入的溫度較高的凝結水和從所述脫鹽水進水管道5流入的溫度較低的脫鹽水進行隔離換熱使凝結水降溫;將低低壓蒸汽凝結水充分混合降溫至40°C，降溫后的凝結水作為所述復合空冷器水箱2內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4，最終通過所述凝結水栗4送出系統外。
[0021]優選的，作為一種可實施方案;所述根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量具體步驟包括:
[0022]當所述TT溫度變送儀表9檢測輸出的凝結水溫度依然過高時，實時通過所述調節閥8反饋增加從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0023]當所述TT溫度變送儀表9檢測輸出的凝結水溫度過低時，實時通過所述調節閥8反饋減少從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0024]當所述PT壓力變送儀表10檢測輸出的凝結水壓力過高時，實時通過所述調節閥8反饋減少從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0025]當所述PT壓力變送儀表10檢測輸出的凝結水壓力過低時，實時通過所述調節閥8反饋增加從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量。
[0026]與現有技術相比，本實用新型實施例的優點在于:
[0027]本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其中系統主要由兩個減溫處理單元1(即每個所述減溫處理單元I具體包括脫鹽水進水管道5、低低壓蒸汽凝結水進水管道6以及凝結水減溫器7)、復合空冷器水箱2、凝結水回收罐3、凝結水栗4、調節閥8、TT溫度變送儀表9、PT壓力變送儀表10等結構組成，上述結構構成了其節能系統的架構。
[0028]其中，最為重要的是凝結水減溫器7，該凝結水減溫器7分別與脫鹽水進水管道5、低低壓蒸汽凝結水進水管道6連通，同時內部通過隔板等結構進行充分換熱；即該凝結水減溫器7對從低低壓蒸汽凝結水進水管道6流入的凝結水和從脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水在凝結水減溫器內部進行隔離換熱使凝結水降溫(降溫，從而達到避免水擊現象發生的目的)；同時，上述凝結水減溫器7還與復合空冷器水箱2、凝結水回收罐3和凝結水栗4等連通；從而實現凝結水減溫器7對降溫后的凝結水連通輸入到復合空冷器水箱2內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入凝結水回收罐3和凝結水栗4，最終通過凝結水栗送出系統外，達到節能利用的效果。
[0029]綜上，本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，操作方便、系統架構創新性強，可克服傳統烷烴脫氫裝置中產生的低低壓蒸汽凝結水作為復合空冷器的水源的節能以及凝結水管道的水擊振動問題，進一步減少水擊安全隱患，并提升了系統的安全性和可靠性。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統的系統架構結構示意圖；
[0032]圖2為圖1中本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統中的凝結水減溫器的局部放大結構示意圖；
[0033]附圖標記:
[0034]減溫處理單元I;
[0035]脫鹽水進水管道5;低低壓蒸汽凝結水進水管道6;凝結水減溫器7;
[0036]復合空冷器水箱2;
[0037]凝結水回收罐3;
[0038]凝結水栗4;
[0039]調節閥8;
[0040]TT溫度變送儀表9;
[0041 ] PT壓力變送儀表10。
【具體實施方式】
[0042]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0044]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0045]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，包括至少兩個減溫處理單元1、復合空冷器水箱2、凝結水回收罐3、凝結水栗4;其中，每個所述減溫處理單元I具體包括脫鹽水進水管道5、低低壓蒸汽凝結水進水管道6以及凝結水減溫器7;(即參見圖2，需要說明的是，即將脫鹽水進水管道5、低低壓蒸汽凝結水進水管道6以及凝結水減溫器7統稱構成了一個減溫處理單元I的結構)。
[0046]上述減溫處理單元1、復合空冷器水箱2、凝結水回收罐3、凝結水栗4等主要結構之間的連接連通方式、位置關系以及布局如下:
[0047]其中一個所述減溫處理單元I通過管道與所述復合空冷器水箱2連通;其中另一個所述減溫處理單元I通過管道依次與所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4連通；
[0048]所述脫鹽水進水管道5、所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6分別與對應的所述凝結水減溫器7連通;所述凝結水減溫器7用于對從所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6流入的凝結水和從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水在所述凝結水減溫器內部進行隔離換熱使凝結水降溫;所述凝結水減溫器7還用于對降溫后的凝結水連通輸入到所述復合空冷器水箱2內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4，最終通過所述凝結水栗送出系統外。
[0049]下面對本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統的具體結構以及具體技術效果做一下詳細說明:
[0050]在具體結構中:所述凝結水減溫器7具體包括減溫器殼體、位于減溫器殼體頂部的管口 N3、位于減溫器殼體底部的管口 NI以及位于減溫器殼體側面的管口 N2和隔板A;所述隔板A用于將管口 N3與管口 N2和管口 NI進行隔離；
[0051]其中，所述管口NI為凝結水進口(即其與低低壓蒸汽凝結水進水管道6連通)，所述管口 N2為凝結水出口，所述管口 N3為脫鹽水進口(即其與脫鹽水進水管道5連通)。
[0052]需要說明的是，本實用新型的凝結水減溫器7的管口NI為凝結水進口，管口N2為凝結水出口，管口N3為脫鹽水進口。凝結水和脫鹽水在凝結水減溫器7內部先通過隔板換熱使凝結水預降溫，隔板45度向下延伸至凝結水減溫器7的凝結水出口 N2。凝結水經換熱器凝結水管道疏水閥出來后，因為低低壓凝結水壓力比較低，容易閃蒸出蒸汽，并且凝結水也極易夾帶蒸汽，蒸汽積集在彎頭處，待能量達到一定程度時產生強烈的振動，影響管道和儀表的安全，影響整個裝置的正常運行。為了解決這個難題，本實用新型的凝結水減溫器7在設計時考慮了能夠收集凝結水夾帶和閃蒸出來的蒸汽，并通過隔板A與冷的脫鹽水換熱降溫，使蒸汽凝結，進而從根本上解決低低壓蒸汽凝結水管道的振動。
[0053]優選的，作為一種可實施方案;所述隔板A在減溫器殼體內自上而下傾斜設置。所述隔板A具體在減溫器殼體內沿45度向下延伸至凝結水出口 N2處。
[0054]優選的，作為一種可實施方案;所述脫鹽水進水管道5上還設置有調節閥8。所述調節閥8為FV流量調節閥。
[0055]需要說明的是，上述調節閥8在工業自動化過程控制領域中被廣泛應用，通過接受調節控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數的最終控制元件。具體而言，其通過接收TT溫度變送儀表9發送的溫度變送信號以及PT壓力變送儀表10發送的壓力變送信號，對脫鹽水進水管道5輸入的進水流量進行反饋控制。
[0056]優選的，作為一種可實施方案；從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有TT溫度變送儀表9;所述TT溫度變送儀表9與所述調節閥8電連接;所述TT溫度變送儀表9用于檢測輸出的凝結水溫度，并實時通過所述調節閥反饋調節所述脫鹽水進水管道5的脫鹽水流量。
[0057]優選的，作為一種可實施方案；從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有PT壓力變送儀表10;所述PT壓力變送儀表10與所述調節閥8電連接;所述PT壓力變送儀表10用于檢測輸出的凝結水壓力，并實時通過所述調節閥反饋調節所述脫鹽水進水管道5的脫鹽水流量。
[0058]下面對于本實用新型應用的上述烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，所產生的節能方法進行說明:該烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能方法，主要包括如下步驟:
[0059]根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量；
[0060]在凝結水減溫器7內部，從所述低低壓蒸汽凝結水進水管道6流入的溫度較高的凝結水和從所述脫鹽水進水管道5流入的溫度較低的脫鹽水進行隔離換熱使凝結水降溫;將低低壓蒸汽凝結水充分混合降溫至40°C，降溫后的凝結水作為所述復合空冷器水箱2內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入所述凝結水回收罐3和所述凝結水栗4，最終通過所述凝結水栗4送出系統外。
[0061]優選的，作為一種可實施方案;所述根據低低壓蒸汽凝結水的溫度和壓力控制脫鹽水的流量具體步驟包括:
[0062]當所述TT溫度變送儀表9檢測輸出的凝結水溫度依然過高時，實時通過所述調節閥8反饋增加從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0063]當所述TT溫度變送儀表9檢測輸出的凝結水溫度過低時，實時通過所述調節閥8反饋減少從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0064]當所述PT壓力變送儀表10檢測輸出的凝結水壓力過高時，實時通過所述調節閥8反饋減少從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量；
[0065]當所述PT壓力變送儀表10檢測輸出的凝結水壓力過低時，實時通過所述調節閥8反饋增加從所述脫鹽水進水管道5流入的脫鹽水流量。
[0066]綜上所述，本實用新型實施例提供的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，操作方便、系統架構創新性強，可克服傳統烷烴脫氫裝置中產生的低低壓蒸汽凝結水作為復合空冷器的水源的節能以及凝結水管道的水擊振動問題，進一步減少水擊安全隱患，并提升了系統的安全性和可靠性。
[0067]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于，包括至少兩個減溫處理單元(I)、復合空冷器水箱(2)、凝結水回收罐(3)、凝結水栗(4);其中，每個所述減溫處理單元(I)具體包括脫鹽水進水管道(5)、低低壓蒸汽凝結水進水管道(6)以及凝結水減溫器(7)； 其中一個所述減溫處理單元(I)通過管道與所述復合空冷器水箱(2)連通;其中另一個所述減溫處理單元(I)通過管道依次與所述凝結水回收罐(3)和所述凝結水栗(4)連通；所述脫鹽水進水管道(5)、所述低低壓蒸汽凝結水進水管道(6)分別與對應的所述凝結水減溫器(7)連通;所述凝結水減溫器(7)用于對從所述低低壓蒸汽凝結水進水管道(6)流入的凝結水和從所述脫鹽水進水管道(5)流入的脫鹽水在所述凝結水減溫器內部進行隔離換熱使凝結水降溫;所述凝結水減溫器(7)還用于對降溫后的凝結水連通輸入到所述復合空冷器水箱(2)內作為烷烴脫氫裝置高效復合空冷器的水源，或者依次進入所述凝結水回收罐(3)和所述凝結水栗(4)，最終通過所述凝結水栗(4)送出系統外。2.根據權利要求1所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述凝結水減溫器(7)具體包括減溫器殼體、位于減溫器殼體頂部的管口(N3)、位于減溫器殼體底部的管口(NI)以及位于減溫器殼體側面的管口(N2)和隔板(A);所述隔板(A)用于將管口(N3)與管口(N2)和管口(NI)進行隔離； 其中，所述管口(NI)為凝結水進口，所述管口(N2)為凝結水出口，所述管口(N3)為脫鹽水進口。3.根據權利要求2所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述隔板(A)在減溫器殼體內自上而下傾斜設置。4.根據權利要求3所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述隔板(A)具體在減溫器殼體內沿45度向下延伸至凝結水出口(N2)處。5.根據權利要求1所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述脫鹽水進水管道(5)上還設置有調節閥(8)。6.根據權利要求5所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述調節閥(8)為FV流量調節閥。7.根據權利要求6所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有TT溫度變送儀表(9)。8.根據權利要求7所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述TT溫度變送儀表(9)與所述調節閥(8)電連接。9.根據權利要求7所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 從所述凝結水減溫器的輸出管道上還設置有PT壓力變送儀表(10)。10.根據權利要求9所述的烷烴脫氫裝置低低壓蒸汽凝結水節能系統，其特征在于， 所述PT壓力變送儀表(10)與所述調節閥(8)電連接。
【文檔編號】B01J19/00GK205586961SQ201521127564
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】鄒鳳程, 王金華, 陳瑩瑩, 胡慧曄
【申請人】北京華福工程有限公司