一种带高温升压缩机的精馏塔尾气自循环利用系统的制作方法

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本实用新型属于精馏领域，具体涉及一种带高温升压缩机的精馏塔尾气自循环利用系统。


背景技术：
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在石油和化工生产中，精馏塔发生连续排放的现象比较普遍，比如炼油生产中催化裂化分馏塔，气分装置的脱丙烷塔，顺丁橡胶中的脱水塔，丁二烯回收塔，乙烯的脱甲烷塔，以及电石法生产聚氯乙烯中，从尾冷器排出的尾气都是一种vocs的有组织排放。
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精馏塔排放的尾气是石油和化工生产中产生挥发性有机污染物最大的源头，精馏塔放空也是石油和化工生产中难以解决的共性问题。


技术实现要素：
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为解决目前精馏塔尾气产生挥发性有机污染物排放难题，本实用新型提供一种带高温升压缩机的精馏塔尾气自循环利用系统，通过高温升压缩机有效利用精馏塔尾气余热，以少量电能做功将产生的二次蒸汽加以利用，大大节省了生蒸汽的耗量，增加企业经济效益。
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为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006]
一种带高温升压缩机的精馏塔尾气自循环利用系统，包括一级预热器、二级预热器、精馏塔、蒸汽发生器、蒸汽缓冲罐和离心式蒸汽压缩机组，所述离心式蒸汽压缩机组包括高温升压缩机；精馏原水经一级预热器和二级预热器预热后进入精馏塔，精馏塔排出的尾气进入蒸汽发生器内与去离子水换热产生二次蒸汽，二次蒸汽经蒸汽缓冲罐缓冲后进入高温升压缩机，经高温升压缩机做功后进入精馏塔内部作为物料的循环加热介质。
[0007]
作为本实用新型的优选方案之一，经高温升压缩机做功后的二次蒸汽也可通过阀门切换直接排入低压蒸汽管网。
[0008]
作为本实用新型的优选方案之一，还包括生蒸汽管网，生蒸汽管网分别与精馏塔、蒸汽发生器和高温升压缩机连通。
[0009]
作为本实用新型的优选方案之一，精馏塔排出的尾气在蒸汽发生器内冷凝后形成尾气冷凝液，尾气冷凝液进入一级预热器与精馏原水换热后提高了精馏原水的进料温度，减少了系统内部的热能损失。
[0010]
作为本实用新型的优选方案之一，二次蒸汽在精馏塔内换热冷凝后经去离子水罐和去离子水泵进入二级预热器，与精馏原水换热后大部分输送至蒸汽发生器，少量排出至界外。
[0011]
作为本实用新型的优选方案之一，蒸汽发生器的冷凝水出口和蒸汽缓冲罐的冷凝水出口均连接至去离子水罐的入口；去离子水罐的出口经去离子水泵分别连接至二级预热器和高温升压缩机喷淋水口。
[0012]
作为本实用新型的优选方案之一，所述蒸汽发生器、去离子水罐和高温升压缩机
均配设有备用补去离子水管路。
[0013]
作为本实用新型的优选方案之一，所述离心式蒸汽压缩机组还包括润滑油冷却器，润滑油冷却器与循环冷却水管网连通。
[0014]
作为本实用新型的优选方案之一，所述高温升压缩机为变频压缩机。
[0015]
作为本实用新型的优选方案之一，所述蒸汽缓冲罐设有减压阀。
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相比于现有技术，本实用新型具有以下优点
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1.以少量电能做功将产生的二次蒸汽加以利用，大大节省了生蒸汽的耗量；
[0018]
2、二次蒸汽为去离子水蒸发产生，精馏尾气余热充分利用，并很好地收集了精馏尾气冷凝液，做到了尾气零排放，大大降低了精馏对环境的污染；
[0019]
3、进入压缩机的二次蒸汽非常干净，大大保证了压缩机运行效果及寿命；
[0020]
4、压缩前设置了蒸汽缓冲罐，保证了进入压缩机的蒸汽流量，并通过减压阀控制蒸汽缓冲罐蒸汽压力，稳定了进入压缩机的蒸汽的压力，大大降低了压缩机喘振的风险；
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5、精馏尾气潜热利用于产干净二次蒸汽，显热利用于原水预热，热量充分利用，减少热量浪费。
附图说明
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图1为本实用新型所述系统流程示意图。
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图中，1-一级预热器，2-二级预热器，3-精馏塔，4-蒸汽发生器，5-蒸汽缓冲罐，6-去离子水罐，7-高温升压缩机，8-润滑油冷却器。
具体实施方式
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以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。
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如图1所示，本实用新型所述带高温升压缩机的精馏塔尾气自循环利用系统，包括一级预热器1、二级预热器2、精馏塔3、蒸汽发生器4、蒸汽缓冲罐5和离心式蒸汽压缩机组，所述离心式蒸汽压缩机组包括高温升压缩机7和润滑油冷却器8；系统的补水采用去离子水，包括去离子水罐6和去离子水泵。
[0026]
系统包括精馏水管网、去离子水管网、生蒸汽管网、压缩空气管道和循环冷却水管网以及低压蒸汽管网。其中，精馏水管网与一级预热器、二级预热器、精馏塔和蒸汽发生器连通；去离子水管网与二级预热器、精馏塔、蒸汽发生器、蒸汽缓冲罐和高温升压缩机连通；生蒸汽管网与高温升压缩机、精馏塔和蒸汽发生器连通；循环冷却水管网与润滑油冷却器连通。
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精馏原水经一级预热器1和二级预热器2预热后进入精馏塔3，精馏塔排出的尾气进入蒸汽发生器4内与去离子水换热产生二次蒸汽，二次蒸汽经蒸汽缓冲罐5缓冲后进入高温升压缩机7，经高温升压缩机7做功后进入精馏塔3内部作为循环物料的加热介质；经高温升压缩机7做功后的二次蒸汽也可通过阀门切换直接排入低压蒸汽管网。
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本系统包括预热工序、循环精馏工序和蒸汽再压缩工序：
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1、预热工序。精馏原水输送和预热：精馏原水经界区外的进料泵输送，经一级预热器1、二级预热器2预热后，进入精馏塔3循环系统。其中，一级预热器1的加热介质为精馏尾气冷凝液，其由精馏塔尾气经过蒸汽发生器4冷凝后相变得到；二级预热器2的加热介质为
去离子水罐的高温去离子水，其由系统二次蒸汽加热循环物料后相变得到。
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2、循环精馏工序。预热后的精馏原水进入精馏循环系统，加热后的物料进入精馏塔3进行精馏，精馏尾气进入蒸汽发生器4冷凝后产生干净二次蒸汽，尾气冷凝液给一级预热器1预热原水，精馏后合格的精馏液连续输送至界外。精馏塔3内部加热器管程的加热介质在试车初期采用界区外进来的生蒸汽，正常运转时采用高温升压缩机7输送过来的二次蒸汽。
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3、蒸汽再压缩工序。界外补充去离子水在蒸汽发生器4中被精馏塔尾气加热形成沸腾状态，去离子水在蒸汽发生器内蒸发，为保证高温升压缩机运行平稳，产生的二次蒸汽首先进入蒸汽缓冲罐5缓冲，再经由高温升压缩机7做功提高其热焓和压力后，进入精馏塔3内部加热器管程作为循环物料的加热介质，如此以少量电能做功将产生的二次蒸汽加以利用，大大节省了生蒸汽的耗量。蒸汽缓冲罐设置减压阀，通过减压阀控制缓冲罐蒸汽压力，稳定了进入压缩机的蒸汽的压力，大大降低了高温升压缩机7喘振的风险。
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本系统中，二次蒸汽在精馏塔3内换热冷凝后经去离子水罐和去离子水泵进入二级预热器，与精馏原水换热后大部分输送至蒸汽发生器，少量排出至界外。
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蒸汽发生器的冷凝水出口和蒸汽缓冲罐的冷凝水出口均连接至去离子水罐的入口；去离子水罐的出口经去离子水泵分别连接至二级预热器、蒸汽发生器和高温升压缩机喷淋水口，由此形成循环水流程。
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经试验验证，本系统采用的压缩机温升在60～70℃时，运行电费是直接生蒸汽加热蒸汽费用的0.47～0.71倍，经济效益很好；压缩机温升在80℃时，运行电费是直接生蒸汽加热蒸汽费用的0.69～0.88倍，经济效益较好。
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因此，本系统通过高温升压缩机有效利用精馏塔尾气余热，以少量电能做功将产生的二次蒸汽加以利用，大大节省了生蒸汽的耗量，增加企业经济效益。
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应当说明的是，应当说明的是，一级预热器、二级预热器可以替代的设备包括：蛇管换热器、套管式换热器、管壳式换热器、缠绕管式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、伞板式换热器、夹套釜等，只要实现本申请相应预热功能的结构均属于本申请的保护范围内。蒸汽发生器可以替换的设备包括夹套釜、各类换热器+分离器+循环泵等，只要实现本申请所述蒸汽发生功能的结构均属于本申请的保护范围内。离心式蒸汽压缩机组也可以替换为多级串联罗茨鼓风机，以实现蒸汽压缩功能。
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以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。