一种烷氧基化反应热能综合利用系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种烷氧基化反应热能综合利用系统及方法，系统包括调温水系统、反应器移热系统、热水循环利用系统和余热制冷系统，所述的调温水系统分别与反应器移热系统、热水循环利用系统和余热制冷系统相连；所述的调温水系统包括调温水罐，所述的调温水罐上设置有工艺侧回水口、工艺侧供水口、公用侧回水口和公用侧供水口，所述的工艺侧回水口和工艺侧供水口与反应器移热系统连接，所述的公用侧回水口和公用侧供水口与热水循环利用系统和余热制冷系统连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有可高效移热并对反应热进行综合利用，节能降耗等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种烷氧基化反应热能综合利用系统及方法
本专利技术涉及化工装置
，具体涉及一种烷氧基化反应热能综合利用系统及方法。
技术介绍
以环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)为原料的烷氧基化反应为放热反应，EO/PO反应的热量需要移除，常用的技术为采用循环冷却水等作为冷却介质，通过反应器内盘管或者反应循环管道回路上换热器移除反应热，但是此种方法循环冷却水污垢系数高，移热热阻高，导致移热效率低。且烷氧基化反应为强放热反应，实际运行证明，反应放热量是反应升温用热量的约55～65倍，因此实现热量回收，对于节能降耗，保护环境显得非常重要。专利技术专利CN105754086B公开了一种烷氧基化反应热回收利用方法及其工艺装置，其特点是：链起始剂加热的蒸汽回收利用流程包括诸如链起始剂，进行物料循环；开通换热介质加热循环回路，进行换热介质循环；开通换热程序执行回路，为换热介质加热；串级循环；烷氧基化反应的反应热回收利用流程包括注入烷氧基化剂，开始反应，换热介质温度高于设定值，停止加热，开始冷却，换热介质温度高于低热回收储罐内温度、低于高温用户温度，开通低热回收利用回路；换热介质温度高于高热用户温度，同时开通高热回收利用回路和低热回收利用回路；高热回收换热器的高热回收口温度高于低热回收储罐内温度，开通高热回收利用回路，能够达到热量回收，节能降耗，保护环境的目的。但是，该回收利用方法及工艺装置系统较复杂，需要较多设备及相关控制仪表，控制操作相对复杂；同时该回收利用方法及工艺装置系统中反应热的利用仅考虑工艺生产操作的不同步骤间进行能量回收利用，未考虑将反应余热扩展到辅助生产的公用工程系统中进行回收利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种烷氧基化反应热能综合利用系统及方法，可高效移热并对反应热进行综合利用，节能降耗。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种烷氧基化反应热能综合利用系统，包括调温水系统、反应器移热系统、热水循环利用系统和余热制冷系统，所述的调温水系统分别与反应器移热系统、热水循环利用系统和余热制冷系统相连；所述的调温水系统包括调温水罐，所述的调温水罐上设置有工艺侧回水口、工艺侧供水口、公用侧回水口和公用侧供水口，所述的工艺侧回水口和工艺侧供水口与反应器移热系统连接，所述的公用侧回水口和公用侧供水口与热水循环利用系统和余热制冷系统连接。在本专利技术中，调温水罐作为其他各系统的连接以及反应热的收集缓冲设备，反应器移热系统用于反应热的移除，热水循环利用系统以调温水作为热源利用其中的热量，余热制冷系统以调温水作为制冷的热源生产低温水，并利用低温水进行相关配套生产。对于传统搅拌釜式烷氧基化反应、喷雾式外循环烷氧基化反应、文丘里式烷氧基化反应等均能利用此专利技术进行热能综合利用。同时对于生产工艺中采用多种烷氧基化反应工艺，也可以公用一套此专利技术中的热能综合利用系统。本专利技术通过设置调温水系统移除反应热，并对进入调温水系统的热量进行综合利用，达到降低能耗的目的。优选地，所述的调温水罐上设有蒸汽进口和远传温度计，所述的蒸汽进口所连接的蒸汽管道上设有蒸汽调压阀。优选地，所述的调温水罐上设有脱盐水进口和远传液位计，所述的脱盐水进口所连接的脱盐水管道上设有脱盐水调节阀。进一步优选地，所述的公用侧回水口所连接管道上设有排水管道，排水管道上设有调温水排放调节阀。优选地，所述的调温水罐上设有凝液进口。优选地，所述的调温水罐上设有氮封接口和远传压力表，所述的氮封接口连接氮气管道和放空管道，氮气管道上设有氮封调节阀，放空管道上设有放空调节阀。优选地，所述的调温水罐上设有安全阀；优选地，所述的余热制冷系统采用热水型溴化锂制冷机制冷。优选地，所述的反应器移热系统包括搅拌釜式乙氧基反应调温水冷却系统和/或外循环式乙氧基反应调温水冷却系统。进一步优选地，所述的搅拌釜式乙氧基反应调温水冷却系统和外循环式乙氧基反应调温水冷却系统在自身循环管路上设有支管，支管上设有两位阀并分别连接工艺侧回水口和工艺侧供水口，在支管之间的循环管路上也设有两位阀。通过两位阀的开合使得搅拌釜式乙氧基反应调温水冷却系统和外循环式乙氧基反应调温水冷却系统即可与调温水系统连接又可断开连接使其独立工作。一种烷氧基化反应热能综合利用方法，采用上述烷氧基化反应热能综合利用系统进行，包括以下过程：调温水罐内的调温水自工艺侧供水口送入反应器移热系统，吸收烷基化反应热量升温后经工艺侧回水口返回调温水罐，调温水自公用侧供水口送入热水循环利用系统和余热制冷系统，回用调温水中的热量使调温水降温后从公用侧回水口返回调温水罐。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术将烷氧基化反应热通过调温水进行综合利用，降低乙氧基生产企业能耗；2.本专利技术反应器移热系统采用较清洁的调温水作为移热介质，降低乙氧基反应移热热阻，维持烷氧基化反应系统的高效移热；3.本专利技术调温水罐在接收反应热的同时，可以兼做蒸汽凝液罐使用，蒸汽凝液中热量也同时在热水循环利用系统和余热制冷系统进行余热利用；4.本专利技术供冷系统的热源由烷氧基化反应热供热，降低制冷机电耗；5.本专利技术整个系统为封闭系统，无用水损失，补充的凝液或者蒸汽引起系统水量增多，多出的水经余热利用后外排，作为脱盐水水源、冷却水或者锅炉补水再次利用；6.本专利技术采用调温水移除反应热，由于调温水较一般循环水清洁，污垢系数较低，换热系统结垢少，传热效率高，移除反应热速度快，反应过程中可以使用大流量EO/PO进料，生产中能维持理想的反应器每釜操作时间，延缓随反应换热效率下降造成产能下降，同时较洁净的调温水能明显降低反应器移热系统的结垢速度，降低反应系统维修频率，延长正常生产时间，提升生产效率；7.本专利技术针对以EO/PO为原料的反应生产过程，利用EO/PO反应放出热量，进入调温水系统，利用调温水热量，通过溴化锂机组制取冷水，利用调温水热量，用于生产设施采暖、管道伴热、设备伴热等，通过反应热的合理利用，降低相关系统的整体能耗，通过较清洁的调温水作为移热介质，维持烷氧基化反应系统的高效移热；8.本专利技术主要新增设备为调温水罐以及部分开关阀，系统构成简单，操作方便，投资较少。附图说明图1为本专利技术烷氧基化反应热能综合利用系统的结构示意图一；图2为本专利技术烷氧基化反应热能综合利用系统的结构示意图二；图中：1-调温水系统，11-调温水罐，12-工艺侧回水口，13-工艺侧供水口，14-公用侧回水口，15-公用侧供水口，16-蒸汽进口，17-脱盐水进口，18-凝液进口，19-氮封接口，191-氮气管道，192-放空管道，2-反应器移热系统，21-搅拌釜式乙氧基反应调温水冷却系统，22-外循环式乙氧基反应调温水冷却系统，3-热水循环利用系统，31-伴热水循环泵，4-余热制冷系统，41-热水型溴化锂制冷机，A-远传温度计，B-远传液位计，C-远传压力表，a-蒸汽调压阀，b1-脱盐水调节阀，b2-调温水排放调节阀，c1-氮封调节阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，包括调温水系统(1)、反应器移热系统(2)、热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)，所述的调温水系统(1)分别与反应器移热系统(2)、热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)相连；/n所述的调温水系统(1)包括调温水罐(11)，所述的调温水罐(11)上设置有工艺侧回水口(12)、工艺侧供水口(13)、公用侧回水口(14)和公用侧供水口(15)，所述的工艺侧回水口(12)和工艺侧供水口(13)与反应器移热系统(2)连接，所述的公用侧回水口(14)和公用侧供水口(15)与热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，包括调温水系统(1)、反应器移热系统(2)、热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)，所述的调温水系统(1)分别与反应器移热系统(2)、热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)相连；
所述的调温水系统(1)包括调温水罐(11)，所述的调温水罐(11)上设置有工艺侧回水口(12)、工艺侧供水口(13)、公用侧回水口(14)和公用侧供水口(15)，所述的工艺侧回水口(12)和工艺侧供水口(13)与反应器移热系统(2)连接，所述的公用侧回水口(14)和公用侧供水口(15)与热水循环利用系统(3)和余热制冷系统(4)连接。


2.根据权利要求1所述的烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，所述的调温水罐(11)上设有蒸汽进口(16)和远传温度计(A)，所述的蒸汽进口(16)所连接的蒸汽管道上设有蒸汽调压阀(a)。


3.根据权利要求1所述的烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，所述的调温水罐(11)上设有脱盐水进口(17)和远传液位计(B)，所述的脱盐水进口(17)所连接的脱盐水管道上设有脱盐水调节阀(b1)。


4.根据权利要求3所述的烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，所述的公用侧回水口(14)所连接管道上设有排水管道，排水管道上设有调温水排放调节阀(b2)。


5.根据权利要求1所述的烷氧基化反应热能综合利用系统，其特征在于，所述的调温水罐(11)上设有凝液进口(18)。


6.根据权利要求1所述的烷氧基化反应热能综合利用系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元丹，姜笑欢，高军，王晓冬，沈志勇，
申请(专利权)人：上海寰球工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31