一种化工过程循环加热系统技术方案

本实用新型专利技术为一种化工过程循环加热系统，包括一次热媒循环系统；其包括主循环泵、设置在炉区内的有机载体的加热装置和闪蒸釜；主循环泵与加热装置连接，主循环泵与热媒闪蒸釜的出口连接；加热装置分别与热媒闪蒸釜连接；一次热媒体循环系统设置在生产装置区域内；热媒闪蒸釜与酯化反应器系统连接；热媒闪蒸釜与缩聚反应器系统连接，热媒闪蒸器通过热媒泵与热媒闪蒸器连接；回收罐通过热媒泵与热媒闪蒸器的底部出口连接。该系统加大了热能的分级利用，提高了热能的利用效率，并根据车间生产的工艺状态不同，系统分为主系统和子系统的操作，可使聚酯装置的进一步节能成为现实。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工过程循环加热系统。特别是涉及一种采用燃煤炉加热有机载体并闪蒸产生蒸汽去加热设备、并且闪蒸后的冷凝液也可用于设备和管道加热的系统。此系统可以用于复杂系统的供热并且达到精确的温度控制。
技术介绍
在化工生产领域，特别是在石油化工领域，比如聚合物的制造过程中，由于反应温度高，往往采用有机热载体作为热媒的循环加热系统来为生产过程的反应装置提供所需的热能。在采用联苯和联苯醚的混合物VP-1为热媒的循环加热系统的现有技术中，普遍被采用的系统有这样两个特点一是现有技术中热媒闪蒸釜与加热炉作为整体布置在炉区的。在炉区内，热媒经过加热炉加热后、通过闪蒸釜变成热媒蒸气后，再被送到离炉区较远的的生产装置区。最后，生产装置区的低温热媒冷凝液再用泵送还回炉区加热。如此循环往复。二是用来加热热媒的设备大多采用的是以燃料油为能源的燃油加热炉。特别是在对于低沸点的有机物作热媒闪蒸产生热媒蒸气的加热系统中，则全部采用的是用燃油锅炉来加热热媒。现有技术的这种循环加热系统，由于闪蒸单元布置在炉区而远离生产装置区，因此无论对炉区而言还是对生产装置区而言，都存在流程复杂、设备台数多，而且不利于节能的缺点。现有技术之所以采用以燃料油为能源的燃油加热炉，而不采用燃煤加热炉，主要是因为对于燃煤加热炉而言，有机热载体出口温度不易精确控制。以至于使得出口温度波动较大。由于现有技术的这些缺陷，气相热媒系统尽管优点很多，但是其使用却受到了很大的限制，特别是针对我国大多数地区鼓励以煤为燃料的国情来说，尤其是这样。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服现有技术流程复杂、设备台数多，而且不利于节能的缺点，采用燃煤炉加热液相有机热载体、就地闪蒸产生气相热媒及冷凝液逐级利用的密闭系统达到节能、简化流程和精确控制加热过程的目的。本技术的化工过程循环加热系统是这样实现的一种化工过程的循环加热系统，所述的系统包括一个一次热媒循环系统；其特征在于所述的一次热媒循环包括主循环泵、设置在炉区内的用于加热液相热媒的有机载体的加热装置和用于将所述液相热媒转化为部分气相热媒的闪蒸釜；所述的主循环泵P1与加热装置连接，所述的主循环泵P1与热媒闪蒸釜T1的出口连接；所述的加热装置分别与热媒闪蒸釜T1、T2连接；带有热媒闪蒸釜T1、T2的一次热媒体循环系统设置在生产装置区域内；所述的热媒闪蒸釜T1与酯化反应器系统连接；所述的酯化反应器系统包括酯化加热器E1和酯化釜E2；所述的热媒闪蒸釜T2与缩聚反应器系统连接，所述的缩聚反应器系统包括预缩聚加热器E3、预缩聚釜E4及出料管、终缩聚釜E5和二个缩聚反应器的上部气相系统E6，和回收上述四部分使用后的热媒凝液的回收罐T4；热媒闪蒸器T2通过热媒泵P3与热媒闪蒸器T1连接；回收罐T4通过热媒泵P5与热媒闪蒸器T1的底部出口连接。所述的系统还包括二次热媒循环系统，即液相热媒循环系统；所述的液相热媒加热系统包括(1)二次热媒循环系统E7，用于对酯化釜上部盘管、下部U型管和缩聚EG喷淋冷凝器的顶盖等部位提供加热保温；(2)二次热媒循环系统E8，用于对齐聚物移液管线、酯化分离塔底釜、EG真空喷射泵提供保温热量，也为熔体冷却器提供冷却热媒和为EG蒸发器提供蒸发热源；(3)二次热媒循环系统E9，用于为终聚釜出口到造粒和直接纺熔体管道提供保温热量；上述三个系统E7，E8，E9分别与所述的回收罐T4连接。本技术的循环加热系统，所用的加热装置优先选择燃煤炉。本技术的循环加热系统，具体可以按装置区域内被加热设备或管道的使用热负荷和分布状况，确定闪蒸釜的几何尺寸、数量和分布，并将其布置在装置区域的消耗热能较大的反应器附近。本技术的循环加热系统，具体可以是用于所述的加热系统为反应加热温度在240～360℃之间化工过程的反应加热系统，所述的加热系统所用的有机载体为联苯和联苯醚的混合物VP-1。本技术的循环加热系统，具体可以是用于以对苯二甲酸和二元醇为原料生产聚苯二甲酸和乙二醇酯的连续聚合装置的循环加热系统。本技术的循环加热系统所述的分开布置的燃煤炉区与生产装置区域相隔距离为30～500m。本技术的循环加热系统所用的有机载体可以为联苯和联苯醚的混合物VP-1，加热温度范围在240～360℃，优选300～360℃。本技术的循环加热系统的操作方法是根据装置工艺情况采用集散式控制系统进行控制，即对布置在炉区的燃煤加热炉和布置在装置区域内的闪蒸釜、热媒循环泵和装置中被加热设备和管道，采用管道和相应的管件连接在一起，形成一个密闭的系统。具体实施中，上述的系统可以为系统为以对苯二甲酸和二元醇为原料的生产聚苯二甲酸和乙二醇酯的连续聚合装置的循环加热系统，在所述的装置区域内布置为酯化、缩聚提供反应需要热能的两个或多个产生热媒蒸汽的闪蒸釜；同时，布置若干个利用闪蒸后的冷凝液为热源的二次热媒循环系统。本技术的产生过程，是在使用工作压力较低(0.01～0.35Mpa)的有机物联苯和联苯醚的混合物VP-1作为热媒、在该热媒对被加热的设备传热效率高和反应器夹套结构简单的现有技术基础上，将传统的、在炉区进行闪蒸、产生热媒蒸汽的流程的进行改变和简化，并且结合聚合物生产的工艺流程的特点实现的。本技术的实施过程描述如下(参考后面的附图1)本技术所述的一次热媒系统(即主循环系统)，可以由主循环泵P1、循环泵P3、热媒加热炉H1/H2、几个布置在生产装置区的热媒闪蒸器，比如T1(酯化闪蒸釜)，T2(缩聚闪蒸釜)等组成，该系统是加热炉向液相热媒系统提供热量、同时部分液相热媒闪蒸产生气相热媒过程的系统。上述的的气相热媒过程，包括气相热媒产生、加热过程和回收过程，可以由若干个不同使用要求的一次热媒子系统组成。每个一次热媒子系统都包括闪蒸器T1/T2、被加热设备或管道E1/E2、冷凝液回收罐T3/T4和回收泵P2/P5等。当一次热媒系统的液相的温度高于釜内液相热媒沸点温度、且压力大于气相系统时，闪蒸器T1/T2中就会有热媒闪蒸过程出现。在相同的流量条件下，液相热媒进入闪蒸器的温度高于釜内液相热媒沸点的温差越大，闪蒸产生的气相热媒量也越多。气相热媒在被加热设备或管道中放出热量而冷凝，气相热媒冷凝液在重力的作用下流回到回收罐T3/T4中，然后再通过回收泵P2/P5送回主循环泵P1入口与闪蒸后的热媒冷凝液汇合后返回加热炉，被加热后循环往复使用。本技术的二次热媒循环系统(即液相热媒加热系统)，可以由包括高温热媒系统E7、中温热媒系统E8和低温热媒系统E9等设备构成；上述的的液相热媒加热系统，可以分若干个不同使用要求的、独立的二次热媒循环子系统。其中，每一个系统均由循环泵P6/P7/P8和被加热的设备或管道E7/E8/E9构成。系统的热源来自闪蒸器T1或闪蒸器T2的闪蒸后的热媒冷凝液。闪蒸后的热媒冷凝液由循环泵注入到该系统中，换热后的等量低温热媒冷凝液被排出到热媒回收罐T4中。然后再通过回收泵P5送回主循环泵P1入口与闪蒸后的热媒冷凝液汇合后返回加热炉，被加热后循环往复使用。综上所述，本技术的循环加热系统，由于加大了热能的分级利用，提高了热能的利用效率，并根据车间生产的工艺状态(系统冷态运转、系统热态运转、酯化系统开停车、缩聚系统开停车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化工过程的循环加热系统，所述的系统包括一个一次热媒循环系统；其特征在于：所述的一次热媒循环包括：主循环泵、设置在炉区内的用于加热液相热媒的有机载体的加热装置和用于将所述液相热媒转化为部分气相热媒的闪蒸釜；　　　　所述的主循环泵（Ｐ１）与加热装置连接，所述的主循环泵（Ｐ１）与热媒闪蒸釜（Ｔ１）的出口连接；所述的加热装置分别与热媒闪蒸釜（Ｔ１、Ｔ２）连接；带有热媒闪蒸釜（Ｔ１、Ｔ２）的一次热媒体循环系统设置在生产装置区域内；　　　　所述的热媒闪蒸釜（Ｔ１）与酯化反应器系统连接；所述的酯化反应器系统包括：酯化加热器Ｅ１和酯化釜Ｅ２；　　　　所述的热媒闪蒸釜（Ｔ２）与缩聚反应器系统连接，所述的缩聚反应器系统包括：预缩聚加热器（Ｅ３）、预缩聚釜（Ｅ４）及出料管、终缩聚釜（Ｅ５）和二个缩聚反应器的上部气相系统（Ｅ６），和回收上述四部分使用后的热媒凝液的回收罐（Ｔ４）；　　　　热媒闪蒸器（Ｔ２）通过热媒泵（Ｐ３）与热媒闪蒸器（Ｔ１）连接；回收罐（Ｔ４）通过热媒泵（Ｐ５）与热媒闪蒸器（Ｔ１）的底部出口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪少朋，高秉钧，俞明康，曾福英，王新良，张勇，林永明，张来勇，陈中，罗自坚，吴肖东，
申请(专利权)人：上海聚友化工有限公司，中国寰球工程公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]