[發(fā)明專利]一種副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用的甲醛工藝裝置

無效

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• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103470322A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向家勇;郭兵;楊科歧
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇凱茂石化科技有限公司
• 主分類號: F01K11/00
• 分類號: F01K11/00;F01K7/02;F01K17/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及甲醛生產(chǎn)工藝中各環(huán)節(jié)副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用裝置。

背景技術(shù)

國內(nèi)目前甲醛生產(chǎn)企業(yè)超過了5000家，總產(chǎn)能約為3200萬噸。由于甲醛工藝技術(shù)不斷改進，甲醛已經(jīng)由原“耗汽型”發(fā)展為“產(chǎn)氣型”，即甲醛裝置均能實現(xiàn)副產(chǎn)蒸汽，但是目前甲醛仍然為“耗電型”裝置，用電單耗25~30KW/h/每噸37%甲醛產(chǎn)品，而且甲醛的裝置能量浪費情況十分嚴(yán)重。其中甲醛裝置產(chǎn)汽點主要由兩個，一個是利用氧化器的反應(yīng)熱產(chǎn)生的0.4MPa蒸汽，二是利用甲醛裝置的尾氣燃燒的熱量產(chǎn)生的壓力可控的蒸汽，一般正常生產(chǎn)0.8MPa。同時在甲醛生產(chǎn)過程中，氧化反應(yīng)器中還需要補充蒸汽作為反應(yīng)進料，該步驟中要求進入反應(yīng)器中的蒸汽為0.15MPa。目前甲醛生產(chǎn)企業(yè)通常是將甲醛反應(yīng)器中產(chǎn)生的0.4MPa蒸汽或0.8MPa的蒸汽減壓至0.15MPa后送入反應(yīng)器進行配料蒸汽，造成高壓力蒸汽能量直接浪費。當(dāng)蒸汽由0.4MPa減壓至0.15MPa時，0.4MPa飽和蒸汽的熱焓2748.11kJ/kg，而0.15MPa飽和蒸汽熱焓為2716.5?kJ/kg，熱能大量被浪費。同時由于蒸汽壓力較低，可利用價值較低，所以副產(chǎn)蒸汽基本除去生活用水加熱外，都是直接放空處理，不僅噪音大，而且能量浪費十分嚴(yán)重，不符合國家節(jié)能減排的期望。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述存在的問題和缺陷，本發(fā)明提供了一種副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用的甲醛工藝裝置，能有效回收甲醛裝置副產(chǎn)蒸汽的熱能，并且將該熱能轉(zhuǎn)化為甲醛自身需求的電能，并且該部分電能滿足甲醛裝置自身耗用需求。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用的甲醛工藝裝置，所述甲醛裝置包括尾氣處理器和氧化器，所述尾氣處理器副產(chǎn)0.5～0.8MPa的蒸汽，所述氧化器副產(chǎn)0.3～0.45MPa的蒸汽，所述回收利用裝置包括尾氣汽包、氧化器汽包、汽輪機單元和凝水回收系統(tǒng)，所述汽輪機單元包括依次連接一級汽輪機、二級汽輪機和熱焓換熱裝置；所述尾氣汽包與尾氣處理器的蒸汽出口連接后，通過管道與一級汽輪機入口連通；所述氧化器汽包與氧化器的蒸汽出口連接后，通過管道與二級汽輪機入口連通；所述二級汽輪機出口處設(shè)有流通0.10～0.20MPa的飽和蒸汽的蒸汽支管，并與氧化器連通；所述熱焓換熱裝置與凝水回收系統(tǒng)連接后，通過管道分別與尾氣汽包和氧化器汽包連接進行補水。

作為優(yōu)選，所述凝水回收系統(tǒng)為汽液分離器。

作為優(yōu)選，所述熱焓換熱裝置為冷凝換熱裝置。

作為優(yōu)選，所述汽輪機單元外接電網(wǎng)。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明旨在充分利用甲醛裝置副產(chǎn)的不同壓力等級蒸汽的焓值差，將低品位的蒸汽轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能，提升了能量的利用率，屬于能量的優(yōu)化應(yīng)用；充分利用壓力較低的副產(chǎn)蒸汽，能有效降低蒸汽的浪費，實現(xiàn)了無需外部供電供氣的節(jié)能減排的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用的甲醛工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，尾氣汽包1、氧化器汽包2、汽輪機單元3、一級汽輪機31、二級汽輪機32、熱焓換熱裝置33、凝水回收系統(tǒng)4、支管5。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明副產(chǎn)蒸汽熱能綜合回收利用的甲醛工藝裝置，尾氣汽包和氧化器汽包分別接收甲醛生產(chǎn)工藝中尾氣處理器和氧化器產(chǎn)生的0.8MPa和0.4MPa的副產(chǎn)蒸汽。其中0.8MPa的副產(chǎn)蒸汽進入汽輪機單元中的一級汽輪機進行發(fā)電后，再進入二級汽輪機進一步發(fā)電。此時0.4MPa的副產(chǎn)蒸汽通過二級汽輪機入口進入作為補充，繼續(xù)發(fā)電，最后通過熱焓換熱裝置形成蒸汽冷凝水從汽輪機單元出口流出，并通過凝水回收系統(tǒng)，循環(huán)流通到尾氣汽包和氧化器汽包進行補水，避免另外生產(chǎn)軟化水進行補水。與此同時，在二級汽輪機出口處設(shè)置支管抽出一部分0.15MPa的飽和蒸汽作為甲醛生產(chǎn)工藝中氧化器的配料蒸汽使用，進一步有效利用熱能的同時減少排放，同時避免重新生產(chǎn)軟化水蒸汽作為配料蒸汽。

由于甲醛裝置副產(chǎn)蒸汽，基本全部凝結(jié)發(fā)電，因此利用該設(shè)備,甲醛裝置的蒸汽全部凝結(jié)發(fā)電，發(fā)電量能夠滿足甲醛裝置的正常生產(chǎn)要求。該發(fā)明解決了無蒸汽需求的甲醛廠家蒸汽外排的大量浪費，同時利用該裝置能夠積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，并為企業(yè)創(chuàng)造極為明顯的經(jīng)濟效應(yīng)。本發(fā)明的工藝主要解決加甲醛裝置的蒸汽利用問題，除了甲醛裝置本身需要蒸汽，甲醛裝置尾氣處理裝置和氧化器處理裝置產(chǎn)生的不同規(guī)格蒸汽，除卻自用配料蒸汽和加熱蒸汽外，其他蒸汽全部凝結(jié)發(fā)電。甲醛裝置凝氣式發(fā)電，能做到發(fā)電量足夠甲醛裝置自身使用外外供。事實證明：12萬噸甲醛裝置，副產(chǎn)蒸汽5.5t，經(jīng)過該螺桿發(fā)電后，年發(fā)電396萬度，而出口蒸汽為凝結(jié)水，經(jīng)氣液分離器后，飽和蒸汽凝結(jié)水作為汽包的供水。并且由低壓飽和蒸汽產(chǎn)生的電，通過配電室內(nèi)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)柜與母線連接，從而實現(xiàn)發(fā)電與系統(tǒng)并網(wǎng)運行。?