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一种环氧乙烷精馏的余热回收利用装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及环氧乙烷装置技术领域,尤其涉及一种环氧乙烷精馏的余热回收利用装置。

相关背景技术

[0002] 环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的有机化工原料,主要下游产品为乙二醇,约占环氧乙烷总消费的70%左右。环氧乙烷的其它主要下游产品包括脂肪族聚氧乙烯醚表面活性剂、乙醇胺、聚乙二醇及乙二醇醚等。这些衍生物既可作为化工原料,生产其它精细化工产品,又可作为产品直接应用。
[0003] 现有的环氧乙烷生产时,二氧化碳脱除塔主要热源有三股,一股为工艺气加热,一股为直接蒸汽加热,一股为蒸汽再沸器加热。通过二氧化碳脱除塔加热蒸汽量可以看出,二氧化碳脱除塔消耗能量大。同时,塔顶冷却也需要巨大的冷量,塔顶物料的热量是通过物料冷凝器与内部的循环水进行换热将热量进料移除,为塔顶物料进行冷却。二氧化碳脱除塔需要大量的热量,塔顶物料的这部分热量都损失掉了,没有得到充分的利用,从而不便于进行使用。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0023] 参照图1‑图7,一种环氧乙烷精馏的余热回收利用装置,包括二氧化碳脱除塔1,二氧化碳脱除塔1的表面分别设置有二氧化碳吸收机构和蒸汽回收机构。
[0024] 二氧化碳吸收机构和蒸汽回收机构均位于二氧化碳脱除塔1的一侧。
[0025] 二氧化碳吸收机构包括回流罐2,二氧化碳吸收机构实现在回流罐2内部吸收物料气中二氧化碳的动作。
[0026] 蒸汽回收机构包括蒸发器3,蒸汽回收机构实现蒸发器3蒸发回收冷却后的蒸汽的动作。
[0027] 二氧化碳吸收机构还包括精馏塔201,精馏塔201的表面与二氧化碳脱除塔1的底部固定连接,二氧化碳脱除塔1的表面固定连接有固定支架202,二氧化碳脱除塔1的表面设置有进料管203,进料管203的内壁与精馏塔201的内壁固定连通。
[0028] 进一步地,外部原料通过进料管203进入精馏塔201后,二氧化碳脱除塔1内部的蒸汽对精馏塔201内部的物料进行加热。
[0029] 二氧化碳脱除塔1的上表面设置有物料气管204,物料气管204的一端与精馏塔201顶部的物料气口固定连通,回流罐2位于二氧化碳脱除塔1的后方,回流罐2底部的排出口固定连通有吸收管205,吸收管205的一端与二氧化碳脱除塔1的溶液入口固定连通,物料气管204的另一端与吸收管205的内壁固定连通。
[0030] 进一步地,物料气经过物料气管204在吸收管205中使用回流罐2内部的K2CO3溶液吸收反应过程中生成的CO2,K2CO3吸收CO2成为KHCO3溶液,物料气通过吸收管205进入回流罐2的内部。
[0031] 回流罐2表面的回流口固定连通有回流管206,回流管206的表面固定连接有回流泵207,回流管206的一端通过回流泵207与二氧化碳脱除塔1的溶液出口固定连通,回流管206位于吸收管205的上方,回流罐2的内壁固定连通有出料管208。
[0032] 进一步地,通过蒸汽加热,二氧化碳脱除塔1内部的KHCO3重新转化成为K2CO3,同时释放出CO2,回流泵207将K2CO3通过回流管206泵入回流罐2的内部,回流罐2内部的物料气通过出料管208排出。
[0033] 通过设置二氧化碳吸收机构,乙烯在和氧气反应的过程中副产产生了大量的 CO2,物料气与回流罐2内部的K2CO3溶液吸收物料气反应过程中生成的CO2,K2CO3吸收CO2成为KHCO3溶液。KHCO3溶液在T220塔中通过蒸汽加热,KHCO3重新转化成为K2CO3,同时释放出CO2。
[0034] 蒸汽回收机构还包括再沸器301,再沸器301位于二氧化碳脱除塔1的一侧,二氧化碳脱除塔1的内壁分别固定连通有第一蒸汽输出管302和蒸汽输入管303,第一蒸汽输出管302的表面固定连接有第一控制阀304,第一蒸汽输出管302的两端分别与二氧化碳脱除塔1表面的第一蒸汽输出口和再沸器301表面的第一输入口固定连通,蒸汽输入管303的两端分别与二氧化碳脱除塔1表面的蒸汽输入口和再沸器301表面的输出口固定连通,第一蒸汽输出管302位于蒸汽输入管303的上方。
[0035] 进一步地,二氧化碳脱除塔1塔顶的蒸汽通过第一蒸汽输出管302进入再沸器301的内部进行加热后通过蒸汽输入管303进入到二氧化碳脱除塔1的底部。
[0036] 二氧化碳脱除塔1的内壁固定连通有第二蒸汽输出管305,第二蒸汽输出管305的表面固定连接有第二控制阀306,第二蒸汽输出管305的两端分别与二氧化碳脱除塔1表面的第二蒸汽输出口和蒸发器3表面的输入口固定连通,蒸发器3位于回流罐2的上方。
[0037] 进一步地,二氧化碳脱除塔1塔顶的蒸汽通过第二蒸汽输出管305进入蒸发器3的内部进行回收利用。
[0038] 蒸发器3的下方设置有蒸发支架307,蒸发支架307的表面与蒸发器3的表面固定连接,蒸发支架307的一侧设置有压缩支架308,压缩支架308的表面固定连接有第一压缩机309,蒸发器3的内壁固定连通有蒸发输出管310,蒸发输出管310的两端分别与蒸发器3表面的输出口和第一压缩机309表面的输入口固定连通。
[0039] 进一步地,低温蒸汽通过蒸发器3变成低压蒸汽后通过蒸发输出管310进入第一压缩机309的内部进行加压升温。
[0040] 压缩支架308的下方设置有第二压缩机311,第一压缩机309的表面设置有连接管312,连接管312的两端分别与第一压缩机309表面的输出口和第二压缩机311表面的输入口固定连通,第二压缩机311的内壁固定连通有供应管313。
[0041] 进一步地,第二压缩机311对蒸汽再次加压升温后通过供应管313向外部供热。
[0042] 再沸器301的内壁固定连通有蒸汽循环管314,蒸汽循环管314的两端分别与蒸发器3表面的第二输入口和供应管313的内壁固定连通,蒸汽循环管314的表面固定连接有调节阀315。
[0043] 进一步地,供热后的蒸汽通过蒸汽循环管314回到再沸器301的内部进行再沸后给二氧化碳脱除塔1的底部加热。
[0044] 蒸汽循环管314的外侧设置有加热管316,加热管316的一侧设置有蓄电池317,蓄电池317的上方设置有太阳能电池板318,蓄电池317分别与太阳能电池板318和加热管316电性连接。
[0045] 进一步地,供热后的蒸汽经过蒸汽循环管314时通过太阳能电池板318吸收太阳能转化为电能给蒸汽循环管314内部的蒸汽补热,减少再沸器301的能源消耗。
[0046] 通过设置蒸汽回收机构,蒸发器3将二氧化碳脱除塔1塔顶的蒸汽进行蒸发回收处理后再通入二氧化碳脱除塔1塔底进行蒸汽加热,解决了现有的塔顶物料蒸汽热量冷却消耗大量循环水不能进行充分利用的技术问题。
[0047] 工作原理:使用前,精馏原料由进料管203进入到精馏塔201的内部,装置中乙烯在和氧气反
应的过程中副产产生了大量的 CO2,为防止CO2在反应器累计过多影响正常反应,精馏塔
201顶部的物料气通过物料气管204在吸收管205中与回流罐2内部的K2CO3溶液反应吸收物料气中的CO2,物料气通过回流罐2上方设置的出料管208排出,K2CO3吸收CO2成为KHCO3溶液,KHCO3溶液通过吸收管205进入二氧化碳脱除塔1底部通过蒸汽加热回收,KHCO3重新转化成为K2CO3同时释放出CO2,回流泵207将二氧化碳脱除塔1底部的K2CO3通过回流管206泵入回流罐2的内部,二氧化碳脱除塔1塔顶主要为水蒸汽和 CO2,打开第一蒸汽输出管302表面固定连接的第一控制阀304,二氧化碳脱除塔1塔顶的蒸汽通过第一蒸汽输出管302进入再沸器301的内部进行加热后通过蒸汽输入管303进入到二氧化碳脱除塔1的底部完成循环使用,二氧化碳脱除塔1塔顶的蒸汽通过第二蒸汽输出管305进入蒸发器3的内部进行回收利用,或者打开第二蒸汽输出管305表面固定连接的第二控制阀306,切换蒸汽循环通道,二氧化碳脱除塔1塔顶的低温蒸汽从第二蒸汽输出管305进入蒸发器3的内部,通过蒸发器3产生低压蒸汽从蒸汽输出管依次进入第一压缩机309和第二压缩机311,通过第一压缩机309和第二压缩机311进行压缩,提高蒸汽的温度和压力后通过供应管313给外部供热,供热后的蒸汽通过蒸汽循环管314再进入再沸器301的内部进行加热,高温蒸汽通过蒸汽输入管
303进入到二氧化碳脱除塔1的底部完成循环使用,蒸汽循环管314的外侧设置有加热管
316,通过太阳能电池板318吸收太阳能转化为电能储存在蓄电池317内部,蓄电池317通过加热管316给蒸汽循环管314内部的蒸汽补热,减少再沸器301的能源消耗。
[0048] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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相关技术
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