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![聚酯装置酯化蒸汽余热回收利用系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/1c247ec23169a4517623a361.png)
专利名称：聚酯装置酯化蒸汽余热回收利用系统
专利类型：实用新型专利
发明人：周华堂,杨忠兵,顾爱军,张宇航,许贤文,贾志轩申请号：CN201520617945.8
申请日：20150817
公开号：CN204996427U
公开日：
20160127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种聚酯装置酯化蒸汽余热回收利用系统，包括工艺塔和浆料预热器，工艺塔的塔顶蒸汽出口经酯化蒸汽管道连接浆料预热器的顶部热侧进口，浆料预热器的底部冷侧进口连接酯化反应用浆料的浆料供应管道，浆料预热器的底部热侧出口经凝结酯化水管道连接废水汽提系统，浆料预热器的顶部冷侧出口预热浆料管道连接酯化反应器的顶部浆料进口，工艺塔的塔顶蒸汽出口通过酯化蒸汽分支管道连接板式换热器的放热介质管道，酯化蒸汽管道和酯化蒸汽分支管道上可分别设有温度控制阀，温度控制阀的温度信号输入端连接所述温度检测装置的感应信号输出端。
本实用新型可以实现聚酯装置酯化蒸汽余热的充分利用。
申请人：中国石油天然气集团公司,中国昆仑工程公司
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号
国籍：CN
代理机构：北京市卓华知识产权代理有限公司
代理人：周瑞艳
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科技成果——聚酯化纤酯化工艺余热回收制冷技术适用范围纺织行业化纤及印染行业聚酯（PET）生产，利用乙二醇分离塔顶原需要冷却的酯化蒸汽热量制取低温水用于聚酯工艺冷却、喷丝冷却车间及其它。
行业现状原有工艺一般采用电制冷（离心机、螺杆机）或蒸汽型冷水机组；制取100万kcal/h（1160kW）的制冷机组，电制冷耗电一般为230kW，或蒸汽型制冷蒸汽耗量一般为1.3t/h。
对20万t聚酯（PET）产能，利用酯化蒸汽热量制取冷水。
通过系统改造、运行方式的调整，配备双良的聚酯化纤酯化工艺余热回收制冷，可以制取冷量约400万kcal/h，制冷设备耗电量约为15kW；若采用传统的电制冷，耗电约930kW，全年运行5000h，合计节约用电456万kWh。
目前应用该技术可实现节能量60万tce/a，减排约159万tCO2/a。
成果简介1、技术原理利用聚酯生产中的酯化蒸汽作为制冷技术的驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，利用水在高真空状态下低沸点汽化，吸收热量达到制冷的目的。
2、关键技术酯化蒸汽分配、蒸气凝液降温及排放，不凝性气体排放，运行方式调整，聚酯化纤酯化工艺余热回收制冷主机负荷调节。
3、工艺流程酯化蒸汽：来自乙二醇分离塔顶酯化蒸汽，经过聚酯化纤酯化工艺制冷系统降温冷凝，凝结水送至回流罐；聚酯化纤酯化工艺制冷系统与原酯化蒸汽冷凝器（空冷或水冷）并联。
酯化蒸汽凝水：凝结水根据工艺要求要求降温，凝结水部分回流，部分排放。
不凝性气体：送至洗涤塔。
冷水回路：聚酯化纤酯化工艺系统制取的冷水送至冷水管网或各用冷点，换热后再回至聚酯化纤酯化工艺系统降温。
循环冷却水回路：经过冷却塔降温的循环冷却水送至聚酯化纤酯化工艺系统，吸收热量升温后再去冷却塔降温。
主要技术指标1、酯化蒸汽温度一般为100-120℃，压力为常压到微正压；2、需求的冷媒水的温度，一般为12/7℃；3、循环冷却水的温度，一般为32/38℃。
技术水平该技术处于国内领先水平。
聚酯装置酯化工艺塔余热利用集成技术及效益探讨
邱中南;王春燕;徐剑锋;马健峰;朱振栋;裴付宇
【期刊名称】《合成纤维工业》
【年(卷),期】2022(45)6
【摘要】针对400 kt/a聚酯装置酯化工艺塔蒸气余热回收利用不完全的问题,分析了工艺塔塔顶蒸气余热的特点,探讨了蒸气余热利用集成技术及产生的经济效益。
结果表明:酯化工艺塔塔顶气相温度约102℃,采用余热利用集成技术可以较好地实现工艺塔蒸气余热回收利用;增加溴化锂制冷机可将蒸气余热制成冷冻水,用于夏季纺丝空调制冷;增设板式换热器可将蒸气余热制成热水,分别用于制热纺丝空调、加热配浆乙二醇;增加蒸发器、冷凝器和膨胀机等可将蒸气余热用于发电;以400 kt/a 聚酯装置为例,采用余热利用集成技术回收利用酯化工艺塔塔顶蒸气余热,通过余热制冷、余热制热水、余热发电,每年可节约标煤分别为886.8,669.6,406.5 t,合计可节约标煤1962.9 t。
【总页数】4页(P60-63)
【作者】邱中南;王春燕;徐剑锋;马健峰;朱振栋;裴付宇
【作者单位】桐昆集团浙江恒通化纤有限公司;浙江省桐昆恒通新纤维研究院;国家纺织服装产品质量监督检验中心(浙江桐乡)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ340.68
【相关文献】
1.聚酯装置酯化蒸气余热利用
2.钟纺聚酯装置酯化蒸馏塔的工艺计算
3.聚酯聚合装置中高温酯化蒸气的余热利用
4.聚酯酯化蒸汽余热的合理利用与经济效益分析
5.利用余热回收多能互补技术的原油蒸馏装置热集成系统的优化改造
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聚酯装置酯化蒸气余热利用刘铁【摘要】主要分析了洛阳聚酯能源消耗现状，能耗高的原因及改进方法；聚酯酯化蒸气余热回收利用的原理，溴化锂制冷机原理；从流程和投资上，对洛阳分公司利用酯化蒸气余热夏季制冷及冬季采暖的两种方案进行了探讨，并对目前运行状况从经济性进行了分析对比。
使用溴化锂制冷机组和热水换热器回收酯化废热蒸气能量，节能降耗的同时，实现废热的能量回收利用。
【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P41-44)【关键词】PET;溴化锂制冷机组;酯化水蒸气;能量回收【作者】刘铁【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳 471012【正文语种】中文【中图分类】TQ083.4中国石化洛阳分公司聚酯装置有CP-1、2两条生产线，均采用美国杜邦公司技术，以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为原料，三氧化二锑或乙二醇锑做催化剂，经串联的三台反应器，通过酯化、连续缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯。
其主要流程包括：PTA浆料制备、酯化系统、缩聚系统(预缩聚、终缩聚)、真空系统、切片生产、热媒系统等。
装置耗能主要在酯化反应部分，约占装置耗能的60%以上。
从图1可以看出，洛阳聚酯与其它三套装置比较，能耗最高。
且高于中石化平均值。
主要原因是除工艺、负荷互不相同外，缺少节能项目，也是能耗高的原因之一。
我们需要通过学习先进企业经验，分析差距，找出措施，努力赶上。
2012年聚酯装置综合能耗完成113.11 kg标油/t为4家企业的第4位。
3.1 基本情况酯化蒸气余热利用，是一项已得到广泛应用的节能降耗技术，目前在上述企业内，除洛阳分公司外，其它三家企业均已采用。
并已成为新建聚酯装置的标准配置[1]。
聚酯装置正常生产时，蒸气分离器(R211)内保持一定的液位高度，上部留有足够的蒸发空间。
反应生成的低沸物、水和蒸发的乙二醇从蒸发器的上部进入EG/H2O分离塔(T211)。
2018年08月聚酯项目酯化蒸汽的综合利用刘媛媛（康泰斯（上海）化学工程有限公司，上海201203）摘要：本文通过研究了聚酯项目中的酯化蒸汽对于制冷以及供暖的作用。
探讨了其中存在的一些问题，例如，酯化蒸汽的发生量波动较大，水温过高对聚酯项目的影响，并且制定了有关的解决方案。
研究结果证明：在聚酯项目中对于酯化蒸汽的综合利用十分简单，并且采用了新工艺之后，发现节能方面也有较大改善。
关键词：酯化蒸汽；综合利用1聚酯项目中的聚酯流程前期为浆料调制过程，由上一级设备所形成的精对苯二甲酸即PTA 是一种固体的物质，而另一种设备所生产的乙二醇即EG 则是一种液体的物质。
并且各种催化剂都是固体的状态。
所以为了确保各种化学反应延续、稳定，首先要把各种原料以及添加剂加工成状态一致的物质，然后才能进行下一步操作。
第一步要将固态物料以及液态物料依据适当的比例进行调和搅拌。
得到符合标准的浆料。
在酯化反应过程中，将两种原料依据固定的流量不停加到反应釜中，固定的温度以及压力等条件，二者的反应产物为BHET 和水，然后酯化反应物会进入到下一级反应釜中，最终酯化反应的产物会到下一个反应系统中。
在缩聚反应这一过程中，酯化反应的产物在经过一级反应釜二级反应釜以及最终的反应釜之后会达到一定的黏度，然后就被送到下游切粒工段或者是熔体纺丝工段。
2聚酯项目的节能效果在酯化反应的过程中，因为乙二醇的量是偏多的并且还生成了水。
所以，反应的过程中较高的温度会使蒸发出部分水蒸气以及乙二醇蒸汽。
缩聚反应过程中产生的乙二醇也会进一步分馏，工艺塔的下端是在加热的，将不同沸点的物质进行分馏。
其中，沸点较低的水等物质会到回流罐中，有一些水会继续回流，而有一些水就作为废水被降温之后，进入到污水处理系统。
由工艺塔排出的水蒸气中，首先进行降温冷却之后进行气提处理。
实际上，这些水蒸气是一些低温热源。
之前的聚酯项目中缺少对于这部分低温热源的综合利用，对其进行降温处理，导致了一些能量的浪费。
专利名称：一种聚酯生产中工艺塔尾气余热利用系统专利类型：实用新型专利
发明人：沈富强,沈良华,钱国良,吕晓强,张彬彬,徐汉杰申请号：CN201820941031.0
申请日：20180619
公开号：CN208574606U
公开日：
20190305
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种聚酯生产中工艺塔尾气余热利用系统，包括工艺塔、热水换热器、第一换热器、第二换热器、空冷器、储液罐和回流泵，工艺塔塔顶通过管线分别连接热水换热器和空冷器，热水换热器通过第一换热器与空冷器连接，空冷器与储液罐连接，储液罐上部外接尾气喷淋系统，储液罐上设有溢流管，储液罐通过溢流管与汽提塔连接，储液罐还通过回流泵与第二换热器连接。
该聚酯生产中工艺塔尾气余热利用系统利用工艺塔多余的酯化蒸汽对配制三单体浆料的常温新鲜乙二醇进行加热，较好的提高了酯化蒸汽的余热利用率；同时乙二醇加热后提高了浆料搅拌效果，降低和稳定搅拌电机电流，保证了设备稳定性和三单体溶液的品质，使后道产品质量得到提升。
申请人：桐昆集团股份有限公司
地址：314513 浙江省嘉兴市桐乡市洲泉镇德胜路1号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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聚酯聚合装置中高温酯化蒸气的余热利用
作者：陈瑞秋
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第08期
摘要：聚酯聚合装置经过几十年的发展，生产工艺已经非常成熟，同时针对聚酯聚合装置节能降耗方面的改造也在不断创新。
聚酯聚合装置正常运行中，在酯化反应段会产生一定量的酯化蒸气，这些酯化蒸气携带的大量热量通过冷却水冷却后排放。
本文分析了聚酯聚合装置中高温酯化蒸气的余热利用。
关键词：聚酯聚合装置；高温酯化蒸气；余热利用
酯化蒸气会带走大量的热能，在传统的工艺设计中，冷凝后在废水收集罐中收集，一部分进工艺塔回流，一部分排至下游处理，这一过程中浪费了大量的热能。
聚酯部和动力部一起进行酯化蒸气余热回收改造，改造后对循环冷却水进行降压，减少了动力部的耗电量，降低了生产运行成本。
1 概述
高温酯化蒸气的余热利用改造方法及运行中的酯化段产生的高温酯化蒸气通过板式换热器进行换热，将热量传递给循环热水，热水经热水循环泵强制循环进入溴化锂制冷机，通过溴化锂制冷机将冷冻水回水温度降低后由冷水循环泵送回冷冻水总管管网，达到制冷目的。
经过板式换热器冷却后的酯化蒸气进入凝液收集槽中，再通过塔顶回流泵打回到工艺塔中进行喷淋，多余的冷凝液由凝液收集槽的溢流线流到工艺废水收集槽中。
溴化锂机组所需的热水和酯化蒸气在换热器内进行换热，换热后热水温度升高，经热水泵进入溴化锂机组，机组出口温度较低的热水再进入板式换热器与酯化蒸气换热，往复循环。
酯化蒸气经过换热冷凝成温度较高的废水，通过位差流入由6台风机组成的空冷器冷却至55℃左右，最后进入废水收集罐。
2 聚酯聚合装置中高温酯化蒸气的余热利用
2.1 基本原理
溴化锂吸收式制冷节能技术利用“溴化锂—水”组成的二元溶液为工质，完成制冷循环。
采用水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，利用水在高真空（绝对压力：870Pa）状态下蒸发、吸热和溴化锂溶液吸收水蒸气的特性进行热交换，制取615℃的冷媒水，用作空调或生产工艺的冷源，从而实现制冷的目的。
工质中溴化锂水溶液是吸收剂，可在常温和低温下强烈地吸收水蒸气，但在高温下又能将其吸收的水分释放出来。
吸收与释放周而复始，不断循环，因此，蒸发制冷循环也连续不断。
制冷过程所需的热能可为蒸气，也可利用废热、废气以及地下热水（65℃以上）。
水进入低压（正常设计在真空状态）条件下快速蒸发而充分吸收提取外部间接与之接触的流体的热能，溴化锂具有强吸收水蒸气并释放溶解热，且其沸点远远大于水，不易
挥发、稳定的特性。
这样，把溴化锂与水按一定比例配制成溶液注入机组，在机组内部创造的真空环境状态下进行不断地吸收与解吸、提取与释放热量的循环，完成对外部环境废余热量的回收与转移利用，制取出所需的冷水。
2.2 可能存在的问题
由于产量会直接影响可用蒸汽的量，而且用冷负荷也各有差别，不同生产线应根据实际生产状况及对冷量的需求来综合考虑，选择合适的制冷机组。
可以通过压力调节阀控制塔顶压力的正常，即调节酯化蒸气到原酯化冷凝器之间的阀门开度来控制多余的酯化蒸气进入，减少憋压现象和酯化液位的波动。
若聚酯装置因负荷变化和异常故障造成酯化蒸气量出现较大波动或中断，则通过现有的换热器作为辅助换热设备，通过加入新鲜蒸气与热水换热，以保持采暖或制冷系统的稳定。
2.3 在换热效果和阻力降方面，对设备进行了选型
一是板式换热器单台面积154.5m2，2台并联使用，实际运行过程中有微量阻力降，不影响生产，换热后热水进出口和蒸气进出口温差均在18℃左右。
二是空冷器由6台风机组成，单台功率15kW，进口处2台采用变频技术，根据负荷变动开停风机，散热铝翅片总面积约12400m2，实际运行中降温散热效果良好。
三是溴化锂机组配套变频热水泵流量300m3/h，制冷冷量4420kW，热水进出口温度93/75℃，通过热水调节阀自动调节制冷量。
为增加安全性和经济性，相应设计：一是夏秋高温季节，酯化蒸气全部走板式换热器，最大限度换热；春秋季不消耗冷冻水时，停用板式换热器，酯化蒸气走旁通直接进入空冷器，根据空冷器出口水温开停风机或调节风机转速；二是如空冷器出现故障，通知动力站提高循环冷却水压力，打开列管式换热器进口阀门，使用原先列管式换热器，故障排除后再切换至空冷器，保证PET生产安全；三是溴化锂机组热水泵和冷却水泵均采用变频控制，最大有效地节能，再结合热水调节阀调整制冷量。
改造完成后，酯化蒸气热量得到了有效利用，同时也停用了原列管式换热器，降低了循环冷却水压力，运行2年多以来，整套装置都比较稳定。
2.4 循环冷却水降压
循环冷却水系统是一个大系统，所需压力需要满足位高最高的设备，而冷却酯化蒸气的列管式换热器就是最高的换热设备，而且需要的水量还很大，冷却水泵平均运行功率是根据约克制冷机需要的循环冷却水量来核算的。
而约克制冷机运行有变化，改造前为高扬程水泵供水，改造后为降压供水，直接节约了循环水泵的消耗功率，运行工况相对应。
由空冷器代替高位的水冷冷却器，可以降低循环水泵的扬程，降低了循环水系统泵的电力消耗，由此达到节能减排效果。
通过半年对制冷机运行情况的监测发现，此次技改对主工艺运行没有影响，制冷机本身运行平稳，能很好地达到节能制冷的目的。
另外通过实际运行数据进行计算，此次技术改造不仅
减少了能源浪费，还创造了很可观的经济效益，且在节省能源的同时，减少了废气排放，间接地减少了对环境的污染。
参考文献：
[1]国家技术监督局.钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量[M].北京：中国标准出版社，2015.
[2]仵浩，华贲，王春花.石化企业低温热利用[J].计算机与应用化学，2015（10）：1355-1358.。
