一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统的制作方法

本技术涉及烷烃制备，特别是涉及一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统。

背景技术：

1、随着低碳技术的进步，目前石油化工向着采用新技术、节能、优化生产操作、综合利用原料、向下游产品延伸等方向发展，节能是我国经济发展的一项长远战略计划，也是当前一项紧迫的任务，当前，全社会都在开展节能降耗，缓解能源压力，建设节能型社会，而工业余热资源的回收利用是节约能源的重要措施，在石油化工方面，国家陆续出台政策开展行业内的重组整合，提高行业准入门槛，鼓励行业内的技术创新，加快淘汰落后产能，鼓励企业优化工艺生产流程，提高资源的综合利用水平，提高产品的科技含量和附加值。

2、在石化行业制取烷烃的项目中，一般第一步采用水冷换热器通过水对蒸馏发生塔产生的烷烃与蒸汽的混合物进行冷却(冷却至蒸汽凝结为水，烷烃蒸发的温度)，然后通过气液分离罐利用各纯物质(如水)的沸点的不同分离出气态烷烃以及蒸汽凝水，第二步在通过冷却塔用冷却水或空气将气态烷烃继续冷却至液态，以满足工艺制冷需求，但是对烷烃冷却过程的热量白白排放至自然环境中，存在较高的能源消耗。

3、因此人们亟需一种能源利用率高的二类热泵利用余热制蒸汽系统。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，以解决上述现有技术存在的问题，溴化锂制冷机利用气态烷烃的热量制备冷水，二类热泵利用水冷换热器的出水温度制备蒸汽以及高温水，实现了对气态烷烃内热量的利用，提高了能源利用率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，包括烷烃制备单元、溴化锂制冷机以及二类热泵，所述烷烃制备单元的气液分离罐的气体出口与所述溴化锂制冷机的热源入口相连通，所述溴化锂制冷机的热源出口与冷凝罐相连通，所述烷烃制备单元的水冷换热器的循环水出口分别与所述二类热泵的蒸发器热源入口以及发生器热源入口相连通，所述二类热泵的蒸发器热源出口以及发生器热源出口均与所述水冷换热器的循环水入口相连通，所述溴化锂制冷机的冷水出口与用于对外供给冷水的外供管路相连通，所述二类热泵的吸收器的进水口通过加压泵与水源相连通，所述二类热泵的吸收器的出水口与用于产生蒸汽及储存高温热水的闪蒸罐相连通。

3、优选的，所述溴化锂制冷机的冷水出口通过支管路与所述二类热泵的冷凝器的冷水进口相连通，所述二类热泵的冷凝器的冷水出口通过输送泵与所述溴化锂制冷机的冷水入口相连通。

4、优选的，所述气液分离罐的气体出口通过支管路与空冷塔的进口相连通，所述空冷塔的出口与所述冷凝罐相连通，所述支管路上设置有仅在所述溴化锂制冷机停运时启动的第一阀门，所述气液分离罐的气体出口与所述溴化锂制冷机的主管路上设置有仅在所述溴化锂制冷机停运时关闭的第二阀门。

5、优选的，所述溴化锂制冷机的冷却水入口通过冷水泵与冷却塔相连通，所述溴化锂制冷机的冷却水出口与所述冷却塔相连通。

6、优选的，所述加压泵的进水口与所述闪蒸罐相连通。

7、优选的，所述加压泵与所述闪蒸罐之间设置有用于补充水源的补水管路，所述补水管路上设置有补水泵。

8、优选的，所述烷烃制备单元包括依次连通的蒸馏发生塔、水冷换热器以及所述气液分离罐，所述蒸馏发生塔上设置有蒸汽进口以及混合料进口，所述蒸馏发生塔底部设置有胶粉混合料出口，所述气液分离罐底部设置有蒸汽凝水出口。

9、优选的，所述蒸馏发生塔与所述水冷换热器之间设置有应急旁通，所述应急旁通上设置有旁通阀门，所述应急旁通的出气口与所述溴化锂制冷机的热源入口相连通。

10、优选的，所述二类热泵包括所述蒸发器、所述发生器、所述吸收器以及冷凝器，所述发生器以及所述蒸发器内均设置有热源换热管道，所述吸收器内设置有蒸发水换热管道，所述冷凝器内设置有冷水换热管道，所述发生器的腔体底部为盛放溴化锂溶液的盛放空间，所述盛放空间通过溶液泵以及对应所述蒸发水换热管道设置的喷淋设备与所述吸收器相连通，该喷淋设备对应所述蒸发水换热管道设置，所述吸收器的内腔底部通过喷淋设备与所述发生器相连通，该喷淋设备对应所述热源换热管道设置，所述冷凝器的内腔底部通过冷媒泵以及喷淋设备与所述蒸发器相连通，该喷淋设备对应所述热源换热管道设置，所述蒸发器的内腔与所述吸收器的内腔相连通，所述发生器的内腔顶部与所述冷凝器的内腔顶部相连通。

11、优选的，所述蒸发器与所述吸收器的连通通道处设置有若干个竖向排布的防止喷淋溅射的防溅射板。

12、本实用新型相对于现有技术主要取得了以下技术效果：

13、气态烷烃进入溴化锂制冷机内，溴化锂制冷机利用气态烷烃内的热量去生产冷水，产生的冷水可以外供使用，提高能源利用率；再者水冷换热器流出的较高温度的循环水进入二类热泵的蒸发器以及发生器后，分别与二类热泵中的冷媒水以及溴化锂溶液进行换热，换热后的气态烷烃降温至液态进入冷凝罐进而被收集，而气态烷烃的热量通过二类热泵的热传递，传递至吸收器内流通的水中，高温水进入闪蒸罐内减压一部分发生蒸发作用，另一部分被储存，实现了对与气态烷烃换热后循环水内热量的利用，进一步提高了能源利用率；另外溴化锂制冷机不仅有效利用了气态烷烃的热量，而且在其正常工作阶段内其取代了空冷塔，减少了空冷塔的电耗，提高系统运行的经济性。

14、本实用新型其他方案相对于现有技术取得了以下技术效果：

15、利用溴化锂制冷机产生的部分冷水作为二类热泵所需的冷却用冷水，无需使用其他供应冷水的设备为二类热泵供应冷水，节省能源。

16、应急旁通在水冷换热器以及气液分离罐进行检修或维护时开启，直接将气态烷烃供入溴化锂制冷机内，此时蒸馏发生塔可以正常工作，提高蒸馏发生塔的工作效率。

17、空冷塔可在溴化锂制冷机停运检修或维护时开始使用，此时蒸馏发生塔可以正常工作，提高蒸馏发生塔的工作效率。

技术特征：

1.一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，包括烷烃制备单元、溴化锂制冷机以及二类热泵，所述烷烃制备单元的气液分离罐的气体出口与所述溴化锂制冷机的热源入口相连通，所述溴化锂制冷机的热源出口与冷凝罐相连通，所述烷烃制备单元的水冷换热器的循环水出口分别与所述二类热泵的蒸发器热源入口以及发生器热源入口相连通，所述二类热泵的蒸发器热源出口以及发生器热源出口均与所述水冷换热器的循环水入口相连通，所述溴化锂制冷机的冷水出口与用于对外供给冷水的外供管路相连通，所述二类热泵的吸收器的进水口通过加压泵与水源相连通，所述二类热泵的吸收器的出水口与用于产生蒸汽及储存高温热水的闪蒸罐相连通。

2.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述溴化锂制冷机的冷水出口通过支管路与所述二类热泵的冷凝器的冷水进口相连通，所述二类热泵的冷凝器的冷水出口通过输送泵与所述溴化锂制冷机的冷水入口相连通。

3.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述气液分离罐的气体出口通过支管路与空冷塔的进口相连通，所述空冷塔的出口与所述冷凝罐相连通，所述支管路上设置有仅在所述溴化锂制冷机停运时启动的第一阀门，所述气液分离罐的气体出口与所述溴化锂制冷机的主管路上设置有仅在所述溴化锂制冷机停运时关闭的第二阀门。

4.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述溴化锂制冷机的冷却水入口通过冷水泵与冷却塔相连通，所述溴化锂制冷机的冷却水出口与所述冷却塔相连通。

5.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述加压泵的进水口与所述闪蒸罐相连通。

6.根据权利要求5所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述加压泵与所述闪蒸罐之间设置有用于补充水源的补水管路，所述补水管路上设置有补水泵。

7.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述烷烃制备单元包括依次连通的蒸馏发生塔、水冷换热器以及所述气液分离罐，所述蒸馏发生塔上设置有蒸汽进口以及混合料进口，所述蒸馏发生塔底部设置有胶粉混合料出口，所述气液分离罐底部设置有蒸汽凝水出口。

8.根据权利要求7所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述蒸馏发生塔与所述水冷换热器之间设置有应急旁通，所述应急旁通上设置有旁通阀门，所述应急旁通的出气口与所述溴化锂制冷机的热源入口相连通。

9.根据权利要求1所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述二类热泵包括所述蒸发器、所述发生器、所述吸收器以及冷凝器，所述发生器以及所述蒸发器内均设置有热源换热管道，所述吸收器内设置有蒸发水换热管道，所述冷凝器内设置有冷水换热管道，所述发生器的腔体底部为盛放溴化锂溶液的盛放空间，所述盛放空间通过溶液泵以及对应所述蒸发水换热管道设置的喷淋设备与所述吸收器相连通，该喷淋设备对应所述蒸发水换热管道设置，所述吸收器的内腔底部通过喷淋设备与所述发生器相连通，该喷淋设备对应所述热源换热管道设置，所述冷凝器的内腔底部通过冷媒泵以及喷淋设备与所述蒸发器相连通，该喷淋设备对应所述热源换热管道设置，所述蒸发器的内腔与所述吸收器的内腔相连通，所述发生器的内腔顶部与所述冷凝器的内腔顶部相连通。

10.根据权利要求9所述的二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，其特征在于，所述蒸发器与所述吸收器的连通通道处设置有若干个竖向排布的防止喷淋溅射的防溅射板。

技术总结本技术公开一种二类热泵利用余热制蒸汽和冷水系统，涉及烷烃制备技术领域，包括：烷烃制备单元、溴化锂制冷机以及二类热泵，烷烃制备单元的气液分离罐的气体出口与溴化锂制冷机的热源入口相连通，烷烃制备单元的水冷换热器的循环水出口分别与二类热泵的蒸发器热源入口以及发生器热源入口相连通，溴化锂制冷机的冷水出口与外供管路相连通，二类热泵的吸收器的出水口与闪蒸罐相连通；本技术中气态烷烃进入溴化锂制冷机内，溴化锂制冷机利用气态烷烃内的热量去生产冷水，水冷换热器流出的较高温度的循环水进入二类热泵，通过二类热泵的热传递，进入闪蒸罐内生成高温水以及蒸汽，提高了能源利用率。技术研发人员：尚明耀,李进,刘兴原,田雨,张雪倩受保护的技术使用者：同方节能装备有限公司技术研发日：20231031技术公布日：2024/6/13