一种余热回收利用的化工系统的制作方法

本发明涉及化工技术与供热，具体涉及一种余热回收利用的化工系统。

背景技术：

1、为应对如今的气候变化，实现高碳像低碳排放的转变，有效回收利用能源，提高能源系统利用效率是目前各行各业面临的主要问题，从传统的燃煤发电到如今利用可再生能源发电的转变，降低碳排放、提高能源利用率的趋势日渐显著，目前利用可再生资源将电能转换为氢能从而应用在不同领域是比较理想的一个方法，但是目前主要是氢能利用的产业链还不够完善，运输成本也不低，能源利用率不高等问题。所以构建一种能源回收利用的化工系统，对于我国减少碳排放以及提高能源利用都有很大意义。

2、针对目前面对的挑战，本申请的化工系统是基于余热回收利用的化工系统，是指通过利用风电、光伏输出的绿色电力，目的是满足化工系统的原料及电力需求，同时增加余热利用系统为减少能源损失，提高能源利用率，建立绿色化工能源互联网系统，并根据用电、用能负荷需求，统筹安排好各种能量之间的配合关系与转换使用效率，取得最合理的能源利用效果与效益。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是有效回收利用能源，提升能源系统利用效率，优化间歇性可再生能源电力的发电品质，降低化工系统的能耗和碳排放，解决用电、用能需求。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，包括：电力子系统，采用可再生资源发电，电网发电辅助，向电解水制氢子系统、余热回收利用子系统和化工合成子系统提供电能；储能子系统，所述储能子系统与发电子系统，电解水制氢子系统，余热回收利用子系统以及化工合成子系统连接并储能；电解水制氢子系统，所述电解水制氢子系统与电力子系统连接，适于进行电解水工艺，以生成氢气并储存，同时并输送氧气给用户；余热回收利用子系统，所述余热回收利用子系统，将电解水制氢子系统的热能储存在热泵中并供暖给用户，然后通过冷却塔再回收利用循环到电解水制氢子系统；化工合成子系统，利用电解水制氢子系统产生的氢气与碳源中的一氧化碳和二氧化碳合成甲醇，同时经过空气分离器的氮气也与氢气合成氨。所述电力子系统包括电网、风电或光伏发电机。所述储能子系统包括电化学储能装置，热泵，储气罐，空气分离器；所述电化学储能装置与电力子系统连接并储存多余的电能，所述热泵为余热回收利用子系统中适于对电解水制氢子系统进行热能储存并回收利用，所述储气罐适于储存电解水制氢子系统所产生多余的氢气，所述空气分离器适于对压缩空气进行产物分离，以生成氮气和氧气用于化工合成子系统。所述电解水制氢子系统与所述电力子系统连接，将水电解后生成氢气和氧气，其中氧气供给用户，氢气用于储气罐储存。所述余热回收利用子系统与所述电解水制氢子系统连接，将电解水制氢子系统所产生的热能经过热泵供给采暖用户，多余热能通过冷却塔循环利用。所述化工合成子系统包括制氨系统和制甲醇系统，所述制氨系统是利用空气分离器将氮气与电解水制氢子系统产生的氢气相结合制得氨供给用户；所述制甲醇系统是利用碳源产生的一氧化碳和二氧化碳与电解水制氢子系统产生的氢气相结合制得甲醇供给用户。

3、有益效果：本发明充分利用能源并回收，降低用电、用能成本；使用过剩电能制氢，实现能源转化，减少能源浪费；可满足能源化工系统用电、用能需求，降低碳排放；同时增加余热回收利用，提高能源利用率；对于风光资源优势地区，可充分利用可再生能源，实现可再生能源就地消纳，提高可再生能源的规模和比例。

技术特征：

1.一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，所述电力子系统包括电网、风电或光伏发电机。

3.根据权利要求1所述的一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，所述储能子系统包括电化学储能装置，热泵，储气罐，空气分离器；所述电化学储能装置与电力子系统连接并储存多余的电能，所述热泵为余热回收利用子系统中适于对电解水制氢子系统进行热能储存并回收利用，所述储气罐适于储存电解水制氢子系统所产生多余的氢气，所述空气分离器适于对压缩空气进行产物分离，以生成氮气和氧气用于化工合成子系统。

4.根据权利要求1所述的一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，所述电解水制氢子系统与所述电力子系统连接，将水电解后生成氢气和氧气，其中氧气供给用户，氢气用于储气罐储存。

5.根据权利要求1所述的一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，所述余热回收利用子系统与所述电解水制氢子系统连接，将电解水制氢子系统所产生的热能经过热泵供给采暖用户，多余热能通过冷却塔循环利用。

6.根据权利要求1所述的一种余热回收利用的化工系统，其特征在于，所述化工合成子系统包括制氨系统和制甲醇系统，所述制氨系统是利用空气分离器将氮气与电解水制氢子系统产生的氢气相结合制得氨供给用户；所述制甲醇系统是利用碳源产生的一氧化碳和二氧化碳与电解水制氢子系统产生的氢气相结合制得甲醇供给用户。

技术总结本发明提供了一种余热回收利用的化工系统，包括电力子系统，储能子系统，电解水制氢子系统，余热回收利用子系统以及化工合成子系统。电力子系统，采用可再生资源发电，电网发电辅助；储能子系统与各系统连接并储能；电解水制氢子系统生成氢气并输送氧气；余热回收利用子系统，将电解水制氢子系统的热能储存在热泵中并供暖给用户，然后通过冷却塔再回收利用循环到电解水制氢子系统；化工合成子系统，利用电解水制氢子系统产生的氢气合成甲醇及氨；本发明提供的余热回收利用化工系统充分利用余热并实现能源转化，减少能源浪费；满足化工系统用电、用能需求，降低碳排放。技术研发人员：于文杰,申娜,田永红受保护的技术使用者：中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5