Способ утилизации оборотной воды и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2345952:
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН (RU)
Изобретение относится к способу утилизации оборотной воды в установках ректификации и устройству для его осуществления и может быть использовано на нефтехимических предприятиях при ректификации реакционной массы. Способ включает ректификацию реакционной массы, охлаждение ее в дефлегматоре и конденсаторе, подогрев в кипятильнике, дросселирование и нагнетание промежуточного агента в теплонасосной установке со снятием теплоты реакции. Охлаждение оборотной воды и получение пара осуществляют за счет использования в качестве промежуточного агента в теплонасосной установке этилового эфира, а нагрев оборотной воды из дефлегматора и конденсатора за счет воды, поступающей из холодильников узла снятия теплоты реакции. Устройство снабжено теплообменником, расположенным на выходе оборотной воды из дефлегматора и конденсатора, холодильниками, а теплонасосная установка снабжена испарителем для охлаждения оборотной воды и конденсатором для получения пара. В результате этого образуется замкнутый цикл, позволяющий повторно утилизировать оборотную воду и получить пар за счет передачи теплоты из испарителя в конденсатор с помощью этилового эфира. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано на нефтехимических предприятиях в участках ректификации реакционной массы.
Известно устройство для утилизации оборотной воды, включающее колонну ректификации, дефлегматор, конденсатоотводчик, конденсатор, теплонасосную установку, состоящую из компрессора и дросселирующего устройства, узел снятия теплоты реакции (см. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Организация энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности. М.: Издательство МЭИ, 2001. стр. 224).
Известен способ утилизации оборотной воды, включающий ректификацию реакционной массы (РМ), охлаждение РМ в дефлегматоре, дросселирование и нагнетание промежуточного агента в теплонасосной установке (ТНУ), снятие теплоты реакции (см. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Организация энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности. М.: Издательство МЭИ, 2001. стр. 224).
Недостатком данного способа и устройства является то, что в процессе утилизации происходит смешение реакционной массы и оборотной воды, вследствие чего происходит снижение температурного уровня и невозможность повторной утилизации оборотной воды.
Задачей данного изобретения является утилизация оборотной воды в теплообменных аппаратах и получение пара для нагрева реакционной массы в кипятильнике.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для утилизации оборотной воды, включающее колонну ректификации, дефлегматор, конденсатоотводчик, конденсатор, теплонасосную установку, состоящую из компрессора и дросселирующего устройства, узел снятия теплоты реакции дополнительно снабжен теплообменником, расположенным на выходе оборотной воды из дефлегматора и конденсатора, холодильниками, расположенными в колонне ректификации, а теплонасосная установка дополнительно снабжена испарителем для охлаждения оборотной воды и конденсатором для получения пара. В результате этого образуется замкнутый цикл, позволяющий повторно утилизировать оборотную воду и получить пар за счет передачи теплоты из испарителя в конденсатор с помощью этилового эфира.
Заявляемое устройство представлено на чертеже.
Устройство утилизации оборотной воды содержит колонну ректификации (1), дефлегматор, предназначенный для охлаждения реакционной массы разложения путем охлаждения оборотной водой (2), конденсатоотводчик для разделения парогазовой смеси реакционной массы (3), конденсатор, предназначенный для охлаждения оборотной водой несконденсировавшихся паров реакционной массы (4), точку смешения потоков воды (5), теплообменник, используемый для повышения потенциала воды (6), холодильники, предназначенные для снятия теплоты реакции путем охлаждения оборотной водой (7), испаритель теплонасосной установки для снятия теплоты оборотной воды (8), дроссель, необходимый для получения влажного пара из этилового эфира (9), компрессор, повышающий температуру промежуточного агента (10), конденсатор, в котором получается пар за счет передачи теплоты от этилового спирта конденсату водяного пара (11), кипятильник, предназначенный для нагрева реакционной массы водяным паром (12), точку разделения охлажденной оборотной воды (13).
Способ осуществляют следующим образом.
Реакционная масса с верха колонны 1 направляется в дефлегматор 2 и в конденсатор 4 через конденсатоотводчик 3 для охлаждения оборотной водой. Нагретая до 20°С оборотная вода из дефлегматора 2 и конденсатора 4 поступает в точку смешения 5, откуда направляется в теплообменник 6, где за счет теплоты оборотной воды из холодильников 7 нагревается до 35°С. После теплообменника 6 нагретая оборотная вода направляется в испаритель парокомпрессионной теплонасосной установки 8, где в качестве промежуточного теплоносителя циркулирует этиловый эфир. Этиловый эфир, пройдя компрессор 10, передает тепло конденсату пара в конденсаторе 11, в результате чего тот кипит и образуется пар, которым подогревается реакционная масса в кипятильнике 12. Конденсат эфира, пройдя дроссель 9, направляется в испаритель, где снова нагревается за счет теплоты оборотной воды, и процесс повторяется. После испарителя 8 использованная оборотная вода с температурой 17°С направляется в точку разделения 13, откуда идет на охлаждение реакционной массы.
Экономический эффект от внедрения данного способа и устройства следующий: замкнутый контур позволяет повторно использовать оборотную воду и получать пар, вследствие чего происходит снижение ресурсозатрат, а также уменьшается тепловое загрязнение окружающей среды.
1. Способ утилизации оборотной воды, включающий ректификацию реакционной массы, охлаждение в дефлегматоре, дросселирование и нагнетание промежуточного агента в теплонасосной установке, снятие теплоты реакции, отличающийся тем, что дополнительно включено охлаждение оборотной воды и получение пара за счет использования в качестве промежуточного агента в теплонасосной установке этилового эфира, а нагрев оборотной воды из дефлегматора и конденсатора ведут за счет воды, поступающей из холодильников узла снятия теплоты реакции.
2. Устройство для утилизации оборотной воды, включающее колонну ректификации, дефлегматор, конденсатоотводчик, конденсатор, теплонасосную установку, состоящую из компрессора и дросселирующего устройства, узел снятия теплоты реакции, отличающееся тем, что дополнительно снабжено теплообменником, расположенным на выходе оборотной воды из дефлегматора и конденсатора, холодильниками, расположенными в колонне ректификации, а теплонасосная установка дополнительно снабжена испарителем для охлаждения оборотной воды и конденсатором для получения пара.
