一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤制油技术领域，特别涉及一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统。
【背景技术】
[0002]在煤制油(煤液化)工艺中会产生温度较高的工艺凝液(通常温度为110 °C?130°C)，这些工艺凝液必须经过降温到一定温度(通常温度为50°C?75°C)才能进入工艺凝液罐。目前工艺为采用水冷冷却塔方式进行冷却处理(见附图1)，工艺凝液冷却释放的热量通过冷却水被排放到大气中。这种方式不仅没有有效利用工艺凝液的热能，而且冷却塔循环系统还需要消耗额外的电能，属于耗能型冷却。
[0003]鉴于此，需要设计一种工艺凝液余热利用系统，以解决上述系统方案的缺陷，提高煤制油工艺的能源综合利用效率。
【发明内容】
[0004]为解决现有煤制油(煤液化)工艺中凝液冷却方式的缺陷，本实用新型提供一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，以提高能源的综合利用效率。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，所述系统包括两级余热利用系统，第一级余热利用系统采用闪蒸热回收系统回收闪蒸蒸汽，第二级余热利用系统采用有机朗肯循环系统(0RC循环)进行发电。
[0007]第一级余热利用系统为闪蒸热回收系统，包括闪蒸罐、蒸汽热回收利用装置，高温凝液(温度为110?130°C)接入闪蒸罐入口，闪蒸出的饱和蒸汽接入蒸汽热回收利用装置供其他工艺使用，闪蒸热回收系统出口的低温凝液(温度为75°C?1(TC)进入第二级余热利用系统。
[0008]第二级余热利用系统为有机朗肯循环系统，包括蒸发器、膨胀机、发电机、工质栗和冷凝器，其中蒸发器与第一级余热利用系统的凝液出口连接，吸收低温凝液(温度为75°C?100°C)冷却过程中产生的热量，使发电机组内有机工质由液态转化为气态，气态工质推动膨胀机做功产生电能;有机工质乏气在冷凝器冷却为液态工质，在工质栗的驱动下，液态工质进入蒸发器蒸发，完成循环;考虑到煤制油项目多处于缺水区域，冷凝器排热采用更为节水的直接蒸发冷却方式。
[0009]本实用新型的有益效果是:一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，首先通过闪蒸热回收系统回收闪蒸蒸汽供其他工艺使用，然后通过ORC循环系统进一步利用从闪蒸热回收系统排出的低温凝液再次发电，实现凝液冷却方式由耗能型到产能型的转变，凝液余热综合利用效率大大提高，节能减排效果明显，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0010]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0011]图1为现有煤制油工艺凝液冷却方式示意图。
[0012]图2为本实用新型一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统示意图。
[0013]图3为实施例二本实用新型一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统示意图。
[0014]图4为实施例三本实用新型一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统示意图。
[0015]图中:1.蒸发器，2.膨胀机，3.发电机，4.工质栗，5.冷凝器，6.闪蒸罐，7.蒸汽热回收利用装置，8.蒸汽冷凝器，9.蒸汽喷射式热栗，10.冷却塔，11.工艺凝液接口。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0017]实施例一
[0018]请参阅图2，本实用新型揭示了一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，所述系统包括两级余热利用系统，第一级余热利用系统采用闪蒸热回收系统回收闪蒸蒸汽，第二级余热利用系统采用有机朗肯循环系统(0RC循环)进行发电。
[0019]第一级余热利用系统为闪蒸热回收系统，包括闪蒸罐6、蒸汽热回收利用装置7，高温工艺凝液(通常温度为110?130 °C )通过工艺凝液接口 11接入闪蒸罐6入口，闪蒸出饱和蒸汽，闪蒸蒸汽从闪蒸罐6顶部接入蒸汽热回收利用装置7供其他工艺使用，闪蒸热回收系统出口的低温凝液(温度为75°C?100°C)进入第二级余热利用系统。
[0020]第二级余热利用系统为有机朗肯循环系统，由蒸发器1、膨胀机2、发电机3、工质栗4和冷凝器5组成，各设备之间通过管路依次连接。其中蒸发器I与第一级余热利用系统的出口连接，用于吸收低温凝液(温度为75°C?1(TC)冷却过程中产生的热量，降温后的凝液(通常温度为50°C?75°C)接入到工艺凝液罐;冷凝器5采用直接蒸发冷却方式，用于机组内工质排热。有机朗肯循环系统工作时，蒸发器I吸收凝液释放的热量，将系统内有机工质由液态转化为气态;高压气态工质推动膨胀机2转动，伴随驱动发电机3工作产生电能;从膨胀机2排出的低压工质通过冷凝器5冷却变成液态，在工质栗4的作用下，液态有机工质进入蒸发器I，完成循环。
[0021]实施例二
[0022]请参阅图3，实施例二与实施例一的区别在于，本实施例中，第一级余热利用系统的蒸汽热回收利用装置为蒸汽冷凝器8，高温工艺凝液(通常温度为110?130°C)通过工艺凝液接口 11接入闪蒸罐6入口，闪蒸出饱和蒸汽，闪蒸蒸汽从闪蒸罐6顶部进入蒸汽冷凝器8进行冷凝放热，用于工艺冷介质的加热，冷凝放热后的凝液与闪蒸罐出口凝液混合后(温度为75 °C?100 °C)进入第二级余热利用系统。
[0023]实施例三
[0024]请参阅图4，实施例三与实施例一的区别在于，本实施例中，第一级余热利用系统蒸汽热回收利用装置为蒸汽喷射式热栗9，高温工艺凝液(通常温度为110?130°C)通过工艺凝液接口 11接入闪蒸罐6入口，闪蒸出饱和蒸汽，闪蒸蒸汽从闪蒸罐6顶部进入蒸汽喷射式热栗9，与高温高压驱动蒸汽混合，形成可以利用的蒸汽，闪蒸罐6出口的低温凝液(温度为75 °C?100 °C)进入第二级余热利用系统。
【主权项】
1.一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，其特征是:所述系统包括两级余热利用系统;第一级余热利用系统为闪蒸热回收系统，包括闪蒸罐、蒸汽热回收利用装置，高温工艺凝液，其温度通常为110?130°C，通过工艺凝液接口接入闪蒸罐入口，闪蒸出的饱和蒸汽接入蒸汽热回收利用装置供其他工艺使用;第二级余热利用系统为有机朗肯循环系统(ORC循环)，包括蒸发器、膨胀机、发电机、工质栗和冷凝器，各设备依次连接构成一个循环，闪蒸热回收系统出口的低温凝液，其温度为75°C?100°C，接入第二级余热利用系统的蒸发器，带动ORC循环的发电机发电。2.根据权利要求1所述的一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，其特征是:所述第一级余热利用系统的蒸汽热回收利用装置为蒸汽冷凝器，高温工艺凝液通过工艺凝液接口接入闪蒸罐入口，闪蒸出饱和蒸汽，闪蒸蒸汽从闪蒸罐顶部进入蒸汽冷凝器进行冷凝放热，用于工艺冷介质的加热，冷凝放热后的凝液与闪蒸罐出口凝液混合后，其温度为75°C?1000C，进入第二级余热利用系统。3.根据权利要求1所述的一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，其特征是:所述第一级余热利用系统的蒸汽热回收利用装置为蒸汽喷射式热栗，高温工艺凝液通过工艺凝液接口接入闪蒸罐入口，闪蒸出饱和蒸汽，闪蒸蒸汽从闪蒸罐顶部进入蒸汽喷射式热栗，与高温高压驱动蒸汽混合，形成可以利用的蒸汽，闪蒸罐出口的低温凝液，其温度为75°C?100°C，进入第二级余热利用系统。
【专利摘要】一种煤制油工艺凝液余热高效利用系统，系统包括两级余热利用系统；第一级余热利用系统为闪蒸热回收系统，包括闪蒸罐、蒸汽热回收利用装置，高温凝液接入闪蒸罐入口，闪蒸出饱和蒸汽接入蒸汽热回收利用装置供其他工艺使用，闪蒸热回收系统出口的低温凝液进入第二级余热利用系统；第二级余热利用系统为有机朗肯循环系统(ORC循环)，包括蒸发器、膨胀机、发电机、工质泵和冷凝器，闪蒸热回收系统出口的低温凝液接入第二级余热利用系统的蒸发器，带动ORC循环的发电机发电。本实用新型提出的煤制油工艺凝液余热高效利用系统，实现了凝液冷却方式由耗能型到产能型的转变，凝液能源综合利用效率大大提高，节能减排效果明显。
【IPC分类】F01K27/02, F01K25/08, F22B1/16
【公开号】CN205349452
【申请号】CN201520786306
【发明人】马永杰, 徐峰
【申请人】四川新玛能源科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年10月13日