一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统的制作方法

本发明属于pdh生产工艺技术领域，具体涉及一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统。

背景技术：

丙烷脱氢制丙烯(pdh)装置设计在100％的负荷下，其产能为60万吨的丙烯，工艺过程在高温负压的固定床反应器内进行周期性操作，在催化剂的作用下，部分原料丙烷气裂解成丙烯气及氢气，完成产品气生产。

其中，产品气经过反应产物冷却器进行冷却后，进入后续的压缩单元，压缩单元对冷却后的产品气进行加压，以便于进行之后的工序操作；由此可见，压缩机对产品气的加压过程对丙烷脱氢制丙烯装置的产能及产品质量起到致关重要的作用。

现有技术中，压缩机为连续的三级压缩，每一级出料都需要经过冷却器被循环冷却水冷却；而在操作过程中，丙烷脱氢制丙烯装置的工况发生变化，需要对冷却用循环水的流量进行调整时，工作人员只能通过冷却器循环水的出口手阀进行调整，以保证产品气的生产需要，实现对工况的良好控制；

但是，影响丙烷脱氢制丙烯装置的工况变化的情况有很多，包括有负荷的变化、换热器的效果变差、进气口的产品气温度发生变化以及环境因素的影响(如昼夜温差变化)等，在如此多因素影响的情况下，循环水用量的调整比较频繁，通过人工调整手阀的速度及时性相对较差且精度不高，会造成大量的循环水的浪费。因此，提供一种减少循环水浪费且提高循环水的利用率的循环水控制系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统，以解决现有技术中手阀的调整速度慢和精度低而导致循环水的浪费，且循环水的利用率低的技术问题。

本发明通过以下技术方案具体实现：

一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统，包括循环水管网、冷却器和压缩机；

所述冷却器包括罐体、进气管和出气管，所述罐体外包覆有冷凝腔，所述进气管和所述出气管均穿过所述冷凝腔与所述罐体连通，所述压缩机的进气端与所述出气管连通，所述循环水管网的进水口与出水口分别通过进水管以及排水管与所述冷凝腔连通；

所述排水管上设置有温控阀，所述温控阀的检测端位于所述出气管内。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，该循环水控制系统还包括第一温度传感器和显示器，所述第一温度传感器设置在所述进气管内，且所述第一温度传感器与所述显示器电连接。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所述罐体的内侧壁上设置有隔板，所述隔板内设置有空腔，且所述空腔与所述冷凝腔连通。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所述隔板的数量为多个，且所有的所述隔板相互交错设置。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所有的所述隔板的活动端均朝向所述出气管的一侧倾斜的设置。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所述隔板为螺旋形隔板，所述隔板的外缘与罐体的内侧壁连接。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，该循环水控制系统还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述排水管内，且所述第二温度传感器也与所述显示器电连接。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，该循环水控制系统还包括压力表，所述压力表设置在所述排水管上，且所述压力表位于所述温控阀的进水端。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所述压缩机包括一级压缩机、二级压缩机和三级压缩机，所述冷却器包括第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器和第四冷却器，所述第一冷却器的出气管与所述一级压缩机的进气口连通，所述一级压缩机通过所述第二冷却器与所述二级压缩机连通，所述二级压缩机通过所述第三冷却器与所述三级压缩机连通，所述三级压缩机的出气口与所述第四冷却器的进气管连通。

为了更好的实现本发明，在上述结构中做进一步的优化，所述第一冷却器和所述第二冷却器的数量均为两个。

综上所述，本发明具有以下技术效果：

该循环水控制系统在冷却器的排水管上设置有温控阀，该温控阀的温度检测端位于冷却器的出气管处，温控阀通过检测出气管处的产品气的温度来调整其开度，以控制循环水的流量，使循环水能够被充分的利用，从而实现该循环水控制系统的节能、安全的生产。

此外，本发明的优化方案还具有以下技术效果：

本发明的优化方案为管体的内侧壁上设置有隔板，该隔板能够增加产品气与罐体的接触面积，使循环水与产品气的热交换的面积增加，从而有效提冷却器中高循环水与产品气的热交换的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一中记载的一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统中冷却器的结构示意图；

图2是本发明一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统的结构示意图；

图3是实施例二中记载的一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统中冷却器的结构示意图。

附图标记：

1、循环水管网；21、第一冷却器；22、第二冷却器；23、第三冷却器；24、第四冷却器；31、一级压缩机；32、二级压缩机；33、三级压缩机；41、罐体；42、进气管；43、出气管；44、冷凝腔；5、温控阀；61、第一温度传感器；62、第二温度传感器；7、显示器；8、隔板；9、压力表。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示：

一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统，包括循环水管网1、冷却器和压缩机；

冷却器包括罐体41、进气管42和出气管43，罐体41外包覆有冷凝腔44，进气管42和出气管43均穿过冷凝腔44与罐体41连通，压缩机的进气端与出气管43连通，循环水管网1的进水口与出水口分别通过进水管以及排水管与冷凝腔44连通；

排水管上设置有温控阀5，温控阀5的检测端位于出气管43内。

上述的一种用于丙烷脱氢制丙烯装置中的循环水控制系统，其将原设计中的手动控制阀改成温控阀5；以实现循环水流量的自动控制，具体控制方式如下：

当冷却器的出气管43的产品气的温度高于预设值时，温控阀5的检测端会将温度信息发送给温控阀5，该温控阀5的开度便会自动增大，使循环水的流量增加，以使循环水能够加快对产品气的冷却，从而使冷却器的出气管43中产品气的温度降低，以使该产品气的温度达到预设值；

当冷却器的出气管43的产品气的温度低于预设值时，温控阀5的检测端会将温度信息发送给温控阀5，该温控阀5的开度便会自动减小，使循环水的流量减小，以使循环水停留在冷凝腔44的时间增加，从而更加充分的利用循环水，使冷却器的出气管43中产品气的温度升高，以使该产品气的温度达到预设值。

该温控阀5通过检测出气管43处的产品气的温度来调整其开度，以精确的控制循环水的流量，使循环水能够被充分的利用，从而提高该循环水系统中循环水的利用率，以达到节能、安全的生产的效果。

优化的，该循环水控制系统还包括第一温度传感器61和显示器7；其中，第一温度传感器61设置在进气管42内，且第一温度传感器61与显示器7电连接；该第一温度传感器61能够检测到冷却器的进气管42中产品气的温度，并通过显示器7显示该温度的数值，工作人员可以通过显示器7显示的温度数值得知冷却器的进气管42中的产品气的温度，从而更加了解该循环水控制系统的工况。

优化的，上述的罐体41的内侧壁上设置有隔板8，该隔板8内设置有空腔，且空腔与上述的冷凝腔44连通；冷却水进入冷凝腔44后，会通过热传递的方式与罐体41内的产品气进行热交换，而隔板8的设置能够增加产品气与循环水的热交换的面积，从而提高该冷却器中循环水与产品气的热交换的效率。

优选的，上述的隔板8的数量为多个，且所有的隔板8相互交错的设置；该设置方式能够增加产品气在罐体41内的移动路径，即增加产品气在罐体41内的移动时间，从而进一步的提高冷却器中循环水与产品气的热交换的效率。

更优选的，隔板8为倾斜设置。

具体的，隔板8的一端固定在罐体41的内侧壁上，隔板8与罐体41连接的一端则为固定端，而隔板8远离固定端的一端则为活动端，该活动端朝向出气管43的一侧倾斜，使该隔板8不会阻碍产品气的移动，且使产品气在罐体41内移动更加的顺畅。

优化的，该循环水控制系统还包括第二温度传感器62，该第二温度传感器62设置在排水管内，且第二温度传感器62也与显示器7电连接；

该第二温度传感器62可以用于检测循环水的在冷却器的出水口的温度，并通过显示器7显示该温度的数值。

优选的，该循环水控制系统还包括压力表9，该压力表9设置在排水管上，且压力表9位于温控阀5的进水端，该压力表9能够检测排水管上的循坏水的压力；通过该压力表9与上述的第二温度传感器62检测到的冷却器的排水管的压力值以及温度值，工作人员通过检测的压力值与温度值判断该循环水控制系统是否处于正常工作的情况，从而实现该循环水系统的安全的生产。

优化的，上述的压缩机包括一级压缩机31、二级压缩机32和三级压缩机33，上述的冷却器包括第一冷却器21、第二冷却器22、第三冷却器23和第四冷却器24；其中，

第一冷却器21的出气管43与一级压缩机31的进气端连通，一级压缩机31的出气端与第二冷却器22的进气管42连通，第二冷却器22的出气管43与二级压缩机32的进气端连通，二级压缩机32的出气端与第三冷却器23的进气管42连通，第三冷却器23的出气管43与三级压缩机33的进气端连通，三级压缩机33的出气端与第四冷却器24的进气管42连通；该冷却器与压缩机的设置方式能够有效的提高产品气的质量和产能。

在工作过程中，高温(152℃)的产品气通过第一冷却器21的进气管42进入第一冷却器21中，在第一冷却器21中进行冷却、降温，使产品气的温度下降至44℃，被冷却后的产品气由第一冷却器21的出气管43进入一级压缩机1中，该一级压缩机31对产品气进行压缩；此时，产品气被压缩后，其温度便会升高至121℃；

然后，一级压缩机31内被压缩的产品气会通过第二冷却器22的进气管42进度第二冷却器22中，并在第二冷却器22中进行降温，使产品气的温度下降至44℃；降温后的产品气再由第二冷却器22的出气管43进入到二级压缩机32中，该二级压缩机32能够对产品气进行再次压缩，而产品气的温度也会上升至123℃，再次被压缩的产品气会经过第三冷却器23的进气管42进入第三冷却器23中；

第三冷却器23能够使产品气的温度降低至44℃，并将降温后的产品气通向三级压缩机33中，三级压缩机33会再次对产品气进行压缩，其温度也会增加至123℃，而再次被压缩后的产品气会由第四冷却器24的进气管42进入第四冷却器24中，该冷却器能够使产品气的温度下降至44℃，并将其通向后续设备中，以完成后续工艺的生产。

需要说明的是，上述的产品气的温度的数值为设定值，在实际生产过程中会有一定的误差，其误差范围在±5℃。

优选的，上述的第一冷却器21和第二冷却器22的数量均为两个，以提高产品气的冷却效率。

实施例二：

如图2和图3所示：

作为本发明的另一种实施方式，上述的隔板8可以为螺旋形结构，该螺旋形隔板8的外缘与罐体41的内侧壁连接，产品气可以由冷却器的进气管42进入罐体41中，并顺着螺旋形隔板8向冷却器的出气管43移动，该螺旋形的隔板8能够有效的增加产品气与循环水的热交换的面积，且能够增加产品气在罐体41内移动的距离，从而有效的提高冷却器的降温效果。

此外，该循环水控制系统的其他结构均与实施例一中记载的循环水控制系统的结构完全相同，具体的可参考实施例一，此处便不再重复赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。