一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，鍋爐來(lái)的蒸汽作為Ⅰ效的熱源，Ⅰ效蒸發(fā)出的二次蒸汽作為Ⅱ效的熱源，Ⅱ效蒸發(fā)出的二次蒸汽作為Ⅲ效的熱源，依此類(lèi)推，能量梯級(jí)利用；鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽進(jìn)入天然氣凈化單元，產(chǎn)生的高溫冷凝水排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱；同時(shí)天然氣凈化單元產(chǎn)生的高溫貧胺液排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱，貧胺液降溫后返回天然氣凈化單元。本發(fā)明的積極效果是：由于利用了鍋爐給熱單元和天然氣凈化單元的余熱，蒸發(fā)結(jié)晶單元只需要消耗少量的高品位的熱能，就能實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠污水零排放，節(jié)能效果明顯。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)中的節(jié)能減排領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣從開(kāi)采到消費(fèi)會(huì)經(jīng)過(guò)天然氣凈化過(guò)程，天然氣凈化主要是除去雜質(zhì)、脫硫及脫水，在凈化過(guò)程中產(chǎn)生了大量的余熱比如:蒸汽冷凝水，以及在凈化的工藝中有大量的高溫料液需要降溫，消耗了大量的冷卻水或者電能。同時(shí)在凈化過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水以及檢修污水，需要處理。
[0003]國(guó)內(nèi)天然氣凈化廠以往通常采用蒸汽冷凝水直接回鍋爐系統(tǒng)，高溫料液通過(guò)冷卻器冷卻，浪費(fèi)了熱能同時(shí)消耗了大量的冷卻劑和電能。鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生的少量的低壓蒸汽無(wú)法利用，簡(jiǎn)單粗放的外排，同樣浪費(fèi)能量。生產(chǎn)中產(chǎn)生的濃鹽水采用“回注”，而天然氣凈化廠用水量較大，且新鮮水大都由管道長(zhǎng)距離輸送而來(lái)，用水成本較高，加之水資源日益匱乏，將廠內(nèi)的各類(lèi)污水進(jìn)行深度處理后進(jìn)行回用是必然的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，包括如下步驟:
步驟一、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位`蒸汽經(jīng)過(guò)減溫減壓，達(dá)到蒸發(fā)結(jié)晶單元所需的壓力和溫度后，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶單元的I效蒸發(fā)器，作為I效的熱源，I效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入II效蒸發(fā)器，作為II效的熱源，II效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入III效蒸發(fā)器，作為III效的熱源，III效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入IV效蒸發(fā)器，作為IV效的熱源，IV效蒸發(fā)器排出的乏汽進(jìn)入真空系統(tǒng)冷凝得到產(chǎn)品水，產(chǎn)品水回用為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水或廠內(nèi)其他生廣用水；
步驟二、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽進(jìn)入天然氣凈化單元，作為再生塔重沸器的熱源；天然氣凈化單元產(chǎn)生的高溫冷凝水排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱；同時(shí)天然氣凈化單元產(chǎn)生的高溫貧胺液排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱，貧胺液降溫后返回天然氣凈化單元。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:由于利用了鍋爐給熱單元和天然氣凈化單元的余熱，蒸發(fā)結(jié)晶單元只需要消耗少量的高品位的熱能，就能實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠污水零排放，節(jié)能效果非常明顯，處理效果好且穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便，適用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，包括如下步驟:步驟一、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽經(jīng)過(guò)減溫減壓，達(dá)到蒸發(fā)結(jié)晶單元所需的壓力(0.5MPa，指絕壓)和溫度(150°C)后，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶單元的I效蒸發(fā)器，作為I效的熱源，I效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽作為II效的熱源，II效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽作為III效的熱源，III效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽作為IV效的熱源，IV效蒸發(fā)器排出的乏汽進(jìn)入真空系統(tǒng)冷凝得到產(chǎn)品水，產(chǎn)品水回用為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水或廠內(nèi)其他生產(chǎn)用水。
[0008]步驟二、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽進(jìn)入天然氣凈化單元，作為再生塔重沸器的熱源；天然氣凈化單元產(chǎn)生的冷凝水(高溫)排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱；同時(shí)天然氣凈化單元產(chǎn)生的貧胺液(具有一定熱能、且需冷卻)排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱，貧胺液降溫后返回天然氣凈化單元。這樣既利用了貧胺液的余熱，同時(shí)又降低了天然氣凈化單元冷卻高溫貧胺液所需的冷卻劑和電能的消耗。
[0009]所述濃鹽水綜合處理單元充分利用了高溫冷凝水和高溫貧胺液的余熱，包括如下步驟:濃鹽水進(jìn)入一級(jí)預(yù)熱器，在一級(jí)預(yù)熱器中:濃鹽水(30°C)與來(lái)自天然氣凈化單元的高溫貧胺液(90°C )進(jìn)行換熱，換熱降溫后的貧胺液返回天然氣凈化單元，換熱升溫后的濃鹽水(50°C ) 一部分進(jìn)入IV效蒸發(fā)器(溫度控制在57°C )，另一部分進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱器；二級(jí)預(yù)熱器包括一次預(yù)熱器和二次預(yù)熱器，在一次預(yù)熱器中:濃鹽水(50°C)與來(lái)自二次預(yù)熱器的冷凝水進(jìn)行換熱，換熱降溫后的冷凝水返回鍋爐給熱單元，換熱升溫后的濃鹽水(75°C ) 一部分進(jìn)入III效蒸發(fā)器(溫度控制在83°C)，另一部分進(jìn)入二次預(yù)熱器，在二次預(yù)熱器中:濃鹽水(75°C )與來(lái)自天然氣凈化單元的高溫冷凝水(120°C )和來(lái)自三級(jí)預(yù)熱器的蒸汽冷凝水進(jìn)行換熱，換熱降溫后的冷凝水進(jìn)入一次預(yù)熱器，換熱升溫后的濃鹽水(IOO0C ) 一部分進(jìn)入II效蒸發(fā)器(溫度控制在110°C的)，另一部分進(jìn)入三級(jí)預(yù)熱器，在三級(jí)預(yù)熱器中，濃鹽水(110°C )與來(lái)自鍋爐給熱單元的低品位低壓蒸汽(130°C )進(jìn)行換熱，換熱后產(chǎn)生的蒸汽冷凝水進(jìn)入二次預(yù)熱器，換熱升溫后的濃鹽水(124°C)進(jìn)入I效蒸發(fā)器(溫度控制在135°C)。所述一、二、三級(jí)預(yù)熱器均為板式換熱器。
[0010] 本發(fā)明的工作原理是:在多效蒸發(fā)結(jié)晶單元中，濃鹽水經(jīng)過(guò)進(jìn)料泵，進(jìn)入板式換熱器與蒸發(fā)結(jié)晶出來(lái)的混合冷凝水換熱，升溫后的濃鹽水與天然氣凈化單元來(lái)的高溫貧胺液換熱，升溫后的濃鹽水與天然氣凈化單元來(lái)的高溫冷凝水換熱，再次提高濃水的溫度，最后用鍋爐給熱單元來(lái)的低壓蒸汽再次提高濃水的溫度，低壓蒸汽的冷凝水匯入天然氣凈化單元的高溫冷凝水作為二級(jí)預(yù)熱的熱源。
[0011]同時(shí)鍋爐來(lái)的蒸汽作為I效的熱源，I效蒸發(fā)出的二次蒸汽作為II效的熱源，II效蒸發(fā)出的二次蒸汽作為III效的熱源，依此類(lèi)推，能量梯級(jí)利用。本工藝?yán)枚嘈д舭l(fā)的原理實(shí)現(xiàn)本單元能量的梯級(jí)利用，同時(shí)利用其他單元的不用或者很難利用的、品味相對(duì)低的熱能預(yù)熱濃鹽水，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的能量的梯級(jí)利用。提高了蒸發(fā)的熱經(jīng)濟(jì)，節(jié)約能量。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，其特征在于:包括如下步驟:步驟一、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽經(jīng)過(guò)減溫減壓，達(dá)到蒸發(fā)結(jié)晶單元所需的壓力和溫度后，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶單元的I效蒸發(fā)器，作為I效的熱源，I效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入II效蒸發(fā)器，作為II效的熱源，II效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入III效蒸發(fā)器，作為III效的熱源，III效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入IV效蒸發(fā)器，作為IV效的熱源，IV效蒸發(fā)器排出的乏汽進(jìn)入真空系統(tǒng)冷凝得到產(chǎn)品水，產(chǎn)品水回用為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水或廠內(nèi)其他生產(chǎn)用水； 步驟二、鍋爐給熱單元產(chǎn)生的高品位蒸汽進(jìn)入天然氣凈化單元，作為再生塔重沸器的熱源；天然氣凈化單元產(chǎn)生的高溫冷凝水排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱；同時(shí)天然氣凈化單元產(chǎn)生的高溫貧胺液排到蒸發(fā)結(jié)晶單元的濃鹽水綜合處理單元對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱，貧胺液降溫后返回天然氣凈化單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，其特征在于:步驟二所述的濃鹽水綜合處理單元利用高溫冷凝水和高溫貧胺液的熱量對(duì)需處理的濃鹽水進(jìn)行預(yù)熱，包括如下步驟:濃鹽水進(jìn)入一級(jí)預(yù)熱器，在一級(jí)預(yù)熱器中:濃鹽水與來(lái)自天然氣凈化單元的高溫貧胺液進(jìn)行換熱，換熱降溫后的貧胺液返回天然氣凈化單元，換熱升溫后的濃鹽水一部分進(jìn)入IV效蒸發(fā)器，另一部分進(jìn)入二級(jí)預(yù)熱器；二級(jí)預(yù)熱器包括一次預(yù)熱器和二次預(yù)熱器，在一次預(yù)熱器中:濃鹽水與來(lái)自二次預(yù)熱器的冷凝水進(jìn)行換熱，換熱降溫后的冷凝水返回鍋爐給熱單元，換熱升溫后的濃鹽水一部分進(jìn)入III效蒸發(fā)器，另一部分進(jìn)入二次預(yù)熱器，在二次預(yù)熱器中:濃鹽水與來(lái)自天然氣凈化單元的高溫冷凝水和來(lái)自三級(jí)預(yù)熱器的蒸汽冷凝水進(jìn)行換熱，換熱降溫后的冷凝水進(jìn)入一次預(yù)熱器，換熱升溫后的濃鹽水一部分進(jìn)入II效蒸發(fā)器，另一部分進(jìn)入三級(jí)預(yù)熱器，在三級(jí)預(yù)熱器中，濃鹽水與來(lái)自鍋爐給熱單元的低品位低壓蒸汽進(jìn)行換熱，換熱后產(chǎn)生的蒸汽冷凝水進(jìn)入二次預(yù)熱器，換熱升溫后的濃鹽水進(jìn)入I效蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，其特征在于:所述一、二、三級(jí)預(yù)熱器均為板式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實(shí)現(xiàn)天然氣凈化廠熱能梯級(jí)綜合利用的工藝，其特征在于:經(jīng)過(guò)一級(jí)預(yù)熱器換熱升溫后的濃鹽水為50°C，所述IV效蒸發(fā)器的溫度控制在57°C ;經(jīng)過(guò)二級(jí)預(yù)熱器的一次預(yù)熱器換熱升溫后的濃鹽水為75°C，所述III效蒸發(fā)器的溫度控制在830C ;經(jīng)過(guò)二級(jí)預(yù)熱器的二次預(yù)熱器換熱升溫后的濃鹽水為100°C，所述II效蒸發(fā)器的溫度控制在110°C ;經(jīng)過(guò)三級(jí)預(yù)熱器換熱升溫后的濃鹽水為124°C，所述I效蒸發(fā)器的溫度控制在 135。。。
【文檔編號(hào)】C02F1/16GK103553168SQ201310536438
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】張永紅, 蔡曉波, 連偉, 郭成華, 曾彬, 王海元, 童富良, 趙瓊, 陳彰兵, 何蓉云, 肖芳, 曹樂(lè)季, 程林, 董麗萍, 何化, 楊洋, 肖華, 彭傳豐, 符宇航, 劉昌輝, 蔣道利, 黃成 , 付開(kāi)偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司