[发明专利]蒸汽系统

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽系统，尤其是用于烯烃获取设备中的蒸汽系统。

背景技术

在烯烃获取设备中，在裂化炉中从饱和烃获取烯烃(或链烯烃，尤其是乙烯或丙烯)。在此类设备中设置有多个热交换器，以加温/加热/蒸发或冷却/冷凝工艺流。蒸汽系统被证明是用于获取在过程中产生的余热的有利的网络。

在图2中大幅简化地描述了传统蒸汽系统的剖面图。将软化水和蒸汽系统的冷凝水经给水管10送入并在两个预热器12和14中加热，然后将该给水送入除气器16。给水在该除气器16中继续加热至沸点并用蒸汽进行汽提，以清除溶解在给水中的气体，例如尤其是氧气。借助泵18将如此除气的给水从除气器16经管道20送入蒸汽发生器(未显示)。

此外，蒸汽系统还包含工作压力例如为6.5巴且工作温度例如为240℃的低压蒸汽管道22，该低压蒸汽管道通过调节阀和/或透平与上述蒸汽发生器连接。将在该低压蒸汽管道22中的水蒸汽送入一个或多个工艺负载装置24。将在工艺负载装置24中产生的冷凝水送入冷凝物收集器26，利用泵28由此经管道30排出。将在第一预热器12中产生的冷凝水也送入该冷凝物收集器26。

第二预热器14、除气器16和冷凝物收集器26需要加热介质，同样将蒸汽系统的水蒸汽用于该加热介质。因为这些组件14、16、26在蒸汽侧以仅约为1.5巴的工作压力工作，所以低压蒸汽管道22中的水蒸汽的压力水平必须从约6.5巴降至约1.5巴的压力水平。为此目的，按照传统的方法在低压蒸汽管道22与组件14、16、26之间的各个连接管中设置多个阀门32、34、36，水蒸汽在其中降压至所期望的较低的压力水平。

此外，蒸汽系统还包含工作压力例如为大约45巴的高压蒸汽管道(未显示在图2中)。在该高压蒸汽管道与低压蒸汽管道之间通常联结多个透平，其使蒸汽从大约45巴的压力水平降至大约6.5巴的压力水平，从而例如为泵获得驱动能量。然后，通常将降压至大约6.5巴的压力水平的蒸汽送入工艺负载装置或者借助阀门32至36继续降压。此外，低压蒸汽管道的蒸汽通常与外部的源/散热器进行交换。

发明内容

本发明的目的是改进蒸汽系统。

该目的是通过具有权利要求1的特征的蒸汽系统实现的。优选的实施方案和设计是从属权利要求的主题。

本发明的蒸汽系统具有：用于为给水除气的低压除气器，其中低压除气器的工作压力处于高于大气压力的第一压力水平；低压蒸汽管道，其工作压力处于第二压力水平，其中第二压力水平高于第一压力水平；和高压蒸汽管道，其工作压力处于第三压力水平，其中第三压力水平高于第二压力水平。此外，在高压蒸汽管道和低压除气器之间设置有至少一个蒸汽透平，其使来自高压蒸汽管道的蒸汽从第三压力水平降压至第一压力水平。

在图2的传统蒸汽系统中，设置有多个蒸汽透平，其使高压蒸汽管道中的第三压力水平的蒸汽降压至低压蒸汽管道中的第二压力水平，而在根据本发明的蒸汽系统中设置和形成了至少一个蒸汽透平以使高压蒸汽管道中的第三压力水平的蒸汽直接降压至第一压力水平。由于第三压力水平与第一压力水平之间的压降大于第三压力水平与第二压力水平之间的压降，或者由于一个或多个蒸汽透平的反压的更低，可以更有效地利用存在于蒸汽系统中的蒸汽，并由此节省蒸汽量和/或在蒸汽透平中释放更多的可用于其他方面的能量。可以此方式取决于两个压力水平之间的压降的量或多或少地明显地改善蒸汽系统的能量效率。

本发明的一个优点是，蒸汽系统中本来就存在的用于驱动机组或机器的蒸汽透平在根据本发明的蒸汽系统中被设定到更低的反压，即设定到第一压力水平而不是更高的第二压力水平，从而使该蒸汽透平消耗较少的能量。

“除气器”应当理解为各种适合将溶解在给水中的气体由此除去的装置。待除去的气体尤其是包括氧气和氮气。已知各种不同的用于给液体除气的技术方案，除气过程优选通过输送蒸汽实施以加热和汽提给水。在根据本发明的蒸汽系统中，该输送蒸汽的过程是通过降压至第一压力水平的水蒸汽来提供的，水蒸汽在此冷凝。

术语“给水”在此包括各种可以作为工艺流应用于设备中的液体。优选使用在蒸汽生成之前就在除气器中除气的软化水作为给水。