專利名稱：熱集成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由環(huán)氧乙烷(E0)生產(chǎn)碳酸亞乙酯(EC)以供轉(zhuǎn)化成單 乙二醇(MEG)的方法中的熱集成系統(tǒng)；在該熱集成系統(tǒng)中使用的控制系 統(tǒng)；在該方法和熱集成系統(tǒng)中使用的兩相分離器；它們的相應(yīng)方法； 和該系統(tǒng)與分離器在EO/乙二醇(EG)單元中的用途。
背景技術(shù)：
通過EO反應(yīng)生產(chǎn)EG，從而產(chǎn)生作為主要產(chǎn)物的MEG。 MEG主要用 于生產(chǎn)聚酯纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，和在較小的程度上用 于機(jī)動車?yán)鋮s系統(tǒng)內(nèi)，其中它充當(dāng)防凍劑。在結(jié)合的EO/EG方法中生產(chǎn)EG,該方法提供非常有效的熱集成。 該集成方法通常分成四個部分EO反應(yīng)和C02除去加上EO回收；輕質(zhì) 餾分(LE)除去和EO純化；EC/MEG反應(yīng)和MEG回收；以及MEG純化。在EO反應(yīng)部分中，通過使氣態(tài)乙烯和氧氣在催化劑上在高溫 (200-300。C)和高壓(15-20巴)下反應(yīng)生產(chǎn)EO。在催化劑上的反應(yīng)產(chǎn)生 大量的熱量，所述熱量通過在反應(yīng)器的殼程產(chǎn)生蒸汽而除去。所產(chǎn)生 的蒸汽用作裝置內(nèi)的熱介質(zhì)。在EC/MEG反應(yīng)部分中，E0與C02反應(yīng)成EC。在一個系統(tǒng)中，在 串聯(lián)排列且其中轉(zhuǎn)化大部分EO的兩個反應(yīng)器EC-1和EC-2內(nèi)進(jìn)行反 應(yīng)。剩余的EO視需要可在管狀反應(yīng)器、EC精制反應(yīng)器內(nèi)轉(zhuǎn)化。在約 100。C的溫度下，EC-1反應(yīng)器產(chǎn)生約24千卡/克摩爾(100kJ/gmol)的 反應(yīng)熱。這一熱量必須借助側(cè)線引出和冷卻從反應(yīng)器中除去，并循環(huán) 到反應(yīng)器中。這在US-6080897中進(jìn)行了討論。在US-6080897中的系統(tǒng)內(nèi)，在EC部分中產(chǎn)生的熱量是低溫?zé)幔?它不可能提升為有用的能量，例如用于產(chǎn)生蒸汽。我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，有 可能將EC-1反應(yīng)器和裝置內(nèi)別處的其它單元之間的熱量集成，同時借助液體循環(huán)中的冷卻仍然實(shí)現(xiàn)所需的EC-1反應(yīng)器溫度和冷卻液體的生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明最寬的方面，提供了在由E0生產(chǎn)EC以供轉(zhuǎn)化成MEG 的催化方法中從EC-1反應(yīng)器中除去反應(yīng)熱和產(chǎn)生冷卻液體以供在一 個或多個消耗單元中使用的熱集成系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括適合于從 EC-1反應(yīng)器除去熱量的EC-1反應(yīng)器冷卻器，與EC-1反應(yīng)器冷卻器和 吸收制冷單元連通且適合于在其間傳導(dǎo)中間液體的中間環(huán)路，其中該 吸收制冷單元適合于產(chǎn)生冷卻液體，和適合于傳導(dǎo)在吸收制冷單元內(nèi)產(chǎn)生的冷卻液體以供在一個或多個 消耗單元中使用的冷卻液體環(huán)路，該系統(tǒng)使得吸收制冷單元利用在EC-1反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生 用于冷卻液體環(huán)路和消耗單元的冷卻液體，其中該系統(tǒng)另外包括具有獨(dú)立冷卻源的停車?yán)鋮s器，所述停車?yán)?卻器適合于代替吸收制冷單元或與吸收制冷單元一起用于從EC-1反 應(yīng)器中除去熱量，和其中該系統(tǒng)另外包括獨(dú)立的冷卻液體備用源，所述冷卻液體備 用源適合于代替吸收制冷單元或與吸收制冷單元一起用于產(chǎn)生冷卻液 體用于一個或多個消耗單元。中間環(huán)路適合地為密閉環(huán)路。優(yōu)選地，停車?yán)鋮s器在中間環(huán)路的 旁路內(nèi)，由此中間液體可通過停車?yán)鋮s器轉(zhuǎn)向到旁路中用于除熱或者 可保持在中間環(huán)路內(nèi)。優(yōu)選地，中間環(huán)路包括吸收制冷單元的旁路，由此中間冷卻液體優(yōu)選地，獨(dú)立的冷卻液體備用源包括獨(dú)立的備用吸收制冷單元。 此處提到冷卻液體的備用源和備用的吸收制冷單元是指附加的獨(dú)立源 和單元，其在吸收制冷單元沒有(完全)操作時可用作備用操作，且可 視需要處于長久使用或操作狀態(tài)。EC-1反應(yīng)器冷卻器可以在EC-1反應(yīng)器的外部或內(nèi)部。優(yōu)選地，EC-1反應(yīng)器冷卻器在外部。優(yōu)選地，EC-1反應(yīng)器冷卻器位于EC-1反 應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)，所述EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)包括來自EC-1反應(yīng)器的 側(cè)線引出和液體循環(huán)。優(yōu)選地，來自EC-1反應(yīng)器的循環(huán)占全部反應(yīng)器 原料流量的50-99°/。，更優(yōu)選80-95%。循環(huán)由此提供反應(yīng)熱的除去和反 應(yīng)器溫度的控制。優(yōu)選地，本發(fā)明的系統(tǒng)包括多個控制器、多個控制閥和一個或多 個控制單元，其中控制器將涉及EC-1反應(yīng)器負(fù)載和消耗單元需求的信 號提供給控制器或控制單元或其結(jié)合、和/或提供給調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器與 吸收制冷單元操作的控制閥。優(yōu)選地，控制器位于EC-1反應(yīng)器上；位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán) 內(nèi)，優(yōu)選在EC-1反應(yīng)器冷卻器和EC-1反應(yīng)器之間在EC-1反應(yīng)器冷卻 器的下游；位于中間環(huán)路上，優(yōu)選在EC-1反應(yīng)器冷卻器的上游在吸收 制冷單元和EC-1反應(yīng)器冷卻器之間；和/或位于冷卻液體環(huán)路上，優(yōu) 選在吸收制冷單元的下游和消耗單元的上游。控制閥位于停車?yán)鋮s器 旁路內(nèi)和與停車?yán)鋮s器旁路平行的中間環(huán)路內(nèi)，以調(diào)節(jié)到停車?yán)鋮s器 的中間液體流量；和/或位于EC-1反應(yīng)器冷卻器上游的EC-1反應(yīng)器液 體循環(huán)內(nèi)；和/或位于吸收制冷單元的旁路內(nèi)。優(yōu)選地，控制器各自按照程序測量涉及EC-1反應(yīng)器的計劃負(fù)載和 反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率、中間環(huán)路的溫度或流量、EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)的流 量、或冷卻液體環(huán)路的溫度的值，與各自的設(shè)定值相比較并向控制器、 控制單元和/或控制閥輸送輸出信號，以調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器的負(fù)載、在中 間環(huán)路旁路內(nèi)的流量、EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)的流量和/或吸收制冷 單元的操作。優(yōu)選地，涉及計劃負(fù)載和EC-1反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率的測量值選自溫度、 轉(zhuǎn)化率和流量，和更優(yōu)選為溫度。優(yōu)選地，控制器由此是溫度或流量 控制器或其結(jié)合，更優(yōu)選EC-1反應(yīng)器和冷卻液體環(huán)路的控制器是溫度 控制器，和中間環(huán)路的控制器是溫度和流量控制器的結(jié)合。本發(fā)明的系統(tǒng)提供中間液體的中間環(huán)路，用于從EC-1反應(yīng)器中除 去熱量，以驅(qū)動吸收制冷單元并返回中間液體用于從EC-1反應(yīng)器中除去更多的熱量，和在吸收制冷單元不能為中間液體提供充分的冷卻以除去EC-1反應(yīng)的全部熱量的情況下，將中間環(huán)路與在中間環(huán)路的旁路 內(nèi)的單獨(dú)的停車?yán)鋮s器聯(lián)合使用以除去EC-1反應(yīng)器的熱量。因此， EC-1反應(yīng)器的熱量可用于產(chǎn)生冷卻液體，所述冷卻液體可在其它系統(tǒng) 內(nèi)的消耗單元中的任何地方使用，且沒有損害或危及EC-1反應(yīng)器或消 耗單元的操作。


現(xiàn)針對下述實(shí)施例和附圖以非限制性的方式闡述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖l示出了現(xiàn)有技術(shù)的EC/MEG單元；圖2-5和圖7-10示出了本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的實(shí)施方案。圖6示出了在本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的分離器。
具體實(shí)施方式
下文所指的生產(chǎn)用水或冷卻水(CW)可以是任何外部水，且可以是 例如海水或類似物。中間液體和冷卻液體適合地為任何惰性的調(diào)節(jié)液 體，例如軟化水或類似物。適合地，CW在該場所的環(huán)境溫度下。適合 地，中間液體充當(dāng)換熱液體且在低于EC-1反應(yīng)器內(nèi)容物溫度的低溫和 因與EC-1反應(yīng)器內(nèi)容物換熱導(dǎo)致的高溫之間變化。優(yōu)選地，高溫足夠 高，以驅(qū)動吸收制冷單元。適合地，冷卻液體充當(dāng)換熱液體，且在低 于該場所的環(huán)境溫度的低溫和因與消耗單元換熱導(dǎo)致的高溫之間變 化。在本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)的一個實(shí)施方案中，來自控制器或控制單 元的信號調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器的控制閥和與停車?yán)鋮s器平行的控制閥的操作，且可任選啟動用于停車?yán)鋮s器的cw供應(yīng)設(shè)備的控制單元和控制閥 的信號。優(yōu)選地， 一個或多個控制單元輸送信號到控制閥，以控制轉(zhuǎn) 向到停車?yán)鋮s器的中間液體量和經(jīng)中間環(huán)路的正常路線旁路通過停車 冷卻器的中間液體量。優(yōu)選地，控制單元由此檢測控制器測量的數(shù)值 偏離設(shè)定值的程度并調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器和任選的停車?yán)鋮s器cw供應(yīng)設(shè)備的控制閥的開放或閉合程度。優(yōu)選地，該系統(tǒng)另外包括用以調(diào)節(jié)EC-1反應(yīng)器的溫度的EC-1反 應(yīng)器調(diào)溫冷卻器。適合地，調(diào)溫冷卻器包括在EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)。 優(yōu)選地，調(diào)溫冷卻器位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)在EC-1反應(yīng)器冷卻 器的下游和EC-1反應(yīng)器的上游。優(yōu)選地，EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)控制 器位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)在調(diào)溫冷卻器下游的出口處。在一個實(shí)施方案中，調(diào)溫冷卻器處于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)控制器 的控制下，所述控制器反過來接收來自EC-1反應(yīng)器控制器的信號并將 信號輸送給調(diào)溫冷卻器CW供應(yīng)的控制閥，精細(xì)調(diào)節(jié)或控制EC-1反應(yīng) 器液體循環(huán)溫度在優(yōu)選的循環(huán)溫度范圍內(nèi)。這將允許該系統(tǒng)維持所要 求的冷卻負(fù)荷，所述冷卻負(fù)荷將限制EC-1反應(yīng)器溫度升高或降低而高 于或低于設(shè)定值。當(dāng)該系統(tǒng)安裝在其中環(huán)境溫度低和CW溫度低(例如 約15。C)的場所時，這一實(shí)施方案是特別優(yōu)選的，因為可精細(xì)地控制 調(diào)溫冷卻器的冷卻負(fù)荷。優(yōu)選地，EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)控制器還輸送 信號給調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器的中間環(huán)路控制器。在特別有利的這一實(shí)施方案中，調(diào)溫冷卻器能借助其獨(dú)立于其它 單元提供對EC-1反應(yīng)器溫度的精確微調(diào)，而EC-1反應(yīng)器冷卻器能提 供較大的冷卻負(fù)荷，但精度較低，這是因為它依賴于用于冷卻的中間 環(huán)路。優(yōu)選地，操作調(diào)溫冷卻器直到基本上或接近最大CW流量，在此 點(diǎn)在調(diào)溫冷卻器下游的EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)上的控制器指示導(dǎo)致停 車?yán)鋮s器的操作或負(fù)荷增加的進(jìn)一步的冷卻需要。相反，如果控制器指示較小的冷卻需要，則停車?yán)鋮s器向下調(diào)節(jié)，或者若完全關(guān)閉，停 車?yán)鋮s器被旁路通過和用調(diào)溫冷卻器繼續(xù)冷卻負(fù)荷。在替代的實(shí)施方案中，圍繞調(diào)溫冷卻器存在旁路，并且在旁路內(nèi) 的旁路起點(diǎn)(takeoff)之后有控制閥。附加的控制閥位于調(diào)溫冷卻器的 入口處。在調(diào)溫冷卻器旁路中的控制閥通過EC-1反應(yīng)器冷卻器上游的 流量控制器控制。在調(diào)溫冷卻器入口處的控制閥通過位于調(diào)溫冷卻器 下游(在旁路再接入EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)物流的點(diǎn)的下游)的溫度控 制器控制。在這一實(shí)施方案中，不需要用于調(diào)溫冷卻器CW供應(yīng)的控制閥來控制EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)溫度。對于其中調(diào)溫冷卻器的冷卻負(fù)荷 低的系統(tǒng)(例如，調(diào)溫冷卻器的負(fù)荷為10%和EC-1反應(yīng)器冷卻器的負(fù) 荷為90%)來說，這一實(shí)施方案是特別優(yōu)選的。這是因為，即使需要較 少的冷卻，仍可維持調(diào)溫冷卻器CW的相對高流量(因為EC-1反應(yīng)器液 體循環(huán)物流可繞旁路轉(zhuǎn)向)，且這避免了在調(diào)溫冷卻器CW的流量低時 因氯化物累積導(dǎo)致可能出現(xiàn)的腐蝕。若不存在用于調(diào)溫冷卻器CW供應(yīng) 的控制閥，則優(yōu)選在調(diào)溫冷卻器入口處的控制閥具有最小的閥門開度， 以避免在低的環(huán)境溫度情況下引起調(diào)溫冷卻器出口處為非常低的溫度 和在EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)物流內(nèi)可能的EC結(jié)晶。優(yōu)選地，控制器和控制單元連續(xù)監(jiān)控所測量的值并輸送所計算的 信號，以恢復(fù)測量值到設(shè)定值。優(yōu)選地，前面定義的控制單元包括處理器和在處理器控制下的存 儲器；該存儲器釆用軟件編程，所述軟件設(shè)計為能使處理器進(jìn)行如下 步驟將測量值例如溫度或流量信號與設(shè)定值例如溫度或流量相比較， 和任選地另外將高于或低于設(shè)定值的任何偏差量化，和輸送信號以便 直接或間接調(diào)節(jié)控制閥，例如激活或旁路通過停車?yán)鋮s器、或激活調(diào) 溫冷卻器，并且任選地另外調(diào)節(jié)其操作水平，如前所定義的。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)檢測在EC-1反應(yīng)器內(nèi)的 過高溫度，從而要求在中間環(huán)路內(nèi)附加的冷卻，或者在第二個實(shí)施方 案中，檢測消耗單元對冷卻液體需求的擾動或中斷，從而要求吸收制 冷單元的中間液體旁路，或在第三個實(shí)施方案中，例如在開車、停車 或下調(diào)操作中，檢測EC-1反應(yīng)器內(nèi)用于產(chǎn)生冷卻液體的熱量產(chǎn)生不 足，從而要求消耗單元的冷卻液體備用供應(yīng)操作。在第一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，中間環(huán)路上在EC-1反應(yīng)器冷卻器入 口處的控制器輸送數(shù)字信號給中間環(huán)路控制單元，顯示測量值正常或 異常，即對應(yīng)于設(shè)定值或偏離設(shè)定值，例如顯示出相應(yīng)的溫度或過高 的溫度，而在中間環(huán)路上停車?yán)鋮s器旁路上游的控制器也輸送數(shù)字信 號給中間環(huán)路控制單元，顯示正?；虍惓５臏y量值，例如正常的中間 液體流量或零流量，控制單元接收正常的信號且不給出進(jìn)一步的信號或給出恒定的信號，或者接收異常的信號并將所得信號輸送給旁路通 過停車?yán)鋮s器的中間環(huán)路內(nèi)的控制閥，以降低流量，且還輸送給停車?yán)鋮s器控制單元，所述控制單元將計算包含異常信號和所得信號的函 數(shù)的信號，并輸送計算的信號給停車?yán)鋮s器旁路內(nèi)的控制閥，以調(diào)節(jié) 停車?yán)鋮s器的中間液體流量和維持中間環(huán)路內(nèi)的恒定流量。在特別的優(yōu)點(diǎn)中，在這一實(shí)施方案內(nèi)的本發(fā)明系統(tǒng)提供從EC-1 反應(yīng)器中連續(xù)除熱，和此外借助三個冷卻器提供EC-1反應(yīng)器的平穩(wěn)溫 度控制。停車?yán)鋮s器存在于停車?yán)鋮s器旁路內(nèi)從旁路內(nèi)具有控制閥的 中間環(huán)路到停車?yán)鋮s器之間并在中間環(huán)路內(nèi)。當(dāng)借助吸收制冷單元和 調(diào)溫冷卻器提供不充足的冷卻時，停車?yán)鋮s器將借助EC-1反應(yīng)器液體 循環(huán)內(nèi)的控制器的動作例如檢測溫度而自動起作用(takeover)。控制 器和控制單元的結(jié)合的作用將保持在EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)和中間環(huán) 路內(nèi)總的中間液體循環(huán)恒定，并供應(yīng)更多的CW到停車?yán)鋮s器中。在第二個實(shí)施方案中，在從吸收制冷單元到消耗單元的冷卻液體 環(huán)路內(nèi)的控制器監(jiān)控涉及在吸收制冷單元下游的冷卻液體環(huán)路溫度的 測量值并檢測該測量值為正常或異常，即相當(dāng)于設(shè)定值或偏離設(shè)定值， 例如相應(yīng)的或下降的溫度表示冷卻液體被消耗單元正?；虍惓Ｏ?， 并輸送信號到控制閥，以維持到吸收制冷單元或旁路通過吸收制冷單 元的流量。旁路通過吸收制冷單元反過來由于中間環(huán)路溫度升高而被 檢測到，并導(dǎo)致前面定義的停車?yán)鋮s器操作。在特別的優(yōu)點(diǎn)中，在其 中消耗單元需求下降或終止的情況下，旁路通過吸收制冷單元將避免 吸收制冷單元內(nèi)的過度冷卻導(dǎo)致制冷單元吸收劑不希望的沉淀。在第三個實(shí)施方案中，通過獨(dú)立的能量供應(yīng)驅(qū)動的備用吸收制冷單元位于與吸收制冷單元平行的冷卻液體環(huán)路內(nèi)，其與在備用的吸收 制冷單元下游的控制器在一起并與用于獨(dú)立能量供應(yīng)的控制閥連通。控制器檢測異常的測量值，例如高于設(shè)定值的溫度表示冷卻液體的冷 卻不足，并輸送信號給用于獨(dú)立能量供應(yīng)的控制閥，以操作備用吸收 制冷單元冷卻在冷卻液體環(huán)路內(nèi)流動以供消耗單元使用的液體。在特 別的優(yōu)點(diǎn)中，這在來自EC-1反應(yīng)器的反應(yīng)熱不可用時或當(dāng)?shù)貌坏匠渥愕臒崃恳蕴峁M足消耗單元需求的冷卻液體時提供冷卻液體。通過在單一的制冷系統(tǒng)內(nèi)提供吸收制冷單元和備用的吸收制冷單元，在熱集成系統(tǒng)的控制下，可獨(dú)立于EC-1反應(yīng)器操作冷卻液體供應(yīng)。 優(yōu)選地，備用吸收制冷單元通過低壓蒸汽驅(qū)動。因此，本發(fā)明提供冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)提供對EC-1反應(yīng)器溫 度的獨(dú)立控制，對冷卻液體溫度的獨(dú)立控制，和在低通過量時將兩個 系統(tǒng)解耦合，例如在開車、停車、或者下調(diào)操作中，即在低于EC-1 反應(yīng)器50%操作的任何點(diǎn)。更具體地，本發(fā)明提供集成除熱作為熱集 成系統(tǒng)的一部分，且包括兩個不同的制冷單元通過廢熱加熱的吸收 制冷單元，其與通過蒸汽加熱的獨(dú)立的備用吸收制冷單元耦合。當(dāng)該 裝置開車、停車或下調(diào)且不存在來自于EC-1反應(yīng)器的廢熱時，后者以 單獨(dú)的模式操作，而當(dāng)來自EC-l反應(yīng)器的廢熱可用時，前者也操作。在本發(fā)明的特別的優(yōu)點(diǎn)中，備用制冷單元能使制冷系統(tǒng)運(yùn)行最多 約50%的能力，例如在40-60%能力范圍內(nèi)。優(yōu)選地，當(dāng)EC-1反應(yīng)器在 大于約50%負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時，吸收制冷單元單獨(dú)或與備用制冷單元一起 處于操作狀態(tài)，和當(dāng)EC-1反應(yīng)器在小于約50%負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時，至少備 用制冷單元處于操作狀態(tài)。在這一情況下，停車?yán)鋮s器對于任何顯著 的熱量除去要求來說是運(yùn)轉(zhuǎn)的。在停車?yán)鋮s器同時操作的例外情況下， 可通過操作者手動下調(diào)備用制冷單元來使能量合理分配，從而避免用 于冷卻負(fù)荷的獨(dú)立能量供應(yīng)的過度消耗。因此，對于最多50°/。設(shè)計能 力的生產(chǎn)量的熱集成，可至少保持EC和消耗單元解耦合。當(dāng)EC-1反應(yīng)器的生產(chǎn)量增加并接近50%時，裝置其余部分的生產(chǎn) 量類似增加并接近50%，和備用吸收制冷單元不再滿足需求，由此在 吸收制冷單元下游的冷卻環(huán)路控制器顯示冷卻環(huán)路溫度增加，且通過 操作中間環(huán)路上在吸收制冷單元上游的控制閥，引起吸收制冷單元運(yùn) 轉(zhuǎn)。因此，如前面所定義的停車?yán)鋮s器控制系統(tǒng)逐漸減少停車?yán)鋮s器 的負(fù)荷。在最多50%的生產(chǎn)量下，優(yōu)選操作者手動設(shè)定吸收制冷單元下游 的冷卻液體環(huán)路控制器的設(shè)定值高于控制器下游的備用吸收制冷單元的設(shè)定值，以便強(qiáng)制冷卻液體負(fù)載被備用的吸收制冷單元承擔(dān)。在50% 的生產(chǎn)量下，手動校正該設(shè)定值將緩和備用吸收制冷單元貢獻(xiàn)的增加速度。一旦EC-l反應(yīng)器的生產(chǎn)量超過50。/。和對冷卻液體的增加需求引起該系統(tǒng)激活吸收制冷單元，則通過逐漸降低吸收制冷單元下游的冷卻 液體環(huán)路控制器的設(shè)定值，在停車?yán)鋮s器和吸收制冷單元之間實(shí)現(xiàn)過 渡和最終切換?？稍谟蒃O制備EC以供轉(zhuǎn)化成MEG的任何催化工藝中使用本發(fā)明 的系統(tǒng)。優(yōu)選地，在制備MEG的催化工藝中使用該系統(tǒng)，所述催化工 藝包括其中在催化劑存在下使EO與C02反應(yīng)從而形成含EC的反應(yīng)溶 液的步驟，其中通過將反應(yīng)溶液中的EC水解將該反應(yīng)溶液轉(zhuǎn)化成MEG 水溶液的水解步驟，和其中通過蒸餾從MEG水溶液中獲得純化的MEG 和含催化劑的催化劑溶液的蒸餾步驟。優(yōu)選地，催化劑與EO、 C02、水 和MEG—起存在于鼓泡塔反應(yīng)器內(nèi)。優(yōu)選地，采用范圍為50-200°C, 更優(yōu)選70-170'C，更優(yōu)選90-150"C，最優(yōu)選100-127°C的工藝側(cè)溫度 操作該系統(tǒng)。優(yōu)選地，EC-1反應(yīng)器在范圍為70-ll(TC的入口溫度下操作。優(yōu)選 地，由提供所需流體流量的泵向EC-1反應(yīng)器供應(yīng)純的EO或EO的含水 混合物，由循環(huán)C02壓縮機(jī)供應(yīng)C02，由提供所需流體流量的泵供應(yīng)催 化劑溶液，并且還由提供所需流體流量的泵提供EC-1反應(yīng)器液體循環(huán) (它來自與中間冷卻環(huán)路和調(diào)溫冷卻器的換熱)。適合地，EC-1反應(yīng)器 液體循環(huán)流占全部反應(yīng)器原料流量的50-95%，例如80-92%,由此能夠為放熱的EC反應(yīng)提供反應(yīng)器冷卻和溫度控制。優(yōu)選地，調(diào)溫冷卻器調(diào) 節(jié)EC-1反應(yīng)器的溫度增加，如前所定義的，從而提供高的MEG選擇性。 優(yōu)選地，反應(yīng)器的停車?yán)鋮s器和調(diào)溫冷卻器一起能除去至少50%的 EC-1反應(yīng)器負(fù)荷。在特別的優(yōu)點(diǎn)中，熱集成系統(tǒng)可作為封閉環(huán)路系統(tǒng)操作，所述封 閉環(huán)路系統(tǒng)包括EC-1反應(yīng)器冷卻器、中間冷卻環(huán)路和吸收制冷單元。 然而，需要確保EC-1反應(yīng)器或冷卻液體消耗裝置可獨(dú)立地操作，這使得需要不同的冷卻器和制冷單元作為封閉集成系統(tǒng)操作，從而在前面 所定義的熱集成系統(tǒng)內(nèi)使用兩個吸收制冷單元。本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)通過將EO和MEG部分解耦合，在EC-1反應(yīng)器開車和停車時提供操作 靈活性。我們已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的系統(tǒng)首次提供了前面所定義的三種不同的 操作模式以及包括熱集成本身的總的靈活性。在特別的優(yōu)點(diǎn)中，采用 封閉中間環(huán)路提供平穩(wěn)的熱集成。平穩(wěn)的熱集成對于保持總的蒸汽消耗具有竟?fàn)幮允侵匾?。可采用本領(lǐng)域已知的基于在低壓下蒸發(fā)冷卻流體和在流體吸收劑 內(nèi)吸收的原理操作的任何合適的吸收制冷單元來操作本發(fā)明的熱集成 系統(tǒng)。優(yōu)選地，冷卻流體是水，和吸收劑是溴化鋰溶液，它是強(qiáng)的吸 水劑。每一吸收制冷單元包括安裝在不同高度處的兩個殼體。下部的 殼體分成吸收器和蒸發(fā)器部分，而上部的殼體由發(fā)生器和冷凝器組成。 在本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的制冷單元優(yōu)選僅包括單一的解吸器，而不是 多個解吸器，例如兩段解吸器。冷卻流體的蒸發(fā)熱由待冷卻流體提供。 通過吸收實(shí)現(xiàn)壓力梯度。從EC-1反應(yīng)器中除去的熱量和/或外部能量 用于驅(qū)動制冷單元的發(fā)生器。優(yōu)選地，將熱集成系統(tǒng)與兩相分離器聯(lián)合使用，所述兩相分離器 用于在來自EC-l反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)分離兩相流，在第一隔室內(nèi)提供 到EC-1的液體循環(huán)和在第二隔室內(nèi)提供到第二EC反應(yīng)器EC-2的兩相 流，使得到達(dá)EC-2反應(yīng)器的兩相流是穩(wěn)定的。優(yōu)選地，分離器在第二 隔室內(nèi)沒有液位的情況下操作，以便向EC-2反應(yīng)器驅(qū)動兩相流，從而 避免分離容器的液位累積和溢流以及干擾從液體循環(huán)中除去氣體的危 險。從液體循環(huán)中分離蒸氣對于避免在EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)中的反應(yīng) 器循環(huán)泵內(nèi)形成氣穴是重要的。優(yōu)選地，兩相分離器位于在EC-1反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)且包括用于 將來自EC-l反應(yīng)器的兩相氣液側(cè)線引出出口分成用于冷卻并循環(huán)到 EC-l反應(yīng)器的第一液相組分、作為在EC-2內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng)用原料的第 二氣液兩相流、和作為在EC-1或EC-2內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng)用原料的氣相組13分的機(jī)構(gòu)。類似的分離器適合地存在于EC-2反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)。優(yōu)選地，兩相分離器包括確定液體空間和在該液體空間上方的氣 體空間的通常水平的容器，其中該容器具有設(shè)有原料入口的入口端空 間和設(shè)有用于液相、氣液相和氣相組分的單獨(dú)出口的出口端空間，其 中該容器進(jìn)一步包括入口裝置，所述入口裝置包括布置在氣體空間內(nèi) 的初級氣液分離器和在氣體空間內(nèi)在初級分離器下方布置的傾斜的返 回塔板，所述初級分離器具有位于用于為液體空間進(jìn)料的容器入口端 壁附近的下端，使得在下端和入口端壁之間確定通路，該容器另外包 括在液體空間內(nèi)的分配平穩(wěn)(calming)擋板。該分配平穩(wěn)擋板用于從入 口裝置中分離被液體夾帶的任何氣體，從而使離開液相出口的液體不 含氣體。優(yōu)選地，在出口端空間內(nèi)的溢流堰將確4呆在氣液相出口上方 不會有液位，從而使氣體與液體一起作為兩相氣液流流出，例如借助 旋流效果流出，所述旋流效果可借助特殊成型的出口噴嘴例如錐形噴 嘴來實(shí)現(xiàn)。兩相分離器可包括在液相出口內(nèi)的渦流破碎器。兩相分離器可如US-B1-6537458中定義的一樣，該專利公開了基 于類似的原理操作的三相分離器，其內(nèi)容在此通過參考引入。優(yōu)選地， 該分離器包括水平的氣液分離器，所述氣液分離器包括多塊擋板和多 個平穩(wěn)部分，以賦予提供從兩相流混合物中除去液體的流動模式。優(yōu)選地，在EC-1反應(yīng)器下調(diào)的操作過程中，降低C02循環(huán)流量， 以確保在分離器內(nèi)良好的氣體分離。在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，提供新的分離器，用于在來自EC-1 反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)分離兩相流，在第一'隔室內(nèi)提供到EC-1的液體循 環(huán)和在第二隔室內(nèi)提供到第二EC反應(yīng)器EC-2的兩相流，使得到EC-2 反應(yīng)器內(nèi)的兩相流是穩(wěn)定的，如前所定義的。在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，提供用于控制如前所定義的熱集成系 統(tǒng)的控制系統(tǒng)，它包括多個控制器、控制單元和/或控制閥，其中控制 器將涉及EC-1反應(yīng)器負(fù)載和消耗單元需求的信號提供給控制器或控 制單元或其結(jié)合，和/或提供給調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器和吸收制冷單元操作的 控制閥。優(yōu)選地，控制器如前所定義地布置。控制系統(tǒng)的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征對應(yīng)于在前面所定義的熱集成系 統(tǒng)中提到的相應(yīng)部件的優(yōu)點(diǎn)和特征。在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，提供對應(yīng)于在前面所定義的熱集成系 統(tǒng)和控制系統(tǒng)的熱集成方法和控制方法。在本發(fā)明進(jìn)一 步的方面中，提供適合于使得熱集成系統(tǒng)和控制系 統(tǒng)或其任何部件能執(zhí)行前面所定義的步驟的計算機(jī)程序。在本發(fā)明進(jìn)一步的方面中，提供前面所定義的熱集成系統(tǒng)、分離器、控制系統(tǒng)或程序在由E0生產(chǎn)EC以供轉(zhuǎn)化成MEG的方法中的用途。 附圖詳述在圖1中，EC-1反應(yīng)器(l)具有用于含水C02(2a)和E0(2b)的入口 和以供產(chǎn)物EC和未反應(yīng)的氣體和液體到達(dá)分離器(6)的出口 (3)，所述 產(chǎn)物EC和未反應(yīng)的氣體和液體穿過分離器(6)，將產(chǎn)物流體和未反應(yīng) 的流體進(jìn)料到EC-2反應(yīng)器(4)的原料管線并采用泵(7)將反應(yīng)液體作 為液體循環(huán)(5)通過換熱器(8)循環(huán)，以除去熱量，之后返回到EC-1 反應(yīng)器(l)中。在EC-2反應(yīng)器(4)處示出了類似的管線設(shè)置，但在這一 情況下循環(huán)流被加熱。在圖2中，通過分離器(6)分離的EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)通到 EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)中。EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)與中間環(huán)路(9)換 熱，而中間環(huán)路(9)反過來又與吸收制冷單元(10)換熱。位于作為中間 環(huán)路(9)的旁路的停車?yán)鋮s器旁路(11)內(nèi)的停車?yán)鋮s器(8b)具有獨(dú)立 的CW供應(yīng)。EC-1反應(yīng)器調(diào)溫冷卻器(12)位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5) 中EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)的下游。溫度控制器TC-1位于EC-1反應(yīng)器(l)上，TC-2位于EC-1反應(yīng)器 液體循環(huán)(5)上在調(diào)溫冷卻器(12)的下游，和TC-3位于中間環(huán)路(9) 上在EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)的上游?？刂崎yCV-1位于EC-1反應(yīng)器調(diào)溫冷卻器(12)的CW供應(yīng)線上， CV-2位于與停車?yán)鋮s器(8b)的旁路平行的中間環(huán)路(9)上，CV-3位于 停車?yán)鋮s器旁路(ll)內(nèi)，CV-4位于停車?yán)鋮s器(8b)的CW入口處，和 CV-5位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)上在反應(yīng)器冷卻器8a的上游。流量控制器FC-1位于中間環(huán)路(9)上在停車?yán)鋮s器(8b)旁路的上 游，和FC-2位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)上在反應(yīng)器冷卻器8a的上游。TC-1與EC-1反應(yīng)器連通并輸送信號到TC-2。 TC-2與EC-1反應(yīng) 器液體循環(huán)和TC-1連通并輸送信號到TC-3和CV-1。TC-3與中間環(huán)路 (9)連通并輸送信號到三個控制單元Y-1、 2和Y-3?？刂茊卧猋-l 與FC-1和TC-3連通并傳遞信號到CV-2, Y-2借助Y-l與FC-1和TC-3 連通并傳遞信號到CV-3，和Y-3與TC-3連通并傳遞信號到CV-4。FC-2 與EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)連通并輸送信號到CV-5。在熱集成系統(tǒng)中，總是要調(diào)節(jié)EC-1反應(yīng)器的溫度。當(dāng)TC-l檢測 到溫度超過設(shè)定值時，典型地是在開車時，它操作調(diào)溫冷卻器(12)， 打開控制閥CV-1到所需的程度，直到(在約90%孔徑處)反應(yīng)器冷卻器 (8a)和停車?yán)鋮s器(8b)通過打開或關(guān)閉控制閥CV-2、 CV-3和CV-4操 作，以吸收部分冷卻負(fù)荷?？刂茊卧猋-l、 Y-2和Y-3借助編程算法確保在中間環(huán)路(9)內(nèi)的 流量保持恒定，由此，如果控制器TC-3和FC-1接收信號并確定為正 常值，則它們輸送信號以部分打開CV-2，而如果FC-1接收信號并確 定為太高，則它輸送信號以部分關(guān)閉CV-2。例如，Y-l計算來自FC-1 的為0、分?jǐn)?shù)或l的信號(a),計算來自TC-3的為0、分?jǐn)?shù)和l的信號 (b)的乘積，以確定送往CV-2的為0、分?jǐn)?shù)或1的信號(a. b)，和Y-2 接收相同的信號并計算其因子(l-a (l-k. b))，以確定送往CV-3的為0、 分?jǐn)?shù)或1的信號，從而調(diào)節(jié)CV-3的開度。流量控制器FC-2確保在EC-1反應(yīng)器循環(huán)內(nèi)的流量保持恒定。若 FC-2接收信號并確定該流量太高，則它輸送信號以部分關(guān)閉CV-5;相 反，若信號是流量太低，則它輸送信號以部分打開CV-5。圖7示出了本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)在控制EC-1反應(yīng)器溫度中的操 作。TC-1接收來自EC-1反應(yīng)器的溫度輸入值并與EC-1反應(yīng)器溫度設(shè) 定值相比較，從而產(chǎn)生送往TC-2的信號。TC-2接收來自EC-1反應(yīng)器 液體循環(huán)的溫度輸入值和來自TC-1的信號，并產(chǎn)生送往TC-3的信號和送往CV-1的信號，從而在信號要求借助調(diào)溫冷卻器(12)冷卻的情況 下打開CW流。TC-3接收來自中間環(huán)路(9)的溫度輸入值和來自TC-2 的信號，并產(chǎn)生送往CV-3的信號，從而打開停車?yán)鋮s器(8b)旁路的中 間環(huán)路控制閥CV-3，并產(chǎn)生送往CV-4的信號，從而打開供給停車?yán)?卻器的CW。同時，TC-3輸送信號到CV-2，從而調(diào)節(jié)與停車?yán)鋮s器旁 路平行的中間環(huán)路內(nèi)的流量，和FC-1接收中間環(huán)路的流量輸入值并與 設(shè)定值比較且輸送信號到CV-3，由此中間環(huán)路的流量保持恒定。FC-2 接收循環(huán)環(huán)路流量輸入值并與設(shè)定值比較，并輸送信號到CV-5,由此 循環(huán)環(huán)路流量保持恒定。圖3中示出了吸收制冷單元(IO)，它供應(yīng)有用于從中間環(huán)路(9) 內(nèi)流動的中間液體除去反應(yīng)熱的CW(20)。通過吸收制冷單元(10)產(chǎn)生 的冷卻液體通過冷卻液體環(huán)路(21)傳到消耗單元(26a)。在冷卻液體環(huán) 路(21)上的溫度控制器(TC-4)傳遞信號到吸收制冷單元(10)上游的中 間環(huán)路(9)上且在吸收制冷單元(10)的旁路(22)處的3通控制閥(CV-6) 上。備用吸收制冷單元(23)通過獨(dú)立的蒸汽(2W驅(qū)動并供應(yīng)有 CW(25)。溫度控制器TC-5位于冷卻液體環(huán)路(21)上在備用吸收制冷單 元(23)的下游并與獨(dú)立的蒸汽(24)入口上的控制閥CV-7連通。備用吸 收制冷單元(23)通過蒸汽(24)驅(qū)動且產(chǎn)生用于冷卻液體環(huán)路(21)的冷卻液體。位于消耗單元(26a)的工藝側(cè)出口上的溫度控制器TC-6輸送信號 到冷卻液體環(huán)路(21)上位于消耗單元(26a)下游的控制閥CV-8?？稍?冷卻液體環(huán)路(21)上平行于消耗單元(26a)設(shè)置一個以上的消耗單元 (26b等)。另外的消耗單元與相應(yīng)的溫度控制器和控制閥相連。吸收制冷單元(10，23)的冷卻負(fù)荷如此高，以至于各自可包括多個 單獨(dú)的子單元，它們作為單一單元一起起作用，例如任何數(shù)量的機(jī)器， 以便應(yīng)對較大的消耗單元負(fù)荷。在開車、下調(diào)操作或停車中，備用制冷單元(23)處于操作狀態(tài)， 和停車?yán)鋮s器(8b，圖2)處于部分或完全操作狀態(tài)。在大于約50%的EC-1反應(yīng)器負(fù)荷下，吸收制冷單元(10)處于操作狀態(tài)，和反應(yīng)器冷卻器(8a，圖2)和調(diào)溫冷卻器(12,圖2)處于組合的 操作狀態(tài)。圖8示出了本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)控制吸收制冷單元(10)溫度的操 作。TC-6接收來自消耗單元(26a)的工藝側(cè)出口的溫度輸入值并與消 耗單元的工藝溫度出口設(shè)定值相比較，并輸送信號到CV-7，以操作或 調(diào)節(jié)消耗單元(26a)中的冷卻液體流量。CV-7可以位于消耗單元(26a) 之前或之后。TC-4接收來自吸收制冷單元(IO)出口的溫度輸入值并與吸收制 冷單元出口溫度的設(shè)定值相比較，并輸送信號到CV-5，如果TC-4顯 示出大于或小于設(shè)定值的溫度，則分別打開到吸收制冷單元(10)的3 通控制閥或打開到旁路(22)的3通控制閥(CV-5)。在圖4中，通過分離器(6)分離的EC-1反應(yīng)器的液體循環(huán)(5)傳遞 到EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a) 。 EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)與中間環(huán)路(9)換 熱，而中間環(huán)路(9)本身又與吸收制冷單元(10)換熱。位于作為中間環(huán) 路(9)旁路的停車?yán)鋮s器旁路(11)內(nèi)的停車?yán)鋮s器(8b)由獨(dú)立的CW供 應(yīng)。EC-1反應(yīng)器調(diào)溫冷卻器(12)位于EC-1反應(yīng)器的液體循環(huán)(5)內(nèi)在 EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)的下游。溫度控制器TC-IO位于EC-1反應(yīng)器(l)上，TC-20位于EC-1反應(yīng) 器的液體循環(huán)(5)上在調(diào)溫冷卻器(12)的下游，和TC-30位于中間環(huán)路 (9)上在EC-1反應(yīng)器冷卻器(8a)的上游。控制閥CV-10位于繞調(diào)溫冷卻器(12)的旁路上，CV-20位于與停 車?yán)鋮s器(8b)的旁路平行的中間環(huán)路(9)上，CV-30位于停車?yán)鋮s器旁 路上在反應(yīng)器停車?yán)鋮s器(11)的入口處，和CV-40位于EC-1反應(yīng)器液 體循環(huán)(5)上在反應(yīng)器冷卻器(8A)和調(diào)溫冷卻器(12)之間(在調(diào)溫冷卻 器入口處的旁路起點(diǎn)的下游)。流量控制器FC-10位于中間環(huán)路(9)上在停車?yán)鋮s器(8b)旁路的 上游，和FC-20位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)上在反應(yīng)器冷卻器8a 的上游。TC-1G與EC-1反應(yīng)器連通并輸送信號到TC-20。 TC-20與EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)和TC-10連通并輸送信號到CV-40和閥門位置控制器 XC。 TC-30與中間環(huán)路(9)和XC連通并輸送信號到CV-3。 FC-10與中 間環(huán)路(9)連通并輸送信號到CV-20。 FC-20與EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)(5)連通并輸送信號到cv-io。在熱集成系統(tǒng)中，總是要調(diào)節(jié)EC-1反應(yīng)器溫度。當(dāng)TC-10檢測到 溫度超過設(shè)定值時，它與TC-20連通，而TC-20作用于閥門CV-40， 從而增加通過調(diào)溫冷卻器(12)的流量。當(dāng)FC-20檢測到流量超過設(shè)定 值時，它輸送信號以打開CV-10，這將增加通過調(diào)溫冷卻器旁路的流 量(降低通過調(diào)溫冷卻器的流量)。總是要調(diào)節(jié)在中間環(huán)路(9)內(nèi)的流量。當(dāng)FC-10檢測到流量超過設(shè) 定值時，它輸送信號以部分關(guān)閉CV-20。調(diào)節(jié)中間環(huán)路(9)內(nèi)的溫度。當(dāng)TC-30檢測到超過設(shè)定值的溫度 時，它輸送信號以部分打開CV-30，這將增加通過反應(yīng)器停車?yán)鋮s器 (8b)的流量。為了確保TC-20保持在控制下，通過閥門位置控制器XC調(diào)節(jié) TC-30的設(shè)定值。采用對TC-20和TC-30輸出的限制，以保持這些控 制器在一定范圍內(nèi)。圖9示出了本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)控制EC-1反應(yīng)器溫度的操作。 TC-1Q接收來自EC-1反應(yīng)器的溫度輸入值并與EC-1反應(yīng)器溫度的設(shè) 定值相比較，從而產(chǎn)生輸送到TC-20的信號。TC-20接收來自EC-1反 應(yīng)器液體循環(huán)的溫度輸入值和來自TC-IO的信號，并產(chǎn)生輸送到CV-40 的信號，從而在信號要求增加經(jīng)調(diào)溫冷卻器(12)冷卻的情況下打開閥 門。TC-30接收來自中間環(huán)路(9)的溫度輸入值，并產(chǎn)生輸送到CV-30 的信號，從而打開停車?yán)鋮s器(8b)的旁路的中間環(huán)路控制閥CV-30。 FC-10接收中間環(huán)路流量的輸入值并與設(shè)定值相比較并輸送信號到 CV-20，由此使中間環(huán)路的流量保持恒定。FC-20接收循環(huán)環(huán)路流量的 輸入值并與設(shè)定值相比較，并輸送信號到CV-IO，由此使循環(huán)環(huán)路的 流量保持恒定。在圖5中示出了吸收制冷單元(10)，它供應(yīng)有用以從中間環(huán)路(9)19中流動的中間液體除去反應(yīng)熱的CW(20)。通過吸收制冷單元(IO)產(chǎn)生 的冷卻液體通過冷卻液體環(huán)路(21)到達(dá)消耗單元26 (a)。中間環(huán)路(9) 上在吸收制冷單元(10)下游的溫度控制器(TC-40)傳遞信號到中間環(huán) 路(9)上在吸收制冷單元(10)上游的控制閥(CV-50)。在任何制冷單元 故障的情況下，通過控制單元(Y)對吸收制冷單元(10)的旁路(22)施加 壓差控制，以維持恒定流量。備用吸收制冷單元(23)通過獨(dú)立的蒸汽(24)驅(qū)動并供應(yīng)有 CW(25)。溫度控制器TC-50位于冷卻液體環(huán)路(21)上在備用吸收制冷 單元(23)的下游并與獨(dú)立的蒸汽(24)入口上的控制閥CV-7連通。備用 吸收制冷單元(23)通過蒸汽(24)驅(qū)動并產(chǎn)生用于冷卻液體環(huán)路(21)的 冷卻液體。位于消耗單元(26a)的工藝側(cè)出口上的溫度控制器TC-60輸送信 號到位于冷卻液體環(huán)路(21)上在消耗單元(26a)的下游的控制閥 CV-70?？梢杂幸粋€以上消耗單元(26b等)與消耗單元(26a)平行位于 冷卻液體環(huán)路(21)上。附加的消耗單元與相應(yīng)的溫度控制器和控制閥 相連。吸收制冷單元(10， 23)的冷卻負(fù)荷如此高，以至于各自可包括多個 單獨(dú)的子單元，它們作為單一單元一起起作用，例如任何數(shù)量的機(jī)器， 以便應(yīng)對較大的消耗單元負(fù)荷。施加在旁路上的壓差控制確保平穩(wěn)的 操作和通過吸收制冷單元(10)的子單元的恒定流量。在開車、下調(diào)操作或停車中，備用制冷單元(23)處于操作狀態(tài)， 和停車?yán)鋮s器(8b，圖4)處于部分或完全操作狀態(tài)。在大于約50%的EC-1反應(yīng)器負(fù)荷下，吸收制冷單元(10)處于操作 狀態(tài)，和反應(yīng)器冷卻器(8a，圖4)和調(diào)溫冷卻器(12，圖4)處于組合的 操作狀態(tài)。圖10示出了本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)控制吸收制冷單元(10)溫度的 操作。TC-60接收來自消耗單元(26a)的工藝側(cè)出口的溫度輸入值并與 消耗單元的工藝溫度出口設(shè)定值相比較，并輸送信號到CV-70,以操 作或調(diào)節(jié)消耗單元(26a)的冷卻液體流量。CV-70可以位于消耗單元(26a)之前或之后。TC-40接收來自制冷單元(10)上游的中間環(huán)路(9)的溫度輸入值 并與中間環(huán)路溫度的設(shè)定值相比較，并輸送信號到CV-50，如果TC-40 顯示出大于設(shè)定值的溫度，則打開到吸收制冷單元(10)的控制閥。在圖6中，示出了兩相分離器(30)，它包括EC-1反應(yīng)器側(cè)線引出 的氣/液入口 (31)、氣液入口裝置(32)、液體空間(33)、氣體空間(34)、 EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)出口 (35)、流向EC-2反應(yīng)器(未示出)的重新形 成的兩相流出口(36)、溢流堰(37)和平穩(wěn)擋板(38)。泄放孔(39)防止 滯留的氣體累積。來自入口 (31)的大部分氣體在入口裝置(32)內(nèi)分離 并經(jīng)出口 (36)直接流出。 一定量的氣體作為氣泡被來自入口裝置(32) 的液體夾帶并穿過平穩(wěn)擋板(38)進(jìn)入液體空間(33)內(nèi)，在此它上升并 與液體相分離并進(jìn)入氣體空間(34)。因此，離開出口 (35)的液體不含 氣體，且以基本上單一相的液體流形式流出。溢流堰(3 7)確保出口 ( 3 6) 上方無液位，由此氣體與液體一起以兩相氣液流形式流出，例如借助 旋流效果流出。這可借助特別成型(例如錐形)的出口噴嘴來實(shí)現(xiàn)。出 口 (36)上方的液位將防止氣體被引入到出口 (36)內(nèi)。實(shí)施例實(shí)施例1-能量效率將EC-1反應(yīng)器冷卻器的負(fù)荷轉(zhuǎn)化成冷卻液體，否則這一能量將被 浪費(fèi)掉。本發(fā)明的熱集成系統(tǒng)代表與EC-1反應(yīng)器冷卻器負(fù)荷相等的節(jié) 能。對于世界規(guī)模的工廠來說，其數(shù)量級為12MW。實(shí)施例2-安全性在特定的情況下，本發(fā)明允許EC-1反應(yīng)器和消耗單元的解耦合的 單獨(dú)操作。由此不存在EC-1反應(yīng)器由于消耗單元的冷卻水需求不足而 失控的可能性，且也不可能存在由于在EC-1反應(yīng)器開車、下調(diào)操作或 停車時得不到充足的冷卻水而產(chǎn)生消耗裝置問題。實(shí)施例3-分離器圖1中現(xiàn)有技術(shù)的分離器(6)是標(biāo)準(zhǔn)的氣液分離器，它對具有分離 表面積的分離器底部的液位和在其上方的分離器頂部存在的兩相氣液區(qū)進(jìn)行操作。因此分離器要求充足的分離高度和在分離器底部需要低的表觀速度。需要增加EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)入口 (31)以便實(shí)現(xiàn)所需的 能力。容器的設(shè)計要求是一定的最大停留時間和一定的最大表觀液體 速度，以確保在分離器底部的蒸氣分離。這些設(shè)計要求的應(yīng)用將導(dǎo)致 具有非常高湍流程度的非常平坦的扁平形狀的容器，該容器將導(dǎo)致在 分離器底部非常差的蒸氣分離。圖6中的分離器(6)滿足液相內(nèi)所要求的停留時間并實(shí)現(xiàn)在入口裝 置(32)中所要求的從入口 (31)除去氣體，分離的氣體經(jīng)出口 (36)直接 流出。離開出口 (35)的液體因此基本上不含氣體且以單相的液體流形 式流出，從而確保EC-l反應(yīng)器液體循環(huán)泵可在沒有氣穴的情況下操作。 基本上100。/。的氣體與液體一起以兩相氣液形式通過出口 (36)流出。
權(quán)利要求
1.在由EO生產(chǎn)EC以供轉(zhuǎn)化成MEG的催化方法中從EC-1反應(yīng)器中除去反應(yīng)熱并產(chǎn)生冷卻液體以供在一個或多個消耗單元中使用的熱集成系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括適合于從EC-1反應(yīng)器中除去熱量的EC-1反應(yīng)器冷卻器；與EC-1反應(yīng)器冷卻器和吸收制冷單元連通且適合于在其間傳導(dǎo)中間液體的中間環(huán)路，其中該吸收制冷單元適合于產(chǎn)生冷卻液體；和適合于傳導(dǎo)在吸收制冷單元內(nèi)產(chǎn)生的冷卻液體以供在一個或多個消耗單元中使用的冷卻液體環(huán)路；該系統(tǒng)使得吸收制冷單元利用在EC-1反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的熱量來產(chǎn)生用于冷卻液體環(huán)路和消耗單元的冷卻液體；其中該系統(tǒng)另外包括具有獨(dú)立冷卻源的停車?yán)鋮s器，所述停車?yán)鋮s器適合于代替吸收制冷單元或者與吸收制冷單元一起用于從EC-1反應(yīng)器中除去熱量；和其中該系統(tǒng)另外包括獨(dú)立的冷卻液體備用源，所述冷卻液體備用源適合于代替吸收制冷單元或與吸收制冷單元一起用于產(chǎn)生冷卻液體用于一個或多個消耗單元。
2. 權(quán)利要求1的熱集成系統(tǒng)，其中中間環(huán)路包括吸收制冷單元的
3. 權(quán)利要求1或2的熱集成系統(tǒng)，其中EC-l反應(yīng)器冷卻器位于EC-l 反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)，所述EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)包括來自EC-l反應(yīng)器的 側(cè)線引出和液體循環(huán)。
4. 權(quán)利要求1-3任一項的熱集成系統(tǒng)，它包括多個控制器、多個控制閥和一個或多個控制單元，其中控制器將涉及EC-l反應(yīng)器負(fù)載和消耗單元需求的信號提供給控制器或控制單元或其結(jié)合、和/或提供給 調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器和吸收制冷單元的操作的控制閥。
5. 權(quán)利要求l-4任一項的熱集成系統(tǒng)，它另外包括EC-1反應(yīng)器調(diào) 溫冷卻器，所述EC-1反應(yīng)器調(diào)溫冷卻器用于調(diào)節(jié)EC-1反應(yīng)器的溫度、位于EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)內(nèi)在EC-1反應(yīng)器冷卻器的下游和EC-1反應(yīng) 器的上游。
6. 權(quán)利要求5的熱集成系統(tǒng)，其中調(diào)溫冷卻器處于EC-1反應(yīng)器液 體循環(huán)控制器的控制之下，而EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)控制器本身又接收 來自EC-1反應(yīng)器控制器的信號，并輸送信號到用于調(diào)溫冷卻器CW供應(yīng) 的控制閥，以控制EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)溫度在優(yōu)選的循環(huán)溫度范圍內(nèi)。
7. 權(quán)利要求5的熱集成系統(tǒng)，其中在調(diào)溫冷卻器周圍存在旁路， 和在該旁路內(nèi)有控制閥，其中位于該旁路內(nèi)的控制閥通過EC-1反應(yīng)器 冷卻器上游的流量控制器控制；和在調(diào)溫冷卻器的入口處有控制閥并且 該調(diào)溫冷卻器入口處的控制閥通過位于調(diào)溫冷卻器下游和其中旁路再 接入EC-1反應(yīng)器液體循環(huán)物流的點(diǎn)的下游的溫度控制器控制。
8. 權(quán)利要求1-7任一項的熱集成系統(tǒng)，它另外包括兩相分離器， 用于在來自EC-1反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)分離兩相流，在第一隔室內(nèi)提供 到EC-1的液體循環(huán)和在第二隔室內(nèi)提供到第二 EC反應(yīng)器EC-2的兩相 流，使得到達(dá)EC-2反應(yīng)器的兩相流是穩(wěn)定的；其中優(yōu)選地，分離器在 第二隔室內(nèi)沒有液位的情況下操作，以便驅(qū)動兩相流進(jìn)入EC-2反應(yīng)器， 從而避免分離容器的液位累積和溢流以及干擾從液體循環(huán)中除去氣體 的危險。
9. 一種分離器，它用于在來自EC-1反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)分離兩相 流，在第一隔室內(nèi)提供到EC-1的液體循環(huán)和在第二隔室內(nèi)提供到第二 EC反應(yīng)器EC-2的兩相流，使得到達(dá)EC-2反應(yīng)器的兩相流是穩(wěn)定的。
10. 用于控制權(quán)利要求l-9任一項所定義的熱集成系統(tǒng)的控制系統(tǒng)， 它包括多個控制器、控制單元和/或控制閥，其中控制器將涉及EC-1反 應(yīng)器負(fù)載和消耗單元需求的信號提供給控制器或控制單元或其結(jié)合，和 /或提供給調(diào)節(jié)停車?yán)鋮s器與吸收制冷單元操作的控制閥。
11. 權(quán)利要求1-10任一項的熱集成系統(tǒng)、分離器或控制系統(tǒng)在用于 從E0生產(chǎn)EC的方法中或在由EO經(jīng)EC生產(chǎn)MEG的方法中的用途。
全文摘要
用于在由EO生產(chǎn)EC以供轉(zhuǎn)化成MEG的催化方法中從EC-1反應(yīng)器中除去反應(yīng)熱并產(chǎn)生冷卻液體以供在一個或多個消耗單元中使用的熱集成系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括適合于從EC-1反應(yīng)器中除去熱量的EC-1反應(yīng)器冷卻器，與該反應(yīng)器冷卻器和吸收制冷單元連通且適合于在其間傳導(dǎo)中間液體的中間環(huán)路，其中該吸收制冷單元適合于產(chǎn)生冷卻液體，和適合于傳導(dǎo)在吸收制冷單元內(nèi)產(chǎn)生的冷卻液體以供在一個或多個消耗單元中使用的冷卻液體環(huán)路，該系統(tǒng)使得吸收制冷單元利用在EC-1反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生用于冷卻液體環(huán)路和消耗單元的冷卻液體，其中該系統(tǒng)另外包括具有獨(dú)立冷卻源的停車?yán)鋮s器，所述停車?yán)鋮s器適合于代替吸收制冷單元或與吸收制冷單元一起用于從EC-1反應(yīng)器除去熱量，和其中該系統(tǒng)另外包括獨(dú)立的冷卻液體備用源，所述冷卻液體備用源適合于代替吸收制冷單元或與吸收制冷單元一起用于產(chǎn)生冷卻液體用于一個或多個消耗單元；在該熱集成系統(tǒng)中使用的控制系統(tǒng)；兩相分離器，用于在來自EC-1反應(yīng)器的側(cè)線引出內(nèi)分離兩相流，在第一隔室內(nèi)提供到EC-1的液體循環(huán)和在第二隔室內(nèi)提供到第二EC反應(yīng)器EC-2的兩相流，使得到達(dá)EC-2反應(yīng)器的兩相流是穩(wěn)定的，該分離器適合于在該方法和熱集成系統(tǒng)中使用；它們相應(yīng)的方法；和該系統(tǒng)與分離器在EO/乙二醇(EG)單元中的用途。
文檔編號B01J19/00GK101405075SQ200780009461
公開日2009年4月8日 申請日期2007年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者A·P·韋斯特林克, A·W·T·羅斯, C·梵吉爾, E·M·K·約瑟夫松, G·科尼恩, H·G·波爾德曼 申請人:國際殼牌研究有限公司