1.本发明涉及煤制乙醇技术领域，具体为煤制乙醇装置低温热联合利用系统。
背景技术：
2.煤制乙醇是指以煤为原料经气化生成的合成气（主要成分为co和h2）为原料，采用不同的工艺路线生产乙醇的过程。煤经气化产生合成气后，生产乙醇的工艺路线主要有四种：1）合成气经化学催化直接反应生成乙醇；2）合成气经厌氧发酵后直接生成乙醇；3）合成气先反应合成甲醇，然后将甲醇转化为醋酸，最后再经醋酸直接加轻生产乙醇；4）合成气先反应合成甲醇，然后将甲醇转化为醋酸甲酯，最后将醋酸甲酯加轻生产乙醇。
3.乙醇装置在物料加热、精馏再沸等工艺过程中消耗大量的低压蒸汽，且加热初温大多低于100℃，利用蒸汽作为热源，存在能量高质低用现象，且煤制乙醇全厂各装置存在大量采用空冷器、水冷器冷却的温度大于100℃的热源，余热回收不充分，不符合温位匹配梯级利用的原则和现有行业关于余热余压回收利用的相关要求。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供煤制乙醇装置低温热联合利用系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤制乙醇装置低温热联合利用系统，包括热媒储罐、闪蒸汽-灰水换热器、热媒-闪蒸汽换热器、乙醇精制塔本体、乙醇脱轻塔本体以及甲醇脱酯塔本体，所述热媒储罐通过热媒升压泵与热媒-闪蒸汽换热器相连，所述闪蒸汽-灰水换热器与热媒-闪蒸汽换热器相连；所述乙醇精制塔本体连接有乙醇精制塔热媒再沸器和乙醇精制塔蒸汽再沸器，所述乙醇脱轻塔本体连接有乙醇脱轻塔热媒再沸器和乙醇脱轻塔蒸汽再沸器，所述甲醇脱酯塔本体连接有甲醇脱酯塔热媒再沸器和甲醇脱酯塔蒸汽再沸器；所述热媒-闪蒸汽换热器与乙醇精制塔热媒再沸器相连，所述乙醇精制塔热媒再沸器与乙醇脱轻塔热媒再沸器相连，所述乙醇脱轻塔热媒再沸器与甲醇脱酯塔热媒再沸器相连，所述甲醇脱酯塔热媒再沸器与热媒储罐相连。
6.优选的，还包括热媒-变换气换热器、变换气-脱盐水换热器、脱盐水-粗甲醇换热器，所述热媒储罐通过热媒升压泵与热媒-变换气换热器相连，所述热媒-变换气换热器、变换气-脱盐水换热器、脱盐水-粗甲醇换热器三者依次相连。
7.优选的，所述热媒-变换气换热器与乙醇精制塔热媒再沸器相连。
8.优选的，所述乙醇精制塔热媒再沸器与乙醇脱轻塔热媒再沸器之间、所述乙醇脱轻塔热媒再沸器与甲醇脱酯塔热媒再沸器之间均设置有阀门。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够对煤制乙醇全厂进行热回收优化设计或升级改造，提升装置热回收率和有效能率，使回收的低温热量用于乙醇装置单个或多个低温热阱，在不改动原控制方案的前提下，对低温热媒进行梯级利用，减少乙醇装置热公用工程消耗及全厂其他装置的冷公用工程负荷，打破传统设计装置之间各自为政的
理念，做到低温热充分回收与利用，实现局部节能和全厂增效，最终达到节能降碳的总目标。
附图说明
10.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的实施例中气化装置高低压闪蒸气热回收流程简图；图3为本发明的实施例中甲醇-变换装置热回收流程简图；图中标号：1、热媒储罐；2、热媒升压泵；3、闪蒸汽-灰水换热器；4、热媒-闪蒸汽换热器；5、热媒-变换气换热器；6、变换气-脱盐水换热器；7、脱盐水-粗甲醇换热器；8、乙醇精制塔本体；9、乙醇精制塔热媒再沸器；10、乙醇精制塔蒸汽再沸器；11、乙醇脱轻塔本体；12、乙醇脱轻塔热媒再沸器；13、乙醇脱轻塔蒸汽再沸器；14、甲醇脱酯塔本体；15、甲醇脱酯塔热媒再沸器；16、甲醇脱酯塔蒸汽再沸器。
实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
13.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
14.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：煤制乙醇装置低温热联合利用系统，包括热媒储罐1、闪蒸汽-灰水换热器3、热媒-闪蒸汽换热器4、乙醇精制塔本体8、乙醇脱轻塔本体11以及甲醇脱酯塔本体14，所述热媒储罐1通过热媒升压泵2与热媒-闪蒸汽换热器4相连，所述闪蒸汽-灰水换热器3与热媒-闪蒸汽换热器4相连；所述乙醇精制塔本体8连接有乙醇精制塔热媒再沸器9和乙醇精制塔蒸汽再沸器10，所述乙醇脱轻塔本体11连接有乙醇脱轻塔热媒再沸器12和乙醇脱轻塔蒸汽再沸器13，所述甲醇脱酯塔本体14连接有甲醇脱酯塔热媒再沸器15和甲醇脱酯塔蒸汽再沸器16；所述热媒-闪蒸汽换热器4与乙醇精制塔热媒再沸器9相连，所述乙醇精制塔热媒再沸器9与乙醇脱轻塔热媒再沸器12相连，所述乙醇脱轻塔热媒再沸器12与甲醇脱酯塔热媒再沸器15相连，所述甲醇脱酯塔热媒再沸器15与热媒储罐1相连。
15.进一步的，还包括热媒-变换气换热器5、变换气-脱盐水换热器6、脱盐水-粗甲醇换热器7，所述热媒储罐1通过热媒升压泵2与热媒-变换气换热器5相连，所述热媒-变换气
换热器5、变换气-脱盐水换热器6、脱盐水-粗甲醇换热器7三者依次相连。
16.进一步的，所述热媒-变换气换热器5与乙醇精制塔热媒再沸器9相连。
17.进一步的，所述乙醇精制塔热媒再沸器9与乙醇脱轻塔热媒再沸器12之间、所述乙醇脱轻塔热媒再沸器12与甲醇脱酯塔热媒再沸器15之间均设置有阀门。
实施例
18.以某厂60万吨/年甲醇产量，配套生产50万吨/年乙醇为例。
19.1）主要热源该厂煤气化装置由气化系统、洗涤塔和高低压闪蒸系统等构成，其中高低压闪蒸系统的高闪罐和低闪罐的罐顶闪蒸气绝大部分是水蒸气，仅有小部分被气化灰水回收，大部分高温蒸汽采用循环水冷却，浪费宝贵的高温蒸汽热量，同时消耗了大量的循环水。
20.该厂变换装置热回收工序末端采用冷脱盐水冷却，冷脱盐水温度提高后送至锅炉除氧器。该厂变换热回收工序末端温度在170℃~175℃之间，而脱盐水上水温度一般在55℃~60℃之间，流量为500t/h，两者换热存在很大的温差，其换热过程有效能率低于60%，有效能损失较大。
21.该厂甲醇装置利用甲醇反应器的反应热副产大量的蒸汽，但反应产物与反应进料换热后进入冷却工段（粗甲醇空冷器和粗甲醇水冷器），在进入冷却工段前温度在155℃~160℃之间，由于反应循环量大，冷却负荷巨大，冷公用工程消耗量巨大，反应产物物流热回收率低于30%。
22.通过上述分析可知，该厂的主要热源为气化装置高被循环水冷却的高低压闪蒸气物流、变换装置热回收工序末端被脱盐水冷却的变换气物流和甲醇装置反应器出口被空冷器冷却的反应产物物流。
23.2）乙醇装置主要热阱该厂乙醇装置的主要低温热阱（部分）如下：以上消耗蒸汽的用户，需要热负荷62mw，折合蒸汽消耗量为104t/h。为了给全厂实现节能降碳，根据温度对口、能量梯级利用原则，可将甲醇装置、气化装置、变换装置低温热源与乙醇装置低温热阱有机匹配。
24.3）流程简述1、气化装置热回收流程新增热媒-闪蒸气换热器4，约200t/h、90℃的热媒经过热媒-闪蒸气换热器4与闪蒸气换热，热媒升温至150℃，闪蒸气从热媒-闪蒸气换热器4出来后，送至闪蒸气循环水换热器冷却。
25.2、甲醇-变换装置热回收流程在变换装置新增热媒-变换气换热器5和变换气-脱盐水换热器6，甲醇装置新增与粗甲醇空冷器并联的脱盐水-粗甲醇换热器7，约400t/h、90℃的热媒与变换装置热回收工段末端170℃的变换气换热，温度升至150℃后送至乙醇装置；变换气从热媒-变换气换热器5出来后，进入变换气-脱盐水换热器6，与冷脱盐水换热后，送至循环水冷却器；冷脱盐水被变换气加热至75~80℃后，送至甲醇装置脱盐水-粗甲醇换热器7，与甲醇装置150℃的反应产物换热，升温至125~130℃后，送至锅炉除氧器。该方案甲醇装置需设置温度控制系统，通
过脱盐水-粗甲醇换热器7冷端出口脱盐水的温度控制反应产物物流进入换热器的流量。
26.3、热媒循环系统流程自热媒储罐1的600t/h的90~95℃热媒，经热媒升压泵2升压后分两路，一路为200t/h的热媒，进入热媒-闪蒸气换热器4，热媒温度升至150℃；另一路400t/h的热媒进入热媒-变换气换热器5，热媒温度升至150℃；两路热媒升温至150℃后汇合，先送至温位较高的乙醇装置中乙醇精制塔热媒再沸器9，替代65%~70%的低压蒸汽，热媒温度降至110℃左右后，将热媒送至温位相对较低的乙醇脱轻塔热媒再沸器12，替代60%~65%的低压蒸汽，热媒温度降至105℃左右后，将热媒送至甲醇脱酯塔热媒再沸器15，替代80%~85%的低压蒸汽，热媒温度降至90℃后，将热媒送至热媒储罐1循环利用。
27.注1：热媒再沸器数量和串、并联方式不限于上述示例所示，可根据热媒回收的热量和温位，灵活匹配乙醇装置热媒再沸器的数量和串、并联方式，实现低温热媒的梯级利用。
28.注2：在保留原有蒸汽再沸器及控制方案的前提下，新增热媒再沸器，无需对原有控制方案进行改动。
29.采用该优化方案后，该厂可降低乙醇装置低压蒸汽消耗70t/h左右，按全年8000h操作时间计，每年可节省能耗5.28万吨标准煤，减少co2排放14.3万吨，按每吨标准煤1000元计，该方案每年经济效益为5280万元。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。