炼油低温热利用.doc

茂名分公司炼油低温热利用方案报告中国石化茂名分公司茂名分公司炼油低温热利用方案1前言茂名分公司炼油厂是一座年加工能力千万吨级的老企业，存在装置规模小、套数多、结构不合理等问题，许多装置都是老装置，设计工艺落后，能耗高。近年来，通过加强理念贯输，强化节能专业管理，优化装置操作，在装置间开展节能竞赛等等手段，使得领导和职工的节能意识有了很大的提高，同时在总部和公司的大力支持下，组织实施了一批节能项目，取得了可喜的成绩，2006年能耗为66.31千克标油/吨原料，比2005年下降了5.31千克标油/吨原料。明年节能形势更加严峻。除了继续抓好各项节能项目的实施，稳定目前的节成果外，还要继续开展“挖潜增效、节能降耗”活动，大力挖掘节能项目，才有可能完成总部下达的59千克标油/吨原料的能耗指标。随着节能工作的深入，欲进一步降低装置及全厂能耗，低温热的回收利用是必不可少的。2 全厂低温热源情况在对炼油厂工艺装置进行换热流程优化调整和装置间热联合供料后，仍有不少低温余热（80140）没有回收利用。除渣油按基准温度130计算外，其它物流均按基准温度80计算。热量小于500kW以下的流股不作统计，不含烟气热源，全厂的低温热约为142MW，按回收50%计算，可以利用71MW的能源。表1-1 炼油未利用低温热源情况装置名称能量kW可产生热水量t/h1#蒸馏4900842#蒸馏110001883#蒸馏120002054#蒸馏150002551#催化95501602#催化75601301#焦化4200702#焦化420070加氢裂化1100181#加氢2550403#加氢18600318航煤加氢180030渣油加氢150028北汽提8700150西汽提15000256硫磺回收24000410合计1824003088炼油现有的热阱只有6.7 MW。此外即将建设的CFB锅炉新鲜无盐水用量约150吨/时，需要加温由30到90左右，需要热量约10.5 MW。可见，仍有大量80140的低温热源无法利用，造成的后果：一是浪费、二是环境热污染3 低温热利用的原则：1)、装置自身能利用的，通过优化流程，新上设备等手段进行回收利用；2)、系统优化，实现装置间热联合供料；3)、装置自身无法直接利用又不能实现热联合供料的热量，考虑上低温热回收站，产生的热水用于制冷或用于罐区维温、或加热锅炉给水。4 低温热利用方案根据各装置的低温热负荷和需利用低温热情况，同时考虑热水流程优化，节省设备投资，减少能量损失等因素，初步方案在全厂分片设三个低温热回收系统：1）、联合四车间（1#焦化、2#焦化、1#蒸馏、2#蒸馏）设一个低温热回收系统；2)、7#路以南装置(1#催化、2#催化、3#加氢) 设一个低温热回收系统；3)、4#蒸馏装置设一个低温热回收系统。5 联合四车间节能改造方案5.1 主要改造内容和目的1)、在减粘裂化位置附近新建低温热回收站一座、溴化锂制冷机组一套；2)、调整各装置的换热流程，加热热媒水；3)、用部分热媒水制冷，供1#焦化、2#焦化吸收系统和操作室空调用冷；5.2 热负荷分布情况1#焦化、2#焦化装置的柴油已经和下游装置实现热联合供料，汽油、蜡油直供下游装置。1#蒸馏、2#蒸馏的煤油、柴油、馏份油、渣油已经直供下游装置。目前可利用的低温热为24.3MW(见表1)，可产生120热水约416t/h。表1 各装置热负荷分布装置物料名称流量 t/h冷前温度 冷后温度 换热量 kW1#焦化分馏塔顶油气40120802800分馏塔顶循501208014002#焦化分馏塔顶油气40122802800分馏塔顶循501208014001#蒸馏初顶油气19101802100常顶油二线50113837502#蒸馏初顶油气35100803580初顶循90120802720常顶油气30130803600常二30130801100合计243005.3 换热流程改造1)、1#焦化、2#焦化(1) 分馏塔顶汽油：新增5台热媒水换热器，串联（或并联）于分馏塔顶空冷器后，加热循环热媒水；(2) 分馏塔顶循：去掉空冷，增加换热器，改与循环热媒水换热；(3)柴油：将柴油冷却器改与空冷及顶循的热水换热。2)、1#蒸馏 (1)初顶：在冷101冷105（并列）之前各增加1台冷却器与循环热煤水换热。 (2)常顶：在冷201冷206（并列）之前各增加1台热水换热器，与初顶出来的热水换热。(3)减二线：冷9改与初顶出来的热水换热。3）2#蒸馏(1)初顶油气：在冷1/26AB之前增加5台热水换热器加热循环热水。(2) 初顶循：将冷1/AB改为并联，并在前面各增加1台冷却器,加热初顶出来的热水。(3)常顶油气：增加2台热水换热器，串联在常顶冷2/12AB之前，和初顶循出来的热水换热。(4)常二:增加2台换热器，串联在冷5/1之前，和初顶出来的热水换热。5.4 低温热利用1)、制冷焦化干气C3以上组分含量约为3（V）左右，如果充分回收干气中的液化气组分，可取得可观的经济效益。利用溴化锂制冷机组产生的冷媒水取代循环水，降低吸收剂、补充吸收剂进塔温度及中段回流返塔温度，改善吸收塔操作条件，可提高C3的吸收效率，多回收C3资源。经测算，如果降低吸收塔内温度，按照目前的吸收塔物料平衡及操作条件，再吸收塔顶干气产量可减少602kg/h，其中液化气量可增加560kg/h。表2 各装置用冷负荷分布流量 t/h冷前温度 冷后温度 换热量 kW1#焦化贫吸收油3580251030一中段回流304525310二中段回流3545253602#焦化（估计）贫吸收油3580251030一中段回流304525310二中段回流354525360空调200合计3600图1 焦化吸收系统冷却流程2)罐区维温罐区的热阱如下图所示：6 7#路以南装置节能改造方案6.1 主要改造内容和目的只对可利用低温热较多的1#催化、2#催化和3#柴油加氢三套装置的进行改造。 主要内容和目的：(1)、在航煤加氢南面空地新建低温热回收站一座、溴化锂制冷机组一套；(2)、调整三套装置的换热流程，加热热媒水；(3)、用部分热媒水制冷，供1#催化、2#催化吸收系统和操作室空调用冷；6.2 热负荷分布情况1#催化、2#催化的柴油已经和柴油加氢进行热联合，加氢裂化的在2007年经过节能改造后，可利用低温热已经不多。表3 各装置热负荷分布流量 t/h冷前温度 冷后温度 换热量 kW1#催化油气80110805000顶循1801208045502#催化油气90115805800柴油451508017603#柴油加氢油气20132801600柴油3601408017000合计357106.3 换热流程改造1）、1#催化、2#催化(1) 分馏塔顶油汽：1#催化新增5台热媒水换热器，2#催化增加6台热媒水冷却器，串联于分馏塔顶水冷器前，加热循环热媒水；(2)分馏塔顶循：1#催化顶循在冷203/1-2之前增加1台热煤水换热器； (3)柴油：2#催化冷210/1改为热煤水换热器。3）、3#柴油加氢(1)分馏塔顶油汽：新增4台热媒水换热器，串联于分馏塔顶空冷器后，加热循环热媒水；(2)精制柴油：增加5组换热器，串联在空冷A103之后，加热循环热媒水；6.4 低温热利用1）制冷用于1#、2#催化吸收系统1#催化、2#催化干气C3以上组份在3左右，吸收系统的操作条件比较苛刻，因此上制冷机，用于吸收系统供冷，提高吸收效果，回收干气中C3以上组分比较合适。从表4可以看出，1#催化、2#催化吸收系统和各操作室空调的用冷量约为4.38MW。冷却流程：同图1。表4 各装置用冷负荷分布流量 t/h冷前温度 冷后温度 换热量 kW1#催化粗汽油504525620补充吸收油304525360中段回流11052251800再吸收油1050251302#催化粗汽油505025760补充吸收油504525360再吸收油105025120空调230合计43802)、制冷降低加裂T101回流温度将E101改用冷媒水冷却，将塔T101回流温度由42降至35（用冷量约为140kW）。现加裂干气含C3、C4约25%左右，改用冷媒水后，干气含C3、C4将减少至10%左右。7 4#蒸馏装置7.1 主要改造内容和目的对低温热较多的4#蒸馏装置设置低温热回收系统。改造的主要内容和目的：(1)、调整4#蒸馏装置的换热流程，加热热媒水；(2)、加热CFB锅炉给水；(3)、制冷用于三催化吸收稳定系统和中央控制室及车间办公室空调。7.2 热负荷分布情况3#催化目前已经有一套热水回收系统，该装置的分馏塔顶油气、顶循、柴油和稳定汽油约16MW的低温热已经回收利用，制取的热水用作实华4#气分脱丙烷塔的重沸器热源。4#蒸馏装置未利用的低温热见下表。表5 各装置热负荷分布流量 t/h冷前温度 冷后温度 换热量 kW4#蒸馏初顶油气60105805800常顶油气70132809200合计150007.3换热流程改造1)、3#催化(1)、增加粗汽油、补充吸收剂和吸收塔中段回流冷却器各1台,再吸收塔冷却器改为冷媒水冷却；2）、4#蒸馏(1)初顶油气：在初顶油气冷却器后增加5组换热器，加热循环热煤水。(2)常顶油气：在常顶油气冷却器后增加5组换热器，加热循环热煤水。7.4 低温热利用1）、制冷经粗略估算3#催化需要的冷量最低为2368kW，多余的冷量将用于4#蒸馏的轻烃回收系统和中央控制室、办公室空调。2）、加热CFB锅炉给水除盐水装置直接与4#蒸馏初、常顶换热，使150吨/小时的无盐水从加热到90，作为CFB锅炉给水。8 投资和效益估算1）、 联合四车间低温热回收利用需要增加换热器36台、机泵4台、热水罐1座、冷水罐1座、制冷机组1台、增加管线及保温10000m，项目投资约1700万元。通过制冷提高C3的吸收效果，回收液化气量可增加560kg/h，4480吨/年，按液化气价格高于干气燃料价格2500元/吨计算，年效益1120万元。建立热水流程后，将减少部分空冷和水冷，可减少循环水用量和电量，预计与制冷机组增加的水量与热水泵增加电量相当。项目的投资回收期为17个月。2)、7#路以南装置低温热回利用需要增加换热器21台、机泵4台、热水罐1座、冷水罐1座，制冷机组1台,项目投资约1350万元。通过制冷提高吸收塔的吸收效果，将干气中的C3以上组分由3%(V)控制到1%(V)以下，1#催化、2#催化全年回收液化气4000吨/年，按液化气价格高于干气燃料价格2500元/吨计算，年效益1600万元，项目回收期为11个月。3）、 4#蒸馏装置低温热回收利用制冷需要增加换热器20台、机泵