CombinedFeedEffluentHeatExchanger混合供料换热器课件

1、1Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第1页，共48页。Alfa LavalGroup Presentation 2006Presented byBernard FONTAINE第2页，共48页。Markets 市场Energy & Utilities 能源及工业设施Oil & Gas, Power, Water, Environment, 石油天然气，电力，水处理，环境. Food & Food related 食品及相关工业Brewery & Beverages, Vegetable oil, Proteins, Concentrates,啤

2、酒及饮料，植物油， 蛋白质，浓缩物. Process Industry 流程工业Refinery, Chemical, Petrochemicals, Life Science, Starch, Natural Resources, .炼油， 化工，石化，生命科学，淀粉，自然资源.3Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第3页，共48页。Separators & Decanters 分离器及沉降式离心机Heat Exchangers 换热器Flow Equipment & Membranes 流体设备及膜Other Equipment 其他设备Ke

3、y technologies 关键技术4Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第4页，共48页。Alfa LavalHeat Exchangers 换热器第5页，共48页。Heat Exchangers 换热器Plate Heat Exchanger 板式换热器Spiral Heat Exchanger 螺旋板式换热器Welded Heat Exchanger Compabloc 焊接板式换热器Welded Heat Exchanger AlfaRex 焊接型板式换热器Welded Heat Exchanger Packinox 大型焊接板式换热器

4、Plate Evaporator 板式蒸发器Plate Condenser 板式冷凝器Miscellaneous HEs 其他板式换热器6Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第6页，共48页。Gas plantIsomerizationCat. reformingAtmospheric distillationNaphtha hydrotreatingHeavy distillate hydrotreating Lt distillate hydrotreatingHydrogen generationDesaltingVacuum distil

5、lationFCCCokingVisbreakingGas oil hydrotreatingGasoline treatmentDiesel treatmentAlkylationLube treatingHydrocrackingCrude oilLight endsLight naphthaLVGOGeneral refinery overviewNaphthaLight distillateHeavy distillateAtmospheric gas oilAtmospheric residueVacuum residueCokeHeavy fuel oilLube oilsHVGO

6、Gas oilLPGSulphurAromaticsGasolineKerosine and jet fuelGasolineDiesel andheating oil7Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第7页，共48页。Alfa Laval PackinoxIntroduction法国阿法拉伐帕奇诺公司简介第8页，共48页。Alfa Laval PackinoxOrders in M 销售业绩 （单位：百万欧元）9Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第9页，共48页。Heat Exchanger

7、sHydrotreater加氢Stripper汽提塔Catalytic Reforming催化重整10Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第10页，共48页。Alfa Laval PackinoxEmissions法国阿法拉伐帕奇诺板换在排放方面的收益第11页，共48页。Thermal NOX 热产生的NOxPrimarily function of flamme temperature主要源于燃烧温度的作用Estimate : 3 tons per year (tpa) / process MW 估算的排放量： 工艺流程中每MW每年可产生3吨F

8、uel NOX 燃料产生的NOxDepends on Nitrogen in fuel (N% wt.)取决于燃料中氮的量（N重量百分比）Emission = 36*N tpa / process MW排放量= 工艺流程中每MW每年可产生36x氮的重量百分比Estimate : N = 0,25% 9 tpa / MW估计：氮的重量百分比N = 0.25%, 则排放量为：每MW每年9吨Total NOX = Thermal + Fuel NOX 总的NOx排放量=热产生的NOx+燃料产生的NOxEstimate = 12 tpa / MW 估计： 总的NOx排放量=12吨每年每MWValuat

9、ion = 1000 USD / ton $12,000 / MW / year 估价 = 1000 美元/每吨 相当于每年每MW 1万2千美元。Heater stack emissionsNOx加热炉烟囱排放：NOx12Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第12页，共48页。SOXFunction of Sulfur in Heater fuel (S% wt)加热炉燃料中硫的作用（S重量百分比）Typically much higher S in fuel oil than in fuel gas特别是燃料油中的硫要远高于燃料气中的硫Emis

10、sion = 27*S tons per year (tpa) / process MW排放量 = 27xS(重量百分比)吨/ 每MW每年Estimate : S = 0.6% 16 tpa / MW 估计： S = 0.6%, 即排放量= 27x 0.6 =16 吨每MW每年Valuation = 1000 USD ton $16,000 / MW / year估价 = 1000 美元/吨， 即 1万6千美元/每MW每年Heater stack emissionsSOx加热炉烟囱排放：SOx13Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第13页，共4

11、8页。Greenhouse Gas (GHG) 温室气体Carbon in fuel transformed into CO2 during combustion燃料中的碳在燃烧过程中转化成CO2Average carbon content in fuel : 71% wt.燃料中平均碳含量：71% 重量百分比GHG emission = 2500 tons per year (tpa) / process MW温室气体排放量 = 2500 吨/每年，每MWValuation = 20 USD / ton $50,000 / MW / year估价 = 20 美元/每吨， 即， 温室气体排放量

12、=5万美元/每年， 每MWKyoto Accord 京都议定书In effect as of 16 February 2005, 于2005年2月16日生效Europe : Shortfall fine set at 40 Euros / ton (50 USD / ton)在欧洲， 不足的罚金为每顿40欧圆 （50美元/每吨）Heater stack emissionsGHG加热炉烟囱排放： 温室气体14Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第14页，共48页。Heater stack emissions加热炉烟囱排放-0.6% S in Fue

13、l硫在燃料中的重量百分比-Heater not equipped with SOX or NOX abatement devices (Scrubbers, SCR, etc.) 加热炉没有消除SOX 和NOX 装置100%+15%Rule OfThumb粗略估值+10%$50,000GHG Emissions Savings减少温室气体排放节省$28,000NOX + SOX Emissions Savings 减少NOX和SOX 排放节省$380,000Fuel Cost Savings at Heater 加热炉燃油节省Primary Assumptions:-50 USD per BO

14、E 油价50美元/桶-65% Heater 加热炉的工艺效率65%-0.25% N : 氮在燃料中的重量百分比-100%+15%+10%$50,000$28,000Primary Assumptions 基本假设:-SUMMARY: Value of 1 MW Duty Gain at the CFE 通过板式换热器每MW热负荷可获得的收益总结如下：15Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第15页，共48页。Alfa Laval Packinox法国阿法拉伐帕奇诺板式换热器Hydro Desulfurization在加氢脱硫装置中的应用Clean

15、ing by Controlled Combustion控制燃烧清洗法16Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第16页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydro Desulfurization 加氢脱硫装置Stripper汽提塔换热器Combined Feed Effluent混合供料换热器17Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第17页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydro Desulfurization 加氢脱硫装置的应用Plate Bundle 板束St

16、ainless steel 304, 321 or 316, 不锈钢 304，321 或316Thickness 0.8 to 1.5 mm， 壁厚 0.8 到 1.5mmBellows 膨胀节Cold side冷端: Inconel 625, Hot Side 热端: Incoloy 800 or 825 Pressure vessel 压力容器Cr-Mo steels 1.25 Cr-0.5 Mo, 2.25 Cr-1 Mo, CladdedStainless steel, Carbon steel ， 铬钼钢，复合不锈钢，碳钢18Hydrocarbon China Beijing 25-

17、26 April 2006第18页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydro Desulfurization 加氢脱硫装置Combined Feed Effluent Heat Exchanger 混合供料换热器 - One shell, vertical 立式单台设备 - Pressure plates on bundle 板束外有压力板 - 5 bar diff. pressure reversal 预留5bar压差 - Two manholes on shell 壳体上有两个人口19Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第1

18、9页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydro Desulfurization加氢脱硫装置Stripper Liquid Liquid Heat Exchanger 汽提塔液相液相换热器 One bundle, vertical 单台立式板束 Pressure plates on bundle 板束上有压力板 x bar diff. pressure reversal 预留”x“ bar压差20Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第20页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydro Desulfurization

19、加氢脱硫装置FLOW DIAGRAM流程图21Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第21页，共48页。Alfa Laval Packinox 实例Diesel Hydrodesulfuration Formosa Petrochemical台湾某石化公司柴油加氢脱硫装置AXENS license 法国AXENS 工艺包Two parallel units of 65,000 bpd each 两套65000桶/天并联装置Heat / material balance optimized with Packinox 由PACKINOX板换对加热炉及

20、配套工艺设备进行优化Optimization with a Packinox on Stripper bottoms 另由一台PACKINOX对汽提塔底部装置进行优化Capital cost reduction 投资成本减少$ 5.0 million 5百万美元Energy savings per unit 每套装置能耗节约$ 3.3 million/y 330万美元（再乘2.5倍2006价格)GHG emission valorisation$ 温室气体排放成本节约$ 1.2 million/y 120万美元 （再乘2.5倍2006价格On line since 4Q2000 2000年第四

21、季度投入生产Now under revamp for ULSD 现为生产超低硫柴油再改造中22Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第22页，共48页。Alfa Laval PackinoxDiesel Hydrodesulfurization, Formosa Petrochemical原计划配备管壳式换热器时的工艺流程图23Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第23页，共48页。Alfa Laval PackinoxDiesel Hydrodesulfurization, Formosa Petr

22、ochemical采用PACKINOX优化后的工艺流程图24Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第24页，共48页。Alfa Laval Packinox 台湾实例Diesel Hydrodesulfuration Formosa PetrochemicalEliminated 减少75% 加热炉负荷of Heater Duty40% 压缩机马力of Compressor HP40% 冷却器负荷of cooler dutyUtility consumption Shell & tubesPackinoxUnit设备消耗 管壳式 帕奇诺 单位Fir

23、e heater加热炉 19 4 cents (US)/bdRecycle compressor循环氢压缩机 6 4 cents (US)/bdTotal总计 25 8 cents (US)/bdBasis year 2000 基于2000年的价格1 BTU = 1 kJ1 MM BTU= $ 41kWh= $ 0.045345 stream days / year65 000 bpd or 3 Million t/y每年345个开工日， 年处理量300万顿CAPEX Savings 投资成本节省 = 500万美元Million USDOPEX Savings/y 操作成本节省/年 = 3 8

24、0万美元Million USD/yGHG Reduction/y 温室气体减少/年 = 5 万顿CO2/年tons CO2/yLow Temperature Separator 低温分离器25Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第25页，共48页。Alfa Laval PackinoxDiesel Hydrodesulfuration Formosa Petrochemical台湾某石化公司柴油加氢脱硫装置Savings according 2006 energy cost 根据2006年能源成本，实际节约：CAPEX Savings投资成本节约

25、 = 600万美元 Million USDOPEX Savings/y操作成本年节约 = 950万美元 Million USD/yGHG reduction/y温室气体年减少 = 5万顿CO2 50 000 tons CO2/ySOX reduction/y 年减少SOX = 320 顿 tons SOX/yNOX reduction/y 年减少NOX = 240 顿 tons NOX/yEmission savings 排放量年节约 = 150万美元 Million USD/yCapacity 3 Million t/y, 300万顿的年处理量26Hydrocarbon China Beij

26、ing 25-26 April 2006第26页，共48页。Alfa Laval PackinoxPyrolysis Gasoline HDS MITSUI板换在汽油裂解加氢脱硫装置的应用 - 三井技术Feed from an Ethylene Cracker 原料来自乙烯裂解One diolefine pre-Reactor 一台双稀烃预反应器1 Packinox replaces 3 x Shell & Tubes 一台Packinox板换替换3台管壳式Unit runs without using external energy (heater duty lowered from 8.3

27、 MW to 0 MW) 装置运行时不再使用额外热能 (加热炉负荷由原来的8.3MW将为0)No capacity reduction during emissions restriction period即使在排放量受限制的季节, 装置处理量也无需减小.On line since 1995 改造后1995投入使用Energy savings 1 Million USD/y (2005 energy cost) 参照2005年的价格, 每年能源节约100万美元Emission valorisation 150,000 USD/y (2005 energy cost), 参照2005年价格,每年

28、排放量减少带来的收益为15万美元/年27Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第27页，共48页。Alfa Laval PackinoxPyrolysis Gasoline HDS MITSUI板换在汽油裂解加氢脱硫装置的应用 - 三井技术 (管壳式)28Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第28页，共48页。Alfa Laval PackinoxPyrolysis Gasoline HDS MITSUI板换在汽油裂解加氢脱硫装置的应用 - 三井技术 (板式)29Hydrocarbon China B

29、eijing 25-26 April 2006第29页，共48页。Alfa Laval PackinoxPETROBRAS (Repar) distillate HDS板换在馏分加氢脱硫装置的应用 Cenpes / Petrobras Technology New 32,000 bpd Gasoil HDS unit新装置处理量32000桶/天瓦斯油90 Bar / 1300 psi 压力90巴Heat / material balance optimized with Packinox由PACKINOX板换对加热炉及配套工艺设备进行优化PFD very similar to that of

30、Formosa 与台湾实例中的PFD相似16C / 29F Hot End Approach 热端温差 16C / 29F Significant CAPEX and OPEX reduction 非常显著的投资和操作成本减少On line since early 2004 二零零四年初投入使用30Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第30页，共48页。Alfa Laval Packinox Distillate HDS OMV板换在馏分加氢脱硫装置的应用 OMV 技术5 ppm Sulphur Diesel 为了生产5ppm的低硫柴油Capac

31、ity: 45,000 BPD 处理量为45000捅/天Design Press: 80 bar 设计压力:80巴Single Shell Design Start Up: 4Q 2003 单台板换, 2003年底投产44 MW 热负荷 44MWPreheat Duty Modulated with Partial Liquid Feed By-pass to Maintain HHPS Temperature 通过将部分进料旁路以维持热高压分离器的温度, 来调节原料预加热负荷Small, Variable Duty at “Make-Up” Charge Heater “补充”加热炉的负荷很

32、小且是可变的.31Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第31页，共48页。Alfa Laval PackinoxDistillate HDSOMV板换在馏分加氢脱硫装置的应用 OMV 技术32Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第32页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydrotreatment Installation Recommendations (1)板换在加氢脱硫装置中应用的建议 (1)Equipment 装备Filters on liquid feed : 25 mic

33、ron, 原料进料前装25微米过滤器Chloride guard bed on hydrogen supply,补充氢气前加氯离子保护床Screen on Reactor effluent line (500 microns to 1 mm),反应热物料管线加装50微米至1毫米的筛网Stainless steel lines between: feed filter and Packinox inlet,reactor outlet and Packinox inlet,板换的入口, 无论是原料油入口还是反应热物料入口, 均应采用不锈钢管33Hydrocarbon China Beijing

34、25-26 April 2006第33页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydrotreatment Installation Recommendations (2)板换在加氢脱硫装置中应用的建议 (2)34Hydrocarbon China Beijing 25-26 April 2006第34页，共48页。Alfa Laval PackinoxHydrotreatment Installation Recommendations (3)板换在加氢脱硫装置中应用的建议 (3)Liquid Feed Contamination 原料油污染物Limitation for Naphtha Free water 150 ppm石脑油中游离水的量控制在 150 ppmGood retension t