随着现代社会的迅猛发展, 能源在越来越多的领域需求不断增大, 能源资源亦呈逐渐减少之势, 供需矛盾日益突出。能源的匮乏已使得全社会重新认识, 二次能源回收利用的重要性已经被大多数国家所认识, 能源回收利用已是一个重要课题。热能回收利用是指加强用能管理, 采取技术上可行、经济上合理和社会可以承受的措施, 减少能源的浪费, 更加充分有效、合理地利用能源。
炼油厂的催化装置, 焦化装置, 原料预处理装置, 制氢装置等都是产热大户, 如果不能有效利用这部分热量, 就需要大量循环水或者空冷器来冷却, 既浪费热能, 又消耗循环水及电能。若能有效利用这部分热量, 将会为企业带来更大的效益, 为社会节能减排做出贡献。
1 装置低温热介绍
1.1 取热点分析
各装置在运行过程中有些高温油品或者反应过程中产生的热量需要低温介质来取热, 需要热水取热的装置包括:催化装置、焦化装置、加氢裂化装置、制氢装置等。一般炼厂均采用70℃的热水进行取热, 取热后的水温达到95℃。
凝结水站回收各装置工艺凝结水温度为140℃左右, 凝结水除油除铁设备能够承受的最高温度为100℃, 需要把工艺凝结水从140℃降到100℃进行处理, 这部分热量就需要取出进行利用。
1.2 用热点分析
由于低温油品的粘性比较大, 需要伴热才能保持油品的温度以便于管道输送, 冬季管道及介质防冻也需要伴热, 需要低温热的装置包括:重整装置、硫磺回收装置、加氢裂化装置、储运罐区、新鲜水加热、除盐水加热、采暖伴热等。
2 低温热利用实例
以某厂为例, 已有的产热装置为:140 万吨/年催化裂化装置、100万吨/年劣质油综合利用、25000Nm3/h制氢装置、凝结水回收单元。
用热点为:120 万吨/年汽柴油加氢精制装置、25 万吨/年气体分馏、除盐水加热、新鲜水加热、采暖。
低温热回收利用工艺流程说明:余热回收站分别供给催化裂化600t/h, 制氢68t/h, 劣质油综合利用492t/h的70℃低温热水。其中催化裂化产出600t/h的95℃低温热水, 制氢总产出68t/h的105℃低温热水, 劣质油综合利用产出492t/h的95℃低温热水。
催化裂化, 制氢, 劣质油综合利用产出的热水送至管网, 汽柴油加氢精制, 气分, 新鲜水加热, 除盐水加热所需热水从管网取, 热水在用热点处温度降至70℃送至管网, 进入热水站经采暖伴热回水加压泵升压后与95℃热水汇合, 经过甩负荷换热器降温至70℃, 经过热水循环泵加压后送到各装置去取热。另外:为确保装置稳定送出温度恒定为70℃的热水, 在热水出热水站之前设计温度调节控制系统, 通过此系统与甩负荷换热器之间的连锁控制, 调节出热水站的热水温度恒定为70℃;为确保装置稳定送出流量恒定的热媒水, 水泵前设计一个25m3通过除盐水补充的补水罐, 通过水泵前的压力连锁控制补水罐补水, 如果压力高则控制水泵前调节阀泄水至补水罐。
低温热产量为:100 万吨/年劣质油综合利用, 492 t/h (Δt=25℃) ;25000Nm3/h制氢装置, 68 t/h (Δt=35℃) ;140万吨/年催化裂化装置, 600t/h (Δt=25℃) ;凝结水回收, 140t/h (Δt=40℃) 。
低温热用量为:120 万吨/年汽柴油加氢精制装置, 150t/h (Δt=25℃) ;25万吨/年气体分馏, 527t/h (Δt=25℃) ;除盐水加热, 241t/h (Δt=55℃) ;新鲜水加热, 322t/h (Δt=10℃) ;采暖:60t/h (Δt=25℃) 。
根据以上数据可知, 装置总产热量为3528×104kcal/h, 总用热量为3492×104kcal/h, 60×104kcal相当于1t蒸汽的热量。回收热量折节汽量为46t/h, 蒸汽价格104 元/t, 年运行小时数8000个, 节省开支3789万元/年。
将这部分热量回收利用需要设置热水站对全厂热水进行统一管理, 热水站总投资:1200万元。
运行维护费用包括:电耗部分:181 万元/年;循环水部分:127万元/年;除盐水部分:393万元/年;仪表风部分:12万元/年;人工工资:20万元/年;大修费用及不可预见费用:180万元/年;合计:913万元/年。
结合以上分析数据可知:净收益为2876万元/年, 投资回收期为5个月, 此工程可在5个月内收回全部投资。
3 结语
低温热回收回收热量的同时, 也降低了循环水耗量及蒸汽耗量, 给全厂带来巨大的经济效益。目前全球提倡节能减排, 在设计工作中, 要尽可能回收利用每一分可以利用的能量, 避免浪费能源。
摘要：本文针对我国炼油企业的现状, 对炼油各装置产生的低温热进行总结, 并结合现有项目分析指出低温热回收利用的经济性。
关键词：低温热,利用,节能
参考文献
[1] 低温热回收系统设计BD002-2012.
[2] 蒸汽凝结水回收系统设计导则BD010-2010.
[3] 石油化工厂热工设计原则和一般规定BG014-2007.