高曉玲
(中國(guó)石化天津分公司 天津 300270)
天津石化煉油部正在運(yùn)行的生產(chǎn)裝置包含兩套常減壓、兩套加氫裂化、重整抽提、兩套延遲焦化、兩套柴油加氫、蠟油加氫、航煤加氫、一套硫磺回收等主要裝置及儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和公用工程系統(tǒng).煉油新區(qū)實(shí)現(xiàn)了高度熱集成,上下游裝置實(shí)現(xiàn)直供料,2號(hào)柴油加氫裝置精制柴油作為航煤加氫分餾塔底熱源。在低溫?zé)崂梅矫妫O(shè)立高溫?zé)崦剿到y(tǒng),回收2#加氫裂化、2#柴油加氫、蠟油加氫裝置低溫?zé)?,送熱電部二電站用?lái)加熱除鹽水,也可作為2號(hào)氣體分餾裝置脫丙烯塔底熱源。設(shè)立低溫?zé)崦剿到y(tǒng),回收2號(hào)延遲焦化裝置的低溫?zé)?,冬季為新區(qū)裝置采暖伴熱提供熱源,夏季為溴化鋰機(jī)組供熱。本文介紹了煉油部在低溫?zé)崂梅矫娲嬖诘臐摿Γ⑻岢鰞?yōu)化措施。
煉油高溫?zé)崦剿O(shè)計(jì)供回水溫度為120/55℃、585t/h,其中80t/h作為2號(hào)氣體分餾裝置脫丙烯塔底熱源,505t/h進(jìn)入熱電部二電站與除鹽水換熱?,F(xiàn)因熱電部二電站除鹽水量下降、除鹽水-高溫?zé)崦剿畵Q熱器換熱效率下降等原因,高溫?zé)崦剿厮疁囟冗h(yuǎn)高于設(shè)計(jì)(夏季高達(dá)90℃),系統(tǒng)取熱能力下降,2#加氫裂化、2#柴油加氫、蠟油加氫裝置低溫?zé)崃枯^大,裝置低溫?zé)岱植家姳?。
表1 煉油部低溫?zé)岱植记闆r
熱電部二電站除鹽水分為三路,第一路通過(guò)相變換熱器與煙氣換熱、第二路通過(guò)冷渣換熱器與冷渣換熱、第三路通過(guò)三組熱媒水換熱器與煉油高溫?zé)崦剿畵Q熱。其中,經(jīng)過(guò)相變換熱器升溫后的第一路除鹽水再次并入母管中,與第三路除鹽水匯合后進(jìn)入熱媒水換熱器,第二路除鹽水經(jīng)冷渣升溫后直接進(jìn)入除氧器.二電站除鹽水進(jìn)除氧器溫度為80℃。
經(jīng)過(guò)對(duì)熱阱溫位、系統(tǒng)改造投資等多方面進(jìn)行評(píng)估,擬將二電站內(nèi)現(xiàn)有熱媒水-除鹽水換熱器更換為高效換熱器,在一電站內(nèi)新增高溫?zé)崦剿訜嵋浑娬境}水流程,設(shè)備采用吸收式換熱機(jī)組,高溫?zé)崦剿诙娬九c除鹽水換熱后引入一電站作為熱源。項(xiàng)目實(shí)施后,熱媒水回水溫度降低,滿足煉油部被取熱裝置工藝物料冷卻需要,同時(shí)增加熱媒水熱量輸出。
吸收式換熱機(jī)組工作原理類似于熱泵,由四個(gè)與外界隔絕的由換熱管組成的部件構(gòu)成,即發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器。發(fā)生器產(chǎn)生水蒸汽和濃縮溴化鋰溶液;冷凝器將換熱管外水蒸汽冷凝為水,并釋放熱量加熱換熱管里的水;蒸發(fā)器的換熱管將冷凝器傳來(lái)的水蒸發(fā)為水蒸汽,水蒸汽吸收蒸發(fā)器換熱管里介質(zhì)的熱量。吸收器換熱管外的溴化鋰溶液吸收水蒸汽,水蒸汽釋放熱量,加熱換熱管里的介質(zhì)。如此循環(huán)。
吸收式換熱機(jī)組突破了常規(guī)換熱機(jī)組的換熱極限,作為加熱流體的熱流體出口溫度可以低于被加熱流體的進(jìn)口溫度[1]。
吸收式換熱的優(yōu)勢(shì):一是熱媒水回水溫度降低,增加了熱媒水從裝置的取熱量,增加了裝置低溫?zé)岬臒彷敵?同時(shí)降低裝置冷卻物料的空冷、循環(huán)水能耗。二是高溫?zé)崦剿厮疁囟冉档蜏p少了管網(wǎng)的熱力損失。三是通過(guò)吸收式換熱大幅降低熱力管網(wǎng)回路熱媒的溫度,可提高熱力管網(wǎng)輸送能力。
利舊現(xiàn)有煉油熱媒水與物料取熱的換熱器,通過(guò)把回水溫度由現(xiàn)狀90℃降低到35℃,即585t/h熱媒水返回?zé)捰腿岬臏囟葹?5℃,換熱器核算結(jié)果如下:
表2 高溫?zé)崦剿崃?/p>
表3 項(xiàng)目投用前熱電部二電站除鹽水獲取的熱量
表4 項(xiàng)目投用后熱電部除鹽水獲取的熱量
此項(xiàng)目投產(chǎn)后熱電部除鹽水獲取的熱量非冬季增加24.4 MW、冬季增加26.6 MW,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
表5 煉油部新區(qū)裝置未利用的低溫?zé)?/p>
2020年2#柴油加氫裝置將停運(yùn),可考慮將以上裝置未利用的低溫?zé)峒{入高溫?zé)崦剿到y(tǒng)以替代2#柴油加氫裝置低溫?zé)嵊糜诩訜釤犭姴砍}水。
高溫?zé)崦剿c熱電部除鹽水換熱系統(tǒng)改造后,煉油部低溫余熱利用將得到提高,熱電部加溫用蒸汽量將顯著下降,煉油部相關(guān)裝置物料冷卻耗電和循環(huán)水耗量進(jìn)一步下降。煉油老區(qū)裝置低溫?zé)崂每煽紤]采用溴化鋰二類熱泵產(chǎn)生0.4MPa蒸汽用作溶劑再生裝置熱源。