呂大偉
(中海油石化工程有限公司,山東 青島 266061)
合理利用低溫余熱是提高能源利用效率,降低石化企業(yè)全廠能耗的有效途徑。低溫熱系統(tǒng)將分散在各裝置剩余的熱量(即熱源)與熱媒水換熱后,輸送到全廠需要低溫位熱源加熱的地方(即熱阱)。某石化廠延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)取焦化分餾塔頂循、焦化柴油機焦化穩(wěn)定汽油熱量。原設(shè)計是利用此部分熱量輸送至熱電用于加熱FCC裝置除氧器用除鹽水,但由于FCC除鹽水加熱后,F(xiàn)CC車間凝結(jié)水熱量無法充分利用,焦化低溫熱水熱量在熱電設(shè)置兩臺板換全部利用循環(huán)水冷卻,熱量未利用。通過對該裝置的低溫系統(tǒng)進行改造。合理利用低溫余熱,提高廠區(qū)的能源利用,降低能耗。
延遲焦化裝置的主要熱源來自延遲焦化裝置分餾塔頂循、柴油及穩(wěn)定汽油;熱媒水經(jīng)熱媒水循環(huán)泵升壓后分三路,分別經(jīng)過換熱器E1120AB、E1119AB及E1205AB分別與分餾塔頂循、柴油及穩(wěn)定汽油換熱后輸送至熱電車間供給FCC除鹽水使用。在熱電車間,設(shè)置一臺熱媒水-FCC除鹽水換熱器,換熱器型式為板式換熱器,延遲焦化裝置來的熱水經(jīng)過此換熱器加熱FCC裝置除鹽水,目前未投用,直接經(jīng)過兩臺板換用循環(huán)水冷卻。下圖1是原設(shè)計延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)的工藝流程圖。
圖1 延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)的工藝流程圖(優(yōu)化前)
焦化裝置低溫熱系統(tǒng)熱源為分餾塔頂循、柴油、穩(wěn)定汽油,并聯(lián)取低溫熱,熱水混合后溫度約為68℃。低溫熱取出后至熱電經(jīng)水冷器冷卻至36℃,再返回至熱源取熱。重整裝置除鹽水約30t/h,進裝置溫度為25℃,經(jīng)凝結(jié)水預(yù)熱至60℃進入除氧器,除氧器需要補入1.0MPa蒸汽約1.8t/h。FCC裝置凝結(jié)水將送往熱電,除氧器上水全部采用除鹽水,用量約60t/h,進裝置溫度為25℃,進入除氧器,除氧器需要補入大量1.0MPa蒸汽。下表1為延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)熱源負荷表。
表1 延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)熱量平衡表(優(yōu)化后)
表1(續(xù))
焦化低溫熱取出后送至熱電由循環(huán)水冷卻,熱量沒有得到利用,且增加了冷公用工程消耗。重整裝置除鹽水進除氧器溫度較低,消耗大量除氧蒸汽。FCC裝置除鹽水進除氧器溫度較低,消耗大量除氧蒸汽。且該系統(tǒng)熱媒水熱量由于FCC除鹽水加熱后,F(xiàn)CC車間凝結(jié)水熱量無法充分利用,熱量未利用,熱量嚴重浪費。
FCC裝置凝結(jié)水由于無法達到汽包產(chǎn)蒸汽用水指標,F(xiàn)CC凝結(jié)水計劃送回熱電車間進行處理,因此FCC裝置除鹽水加熱限制不再存在,建議投用延遲焦化熱媒水加熱FCC裝置除鹽水流程。重整裝置除鹽水目前由熱電供入,未能加熱直接進入除氧器,除鹽水進除氧器溫度低,耗除氧蒸汽較多,能量利用不合理,建議結(jié)合FCC除鹽水加熱流程,將重整除鹽水用延遲焦化裝置除鹽水進行加熱。
熱電已有熱水/FCC除鹽水板式換熱器,但換熱器面積較小,無法滿足同時加熱FCC除鹽水和重整除鹽水的要求,新增板式換熱器代替原來的熱水/除鹽水換熱器,用焦化低溫熱水預(yù)熱FCC裝置和重整裝置的除鹽水。預(yù)熱后的除鹽水分兩路,一路沿已有管線送往FCC裝置,另一路新增至重整裝置的管線。合理優(yōu)化焦化裝置低溫熱取熱流程,提高低溫熱水出焦化裝置的溫度,盡量提高除鹽水的溫度。具體方案如下:
(1)柴油取低溫熱后分兩路,一路送往柴油加氫改質(zhì)裝置,另一路經(jīng)水冷器E1118冷卻后返回至再吸收塔作為再吸收劑。柴油加氫改質(zhì)裝置實施熱直供料,柴油溫度提高對后路影響較??;柴油溫度提高,需要增加E1118的循環(huán)水用量,以滿足柴油作為再吸收劑的要求。
(2)穩(wěn)定汽油去低溫熱后溫度提高,將換熱器E-1205ABC最后一臺改為循環(huán)水冷卻,將穩(wěn)定汽油冷卻至出裝置所要求的溫度。
(3)分餾塔頂循循環(huán)量增加一倍,取熱量基本不變。下圖2為優(yōu)化后的工藝流程圖。
圖2 延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)的工藝流程圖(優(yōu)化后)
優(yōu)化后柴油和穩(wěn)定汽油取出的低溫熱量有所降低。下表2為優(yōu)化后延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)熱量平衡表。
表2 延遲焦化裝置低溫熱系統(tǒng)熱量平衡表(優(yōu)化后)
表2(續(xù))
重整裝置除鹽水預(yù)熱后,節(jié)約除氧器用1.0MPa蒸汽約1.3t/h。FCC裝置除鹽水預(yù)熱后,節(jié)約除氧器用1.0MPa蒸汽約5.6t/h。共節(jié)約1.0MPa蒸汽6.9t/h左右。
增加或減少的實物量表如下表3所示:
表3 增加或減少的實物量表
收益表如下表4所示:
表4 增加或減少的實物量表
通過對某煉油廠延遲焦化裝置低溫系統(tǒng)節(jié)能改造,合理取焦化分餾塔頂循、焦化柴油機焦化穩(wěn)定汽油熱量,提高了該廠的能源利用。改造后,節(jié)約1.0MPa蒸汽6.9t/h左右,每年為廠區(qū)創(chuàng)造效益1152.08萬元。提高了該廠的經(jīng)濟效益。