劉殿禧 王東東（中國(guó)石油錦州石化公司）

目前，各煉廠余熱回收采用的普遍做法是將大于300℃的中、高溫余熱用來(lái)發(fā)生3.5 MPa蒸汽；200～300℃中溫余熱用來(lái)發(fā)生1.0 MPa的低壓蒸汽，160～200℃的低溫余熱用來(lái)發(fā)0.3 MPa的低低壓蒸汽。而低于160℃的低溫余熱往往得不到充分利用，通常都用空冷或水冷進(jìn)行冷卻，不僅造成了熱量的浪費(fèi)，也增加了循環(huán)水和空冷的負(fù)荷。

1 低溫?zé)嵯到y(tǒng)存在的問(wèn)題

錦州石化公司經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，在加工能力、技術(shù)水平、科研開(kāi)發(fā)實(shí)力已經(jīng)邁上一個(gè)新臺(tái)階。但隨著節(jié)能工作要求的不斷深入，節(jié)能工作又面臨許多新的問(wèn)題：

1）在建設(shè)新的生產(chǎn)裝置時(shí)，無(wú)法與現(xiàn)有系統(tǒng)的熱集成匹配，形成待回收低溫?zé)嵩絹?lái)越多的局面。

2）隨著催化裝置、焦化裝置熱進(jìn)料、熱出料等項(xiàng)目實(shí)施，全廠低溫?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生較大變化。

3）低溫?zé)嵯到y(tǒng)還需要繼續(xù)完善，熱阱開(kāi)發(fā)利用潛能巨大。

因此，需要從系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能方面開(kāi)展工作，對(duì)全廠低溫?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行重新優(yōu)化，針對(duì)公司熱源與熱阱實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低能耗和增加效益的目標(biāo)[1-2]。

2 低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造方向

在確保低溫?zé)崂眯首畲蠡那疤嵯?，按照能源梯?jí)利用原則，先將溫度大于100℃的低溫?zé)嵯扔糜诠に囇b置熱源，然后再用于除渣油以外的系統(tǒng)管線伴熱、原油儲(chǔ)罐加熱、動(dòng)力水處理裝置新水換熱等，在冬季工況下用于采暖水加熱，在夏季工況下用于溴化鋰制冷，為2套蒸餾裝置提供低溫冷水。

全廠低溫?zé)嵯到y(tǒng)，是針對(duì)全廠平面布置和上下游裝置的物料流向，及全廠熱量過(guò)剩裝置和熱量不足裝置之間的相對(duì)關(guān)系。同時(shí)在做低溫?zé)嵯到y(tǒng)完善時(shí)，秉承了“高熱高用、低熱低用、溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”原則對(duì)熱源和熱阱進(jìn)行匹配和梯級(jí)利用[3]。

基于以上分析，結(jié)合錦州石化公司平面布置情況，分為東、西、南3個(gè)區(qū)，對(duì)全廠熱量流規(guī)劃如下：

1）東區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)：熱源為焦化裝置、制氫裝置、加氫裝置；熱阱方面：冬季用做系統(tǒng)管網(wǎng)伴熱、礦區(qū)文體中心及采暖；夏季用做溴化鋰制冷凍水[4]。

2）西區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)：熱源為蒸餾、催化裂化、柴油加氫改質(zhì)和加氫裂化裝置。熱阱包括2套氣分裝置熱源、MTBE熱源、除鹽水換熱等[5]。

3）南區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)：熱源為污水汽提裝置，熱阱包括原油加熱器及煤電新水換熱[6]。

3 低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造內(nèi)容

3.1 西區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)完善及優(yōu)化

西區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)是在原有的低溫?zé)嵯到y(tǒng)基礎(chǔ)之上進(jìn)行改造的，原有系統(tǒng)是利用2套催化低溫余熱供氣分裝置、MTBE、生水、除鹽水和采暖水的加熱。由于二催化熱媒水出水溫位不高，且氣分裝置各塔塔底再沸器換熱面積不足等因素，氣分裝置仍使用大量蒸汽作為塔底再沸熱源[7]。

為了降低氣分裝置的蒸汽消耗，將柴油加氫改質(zhì)和加氫裂化裝置的低溫?zé)崛〕龊螅⑷胛鲄^(qū)系統(tǒng)，同時(shí)熱阱方面增加了汽油醚化、2套異丙醇、橡膠等裝置，可以減少蒸汽消耗（圖1）。

圖1 西區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)流程

同時(shí)優(yōu)化氣分的低溫?zé)崃鞒?，將三催的低溫?zé)嵯冗M(jìn)脫丙烷塔底再沸器換熱，換熱后與二催和加改的低溫?zé)峄旌线M(jìn)入異丁烯塔和丙烯塔再沸器。通過(guò)優(yōu)化換熱流程，蒸汽消耗大幅下降（表1）。

表1 氣分裝置低溫?zé)崃鞒虄?yōu)化前后各塔蒸汽消耗對(duì)比

加氫裂化低溫?zé)嵬馑秃螅逐s塔頂?shù)蜏厮畵Q熱器取熱效果較好，在控制塔頂冷后溫度穩(wěn)定情況下，塔頂?shù)蜏責(zé)釗Q熱器后8臺(tái)塔頂空冷變頻值100%降低至目前50%左右，塔頂空冷平均電能消耗較外送前降低0.47%。航煤低溫水換熱器取熱效果較好，換熱器后航煤水冷器入口溫度由136℃降至101℃，航煤水冷器入口溫度降低，循環(huán)水單耗量較外送前降低4.05%。加氫改質(zhì)低溫?zé)嵬馑秃螅裼涂绽銩2007 8臺(tái)變頻風(fēng)機(jī)均由10%～15%降至0～2%。

3.2 新建東區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)

新開(kāi)發(fā)的東區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)，是將1#、3#加氫、二套焦化、二套制氫的低溫?zé)崛〕?，在冬季用于系統(tǒng)管線伴熱和系統(tǒng)采暖（圖2），夏季用于溴化鋰制冷機(jī)制低溫冷凍水（圖3）。

圖2 東區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)流程（冬季工況）

圖3 東區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)流程（夏季工況）

在低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造之前溝南換熱器冬季運(yùn)行期間熱源主要為采暖水換熱，新水和除鹽水根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。低溫?zé)岣脑?，將加改的低溫?zé)崴⑷霚夏蠐Q熱器，控制回水溫度在50～55℃。優(yōu)化調(diào)整后，溝南換熱器以新水換熱器和除鹽水換熱器為主要換熱對(duì)象，采暖水換熱主要由廠東3臺(tái)換熱器控制。由于這樣的調(diào)整，油電廠水處理的蒸汽消耗，由6.6 t/h下降到1.2 t/h，減少了5.4 t/h，減少管線伴熱蒸汽消耗5 t/h，1#、3#加氫和二套焦化的空冷和循環(huán)水負(fù)荷也有了相應(yīng)的下降[8]。

3.3 新增南區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)

新建的南區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)，是將2套污水的余熱利用低溫?zé)崛〕?，送至油品的原油加熱器[9]，分別加熱遼河原油、海輸原油及大慶原油。將換熱后低溫?zé)崴儆糜诿弘姀S的生水換熱（圖4）。

圖4 南區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)流程

南區(qū)低溫?zé)嵯到y(tǒng)流程相對(duì)較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)投用后，油品車間冬季同期蒸汽消耗約23.6 t/h，改造后平均蒸汽流量約15 t/h，約節(jié)約8.6 t/h蒸汽。并且污水汽提裝置采用熱媒水取代循環(huán)水對(duì)凈化水進(jìn)行冷卻，使循環(huán)水消耗下降了550 t/h。

4 結(jié)論

低溫?zé)嵯到y(tǒng)的改造使蒸汽消耗下降，從而降低了熱電公司的鍋爐負(fù)荷，降低了煤的消耗量，減少環(huán)境污染。同時(shí)富余的熱量得到了充分的利用，降低了空冷和循環(huán)水的冷卻負(fù)荷，為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。取得的節(jié)能效果有：節(jié)約蒸汽消耗40 t/h；低溫?zé)嵬馑秃?，加氫、二套焦化、加氫裂化、加氫改質(zhì)等裝置的空冷負(fù)荷有所下降，污水汽提的循環(huán)水量下降550 t/h。