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        煉油企業(yè)低溫?zé)嵯到y(tǒng)集成與優(yōu)化

        2023-01-04 17:16:28黃明富
        石油石化綠色低碳 2022年6期
        關(guān)鍵詞:熱媒熱源低溫

        黃明富

        (中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院,北京 100083)

        煉油企業(yè)既是能源生產(chǎn)大戶也是能耗大戶,盡管近年來開展了大量節(jié)能工作,煉油綜合能耗不斷下降,但隨著節(jié)能工作的持續(xù)與深入,節(jié)能空間越來越小,節(jié)能邊際效益逐步降低;另外產(chǎn)品質(zhì)量升級逐步展開,加工鏈不斷延伸,增加了新的能耗,部分企業(yè)能耗不降反升。目前,我國常減壓、催化裂化等部分裝置能耗已處于國際先進(jìn)水平;在新技術(shù)應(yīng)用、公用工程系統(tǒng)優(yōu)化等方面也投入了大量的精力,但低溫?zé)岬膬?yōu)化利用仍處于薄弱環(huán)節(jié)。

        通常將未被工藝過程直接利用,但在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下仍具有利用價(jià)值的高于環(huán)境溫度的低品位熱量稱為低溫?zé)?。例如產(chǎn)品、分餾塔頂油氣、中段循環(huán)油、蒸汽凝結(jié)水等,與工藝物流換熱后剩余熱量不能再被工藝過程所直接利用,同時(shí)還需采用空冷器或循環(huán)水冷卻,但能通過熱媒介質(zhì)如除鹽水或除氧水回收后集成用于低溫位的熱阱。煉油企業(yè)低溫?zé)岬臏囟确秶话銥?0~150 ℃。

        對國內(nèi)十余家煉油企業(yè)低溫?zé)徇M(jìn)行統(tǒng)計(jì),對于加工量為5 Mt/a 的煉廠,低溫?zé)嶝?fù)荷約為60~100 MW,目前有效利用率僅為30%~70%,尤其是夏季利用率普遍不高,節(jié)能潛力巨大。為提高低溫?zé)岬挠行Ю寐?,國?nèi)技術(shù)人員從利用方式、系統(tǒng)優(yōu)化策略、優(yōu)化利用技術(shù)等方面進(jìn)行了大量研究[1-5],取得顯著成果。但是面對更為緊張的能源環(huán)境、更為苛刻的環(huán)保政策以及能量系統(tǒng)優(yōu)化的新格局,必須以新的眼光重新對低溫?zé)徇M(jìn)行系統(tǒng)集成與優(yōu)化。

        1 低溫?zé)崂矛F(xiàn)狀分析

        1.1 低溫?zé)嵩?、熱阱特點(diǎn)

        煉油企業(yè)低溫?zé)嵩粗饕üに囄锪魅缢斢蜌狻⒅卸窝h(huán)、側(cè)線產(chǎn)品、塔底產(chǎn)品、蒸汽凝結(jié)水和煙氣等。低溫?zé)嶝?fù)荷較大的有催化裂化、加氫裂化、延遲焦化、常減壓、制氫、溶劑脫瀝青等裝置。低溫?zé)嵩吹奶攸c(diǎn)為量大、分散、溫位低,隨工藝過程用能改進(jìn)、換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、設(shè)備能效提高而減少,其中蒸汽凝結(jié)水?dāng)y帶的低溫?zé)岫具h(yuǎn)大于夏季。

        煉油企業(yè)低溫?zé)嶷逯饕ㄉa(chǎn)類熱阱和生活類熱阱,生產(chǎn)類熱阱如輕烴分離裝置再沸器、裝置進(jìn)料、生水、除鹽水等加熱場所,原油、中間原料和成品油罐區(qū)維溫,管線伴熱、溴化鋰吸收式制冷、熱泵、低溫?zé)岚l(fā)電等動(dòng)力物流;生活類熱阱如廠區(qū)和生活區(qū)采暖水、洗浴水等加熱場所。相比低溫?zé)嵩?,低溫?zé)嶷甯哂蟹稚⑿裕瑓^(qū)域跨度更大,負(fù)荷隨季節(jié)性變化更加明顯。

        1.2 低溫?zé)崂玫闹饕獑栴}

        (1)部分低溫?zé)嵩措y于取出。例如加氫裝置反應(yīng)產(chǎn)物和制氫裝置中變氣溫位高、熱量大,是理想的低溫?zé)嵩矗坏@些物流壓力高、硫含量和氫氣濃度高,回收新增換熱器成本高,投資回報(bào)率低,并且存在換熱器泄露、腐蝕等安全隱患。

        (2)低溫?zé)嵩簇?fù)荷大于熱阱需求。國內(nèi)煉油企業(yè)面臨一個(gè)普遍問題是低溫?zé)嵩簇?fù)荷大于熱阱需求,夏季尤為突出。大量的低溫?zé)崛〕龊笳也坏胶线m的熱阱,只能通過空冷或水冷冷卻。

        (3)低溫?zé)嶷遑?fù)荷冬季大于夏季。冬季低溫?zé)嶷遑?fù)荷較夏季負(fù)荷大的多,主要表現(xiàn)在采暖、部分油品管線伴熱、罐區(qū)維溫為季節(jié)性熱阱,生水和除鹽水加熱負(fù)荷受季節(jié)影響也較大。

        (4)距離長難以輸送。低溫?zé)嵯到y(tǒng)通常會(huì)采用熱媒介質(zhì)如除鹽水或除氧水來集成熱源的熱量,再將攜帶的熱量分配給各個(gè)熱阱用戶。由于熱媒介質(zhì)溫度和壓力都不高,輸送距離很難長遠(yuǎn),否則需要加強(qiáng)保溫與提高泵出口壓力,經(jīng)濟(jì)上不合理。

        (5)低溫?zé)嵯到y(tǒng)分散,缺乏集成。部分企業(yè)低溫?zé)嵯到y(tǒng)存在隨機(jī)匹配的現(xiàn)象,一般本著就近,熱源與熱阱匹配相對單一的原則,通常兩、三個(gè)熱源和熱阱就構(gòu)成一個(gè)低溫?zé)嵯到y(tǒng)。有的企業(yè)同時(shí)有七、八個(gè)低溫?zé)嵯到y(tǒng)在運(yùn)行,例如催化裂化裝置產(chǎn)生的低溫?zé)嶂凰屯鶜怏w分餾裝置,各裝置產(chǎn)生的低溫?zé)嶂挥糜谠撗b置油品管線伴熱和辦公區(qū)域采暖等。

        2 低溫?zé)崂猛緩郊霸u價(jià)

        2.1 同級利用

        2.1.1 輕烴裝置加熱

        氣體分餾、烷基化和MTBE等裝置的原料和部分分餾塔底再沸器加熱,這些低溫?zé)嶷逵捎谪?fù)荷穩(wěn)定、量大,且溫位較低,是煉油企業(yè)應(yīng)優(yōu)先考慮利用的低溫?zé)嶷澹瑹崃坷眯矢?,效益顯著。

        2.1.2 生水除鹽水預(yù)熱

        企業(yè)熱電站產(chǎn)汽用的給水預(yù)熱,包括兩個(gè)溫度段:1)生水預(yù)熱,自水源溫度加熱到除鹽操作溫度,一般為5~35 ℃;2)除鹽水預(yù)熱,自除鹽溫度加熱到除氧前的某一溫度。生水和除鹽水預(yù)熱負(fù)荷大且隨季節(jié)變化不大,溫位較低尤其是生水預(yù)熱,是煉油企業(yè)非常重要的低溫?zé)嶷?,熱量利用效率高,效益顯著。

        2.1.3 油品罐區(qū)維溫

        原油、中間原料和成品油罐為防止凍凝需要維持在一定的溫度范圍內(nèi),一般原油罐區(qū)溫度維持在20~40 ℃,中間原料罐溫度維持在50~90 ℃。罐區(qū)維溫通常采用內(nèi)置盤管加熱的方式來實(shí)現(xiàn),也可通過在油品進(jìn)罐前設(shè)置加熱器的方式。油品罐區(qū)維溫負(fù)荷普遍不大,且受季節(jié)影響,重油罐區(qū)維溫溫度較高,低溫?zé)嵬ǔky于滿足;油品罐區(qū)分散,區(qū)域跨度較大,利用低溫?zé)徇M(jìn)行油品罐區(qū)維溫應(yīng)詳細(xì)分析經(jīng)濟(jì)可行性。

        2.1.4 裝置油品管線伴熱

        裝置油品管線伴熱熱阱負(fù)荷受季節(jié)影響明顯,冬季負(fù)荷遠(yuǎn)大于夏季,部分油品管線夏季甚至不需要伴熱。因冬季伴熱負(fù)荷大,采用低溫?zé)崽娲羝M(jìn)行伴熱通常具有明顯的節(jié)能效果;但管線伴熱熱源由蒸汽改為低溫?zé)岣脑旃こ塘枯^大。另外,重油管線溫度高,采用低溫?zé)岚闊犭y于滿足。

        2.1.5 采暖水加熱

        生活區(qū)和辦公區(qū)采暖水為循環(huán)使用,溫度一般為50~75 ℃,采暖水加熱負(fù)荷巨大,溫位較低,是理想的低溫?zé)嶷?,但?yán)重受制于季節(jié),一般采暖季只有4~6個(gè)月,低溫?zé)崂眯蕿?0%~50%。利用低溫?zé)峒訜嵘顓^(qū)采暖水應(yīng)同時(shí)考慮輸送距離、管線散熱,詳細(xì)分析經(jīng)濟(jì)可行性。

        2.2 升級利用

        2.2.1 熱泵

        利用熱泵需要從系統(tǒng)全局考慮,只有將全局夾點(diǎn)以下溫位的熱量升級為全局夾點(diǎn)以上溫位的熱量,效果才更加明顯,如圖1,否則公用工程的消耗不會(huì)減少。目前,國內(nèi)煉油企業(yè)低溫?zé)岵捎脽岜蒙郎乩冒咐^少,部分企業(yè)氣體分餾裝置采用熱泵將丙烯塔頂物流升溫作為塔底再沸器熱源,部分企業(yè)利用熱泵產(chǎn)生0.3 MPa的蒸汽,效益比較顯著。

        圖1 熱泵經(jīng)濟(jì)應(yīng)用

        2.2.2 制冷

        煉油企業(yè)低溫?zé)嶂评渲饕捎娩寤囄盏姆绞?,產(chǎn)生約7 ℃的冷凍水,通常機(jī)組熱效率可達(dá)到70%~80%,冷凍水一是用于生產(chǎn)過程,如降低催化裂化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的吸收塔頂溫度、氣體分餾裝置的丙烯塔頂溫度,多回收輕烴,取代乙二醇裝置蒸汽制冷等;二是作為辦公區(qū)中央空調(diào)的冷源節(jié)約用電。利用低溫?zé)狎?qū)動(dòng)溴化鋰制冷用于中央空調(diào)具有季節(jié)性,且機(jī)組會(huì)消耗大量的循環(huán)水,需要綜合考慮循環(huán)水廠的能力,在夏季低溫?zé)嵩催^剩時(shí),可以考慮使用。

        2.2.3 發(fā)電

        低溫?zé)岚l(fā)電有兩種方式,一是熱水?dāng)U容,二是有機(jī)朗肯循環(huán)或卡琳娜循環(huán),但是由于低溫?zé)釡囟炔桓?,用于發(fā)電的效率通常只有7%~12%。目前熱水?dāng)U容發(fā)電已經(jīng)很少使用。有機(jī)朗肯循環(huán)需要熱水溫度達(dá)到120 ℃以上經(jīng)濟(jì)上才較為合理。

        綜上,低溫?zé)崂玫膬?yōu)先級通常為輕烴裝置加熱、生水除鹽水加熱、采暖水加熱、制冷用于工藝、油品罐區(qū)維溫、油品管線伴熱、制冷用于中央空調(diào)、有機(jī)朗肯發(fā)電、熱泵和熱水?dāng)U容發(fā)電。

        3 低溫?zé)崂貌呗?/h2>

        3.1 系統(tǒng)優(yōu)化

        按照“三環(huán)節(jié)”能量流結(jié)構(gòu)模型,低溫?zé)崂脤儆谀芰炕厥窄h(huán)節(jié),與能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)和能量利用環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密。在此基礎(chǔ)上,陳清林等人[6]本著從裝置和局部到系統(tǒng)全局的思想,又提出了石化企業(yè)分段遞進(jìn)式協(xié)同優(yōu)化策略,流程見圖2。

        圖2 分段遞進(jìn)式協(xié)同優(yōu)化流程

        低溫?zé)峋C合利用優(yōu)化是石化企業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化中的關(guān)鍵一環(huán),與其他環(huán)節(jié)緊密關(guān)聯(lián)。增加復(fù)雜分餾塔高溫位取熱量,優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò),上下游裝置采用熱供料后,低溫?zé)岙a(chǎn)生量將減少。優(yōu)化儲(chǔ)罐的運(yùn)行方式,以低溫?zé)釣闊嵩吹木S溫負(fù)荷將減少。低溫?zé)崂么蟛糠质怯脕眄斕娴蛪赫羝瑑?yōu)化后需要調(diào)整蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行方式或結(jié)構(gòu)才能最終節(jié)約一次能源。因而,低溫?zé)岬膬?yōu)化利用需要從系統(tǒng)全局來統(tǒng)籌考慮。

        3.2 科學(xué)用能

        遵循“溫度對口,梯級利用”科學(xué)用能原則,降低效能損失。低溫?zé)嵯到y(tǒng)包括取熱和用熱兩套換熱網(wǎng)絡(luò),及連結(jié)兩者的輔組系統(tǒng)如緩沖罐、泵、加熱器、冷卻器等,兩套換熱網(wǎng)絡(luò)之間的耦合性強(qiáng)。通過熱媒水連接取熱和用熱兩套換熱網(wǎng)絡(luò),需要按照熱源、熱阱的溫位特點(diǎn),科學(xué)的合成兩套換熱網(wǎng)絡(luò)。

        熱媒水循環(huán)量、上水和回水溫度的確定是重要內(nèi)容。首先,將熱源、熱阱物流按照“夾點(diǎn)技術(shù)”復(fù)合曲線的方式分別復(fù)合成為熱源曲線和熱阱曲線;其次,移動(dòng)熱阱曲線使其右端與熱源曲線的右端橫向?qū)R;再在熱源曲線、熱阱曲線橫向?qū)R線上選擇一點(diǎn)作為熱媒水的出水溫度,需考慮兩套換熱網(wǎng)絡(luò)傳熱溫差,同時(shí)溫度不宜過高,以避免氧腐蝕;然后,在熱阱曲線左邊,根據(jù)熱媒水負(fù)荷適當(dāng)大于熱阱負(fù)荷的方法同時(shí)考慮兩套換熱網(wǎng)絡(luò)傳熱溫差,選取一點(diǎn)作為熱媒水的回收溫度;最后,根據(jù)熱媒水的負(fù)荷和溫差計(jì)算得出熱媒水循環(huán)量,如圖3所示。

        圖3 熱媒水循環(huán)量、上水、回水溫度確定

        3.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化

        低溫?zé)嵯到y(tǒng)的特點(diǎn)之一就是熱源與熱阱隨原料種類、加工負(fù)荷、生產(chǎn)方案和季節(jié)的變化而變化。低溫?zé)崂脮r(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行、負(fù)荷大的用戶,先生產(chǎn)后生活,先廠內(nèi)后廠外。在低溫?zé)嵯到y(tǒng)中應(yīng)設(shè)置緩沖系統(tǒng),保證熱媒水流量和壓力的穩(wěn)定。為使低溫?zé)嵯到y(tǒng)具有一定的操作彈性,熱媒水取熱之后應(yīng)有補(bǔ)熱措施、回水之后應(yīng)有后冷措施,保證溫度穩(wěn)定,熱源與熱阱在低溫?zé)嵯到y(tǒng)停運(yùn)時(shí)應(yīng)有應(yīng)急措施。根據(jù)煉油企業(yè)實(shí)際低溫?zé)嵩春蜔嶷宓奶攸c(diǎn)計(jì)算效益與投資,綜合評價(jià)后確定可納入到熱水系統(tǒng)中的熱源和熱阱。按照目前技術(shù)發(fā)展趨勢,未來低溫?zé)嵯到y(tǒng)將朝著大型化、集成化方向發(fā)展。

        4 低溫?zé)嵯到y(tǒng)集成與優(yōu)化

        4.1 集成步驟

        低溫?zé)嵯到y(tǒng)的集成一般步驟如下:

        (1)全廠低溫?zé)嵩雌詹?。在能量系統(tǒng)優(yōu)化基礎(chǔ)上,對煉油企業(yè)可能回收的低溫?zé)嵩催M(jìn)行調(diào)研,可借助流程模擬等手段,初步計(jì)算物流出換熱器溫度到80 ℃之間的熱負(fù)荷作為低溫?zé)帷?/p>

        (2)低溫?zé)嶷迤詹椤T谌址秶鷥?nèi)深入挖掘可利用的熱阱資源,如該文第2節(jié)所舉例。

        (3)低溫?zé)醿?yōu)化利用子系統(tǒng)的確定。根據(jù)低溫?zé)嵩?、熱阱的特點(diǎn)、負(fù)荷、分布等將全廠低溫?zé)崂梅譃橐粋€(gè)或幾個(gè)低溫?zé)嵯到y(tǒng),確定各系統(tǒng)熱源和對應(yīng)的熱阱。

        (4)各低溫?zé)嶙酉到y(tǒng)熱媒水循環(huán)量、出水、回水溫度確定。

        (5)各低溫?zé)嶙酉到y(tǒng)的低溫?zé)釗Q熱網(wǎng)絡(luò)合成。根據(jù)熱媒水流量、溫差、立面、平面布局等,按照科學(xué)用能和熱媒水管線盡可能短且不在裝置之間來回反復(fù)等原則,合成初始的“熱源—熱媒水”換熱網(wǎng)絡(luò),再反復(fù)對比、核算形成最終換熱網(wǎng)絡(luò)。同理合成“熱媒水—熱阱”換熱網(wǎng)絡(luò)。然后通過設(shè)置熱媒水緩沖罐、循環(huán)泵、加熱器、冷卻器、管線、儀表等合成低溫?zé)嵯到y(tǒng)。

        (6)各熱水系統(tǒng)之間的柔性調(diào)節(jié)。根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置各熱源、熱阱在各熱水子系統(tǒng)之間進(jìn)行連通,設(shè)置低溫?zé)嵯到y(tǒng)停運(yùn)時(shí)熱源冷卻、熱阱加熱的應(yīng)急措施,增強(qiáng)操作彈性。

        4.2 操作優(yōu)化

        低溫?zé)嵯到y(tǒng)的操作優(yōu)化主要包含熱媒水回水溫度、循環(huán)量,各支路流量分配、加熱蒸汽量和泵運(yùn)行等方面。

        回水溫度偏高可能由系統(tǒng)后冷負(fù)荷降低所致,此時(shí)會(huì)造成低溫?zé)崛崃拷档停b置冷卻負(fù)荷加大,熱媒水上水溫度過高,設(shè)備和管線的氧腐蝕加重等情況;熱媒水出水溫度低,需要加大補(bǔ)熱蒸汽量。因而需綜合考慮兩套換熱網(wǎng)絡(luò)的傳熱溫差,合理確定出、回水溫度。

        在一定的回水溫度下,熱媒水循環(huán)量與出水溫度高低密切相關(guān),循環(huán)量越大出水溫度越低,反之則相反,應(yīng)根據(jù)實(shí)際熱源、熱阱的溫位和負(fù)荷情況,合理優(yōu)化熱媒水循環(huán)量。

        熱媒水流量分配優(yōu)化包括取熱熱媒水流量分配和供熱熱媒水流量分配兩方面,均應(yīng)根據(jù)傳熱溫差、熱負(fù)荷以及各路熱媒水出口溫度基本一致的原則進(jìn)行優(yōu)化。

        低溫?zé)嵯到y(tǒng)在熱媒水出水集合總管線或支路上會(huì)設(shè)有蒸汽加熱器。優(yōu)化主要是綜合回水溫度及熱媒水循環(huán)量提高出水溫度,并根據(jù)熱阱用戶具體情況適當(dāng)調(diào)節(jié)加熱蒸汽用量。

        在熱阱負(fù)荷夏季與冬季相差較大的情況下,可停運(yùn)其中一臺循環(huán)泵或采用變頻等降低熱媒水循環(huán)量。低溫?zé)嵯到y(tǒng)補(bǔ)水量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),補(bǔ)水泵應(yīng)設(shè)置變頻調(diào)節(jié)措施。

        5 實(shí)例

        5.1 問題分析

        某5 Mt/a 煉油企業(yè)有常減壓、溶劑脫瀝青和催化裂化裝置3 套獨(dú)立的低溫?zé)嵯到y(tǒng)。其中常減壓裝置通過熱媒水回收低溫?zé)?.07 MW,全部通過循環(huán)水冷卻;溶劑脫瀝青裝置通過熱媒水回收低溫?zé)?1.62 MW,全部通過空冷冷卻;催化裂化裝置通過熱媒水回收低溫?zé)?1.72 MW,用于氣體分餾裝置加熱,仍有15.52 MW的低溫?zé)釠]有得到回收利用。另一方面,企業(yè)仍有大量低溫?zé)嶷鍥]得到挖掘利用,例如生活區(qū)、廠區(qū)采暖水和洗浴水仍在利用中壓蒸汽加熱,原油維溫和裝置伴熱仍在利用低壓蒸汽,動(dòng)力站除鹽水進(jìn)入除氧器溫度只有50~60 ℃,消耗大量低壓蒸汽除氧,裝置伴熱仍在利用低壓蒸汽,合計(jì)冬季低溫?zé)嶷鍨?0.54 MW,夏季低溫?zé)嶷鍨?.85 MW。該企業(yè)低溫?zé)嵯到y(tǒng)存在的主要問題為:1)裝置為逐步改擴(kuò)建,裝置與裝置、裝置與系統(tǒng)之間熱集成程度差,導(dǎo)致整體低溫?zé)徇^剩;2)沒有充分挖掘低溫?zé)嵊脩簦?)冬季與夏季低溫?zé)嶷宀町愝^大。

        5.2 解決方案

        從企業(yè)全局出發(fā)優(yōu)化低溫?zé)峒跋嚓P(guān)系統(tǒng),使熱量做到“溫度對口、梯級利用”,最終減少公用工程消耗。采取的具體主要措施為:1)將催化頂循與氣體分餾裝置脫丙烷塔進(jìn)行熱聯(lián)合,一中返塔溫度調(diào)節(jié)換熱器由產(chǎn)生熱水改為發(fā)生低壓蒸汽,減少低溫?zé)岙a(chǎn)生,增加低溫?zé)崤c動(dòng)力站除鹽水換熱流程;2)將常減壓裝置低溫?zé)嵊糜诔p壓、加氫裂化和制氫裝置管線伴熱;3)將溶劑脫瀝青裝置低溫?zé)岫居糜谏顓^(qū)、廠區(qū)采暖水和洗浴水加熱以及原油罐區(qū)維溫?zé)嵩?,夏季作為有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電的熱源;4)根據(jù)低溫?zé)崽娲蟮男碌恼羝胶?,調(diào)整熱電站鍋爐負(fù)荷和抽凝式透平運(yùn)行方式,最終節(jié)約燃料并增加發(fā)電量。預(yù)計(jì)項(xiàng)目總投資8 000萬元。

        催化裂化裝置低溫?zé)岣脑旌罅鞒倘鐖D4 所示,在生水換熱器之前增加了熱媒水與除鹽水換熱流程,可根據(jù)具體氧腐蝕情況適當(dāng)調(diào)節(jié)換熱器EN1/AB 旁路熱水量控制除鹽水的換后溫度,熱媒水的出水、回水溫度、循環(huán)量按照3.2 小節(jié)方法確定。當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩床蛔銜r(shí)優(yōu)先滿足其它熱阱需求,將熱媒水—除鹽水換熱負(fù)荷作為一種調(diào)節(jié)手段。

        圖4 催化裂化裝置低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造后流程

        溶劑脫瀝青裝置低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造后冬季流程見圖5,低溫?zé)崛〕龊蠼?jīng)泵分別送往采暖和原油罐區(qū)維溫,熱媒水的出水、回水溫度、循環(huán)量按照3.2小節(jié)方法確定。夏季產(chǎn)生138 ℃的熱水作為有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電的熱源,回水溫度控制在110 ℃,熱媒水循環(huán)量為600 t/h,發(fā)電機(jī)組裝機(jī)功率3 500 kW,發(fā)電量3 100 kW,凈發(fā)電量2 500 kW,凈發(fā)電率達(dá)到12%。

        圖5 溶劑脫瀝青裝置低溫?zé)嵯到y(tǒng)改造后冬季流程

        5.3 實(shí)施效果

        通過低溫?zé)嵯到y(tǒng)集成與優(yōu)化冬季工況預(yù)計(jì)節(jié)約燃料氣1.57 t/h,增加發(fā)電1 500 kW,減少除鹽水消耗10 t/h;夏季工況預(yù)計(jì)可增加發(fā)電7 500 kW,增加循環(huán)水消耗10 t/h。全年冬季工況按4個(gè)月,夏季工況按8個(gè)月計(jì)算,預(yù)計(jì)可節(jié)約燃料4 396 t,增加發(fā)電4 620×104kW·h,增加除鹽水消耗84 000 t,節(jié)能20 641 tec,節(jié)約成本3 166萬元/年,效益顯著。

        6 結(jié)論

        煉油企業(yè)有大量低溫?zé)岱稚⒃诟餮b置和系統(tǒng)中,回收并有效利用這些熱量可大幅度降低企業(yè)能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。低溫?zé)嵋蜇?fù)荷大、分散,隨生產(chǎn)過程變化而變化,與季節(jié)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等原因難以有效利用。為優(yōu)化低溫?zé)嵯到y(tǒng)和提高低溫?zé)岬睦寐?,?yīng)首先通過優(yōu)化生產(chǎn)過程減少低溫?zé)岬呢?fù)荷,再充分挖掘各類熱阱,并根據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化、科學(xué)用能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的策略,遵循新建或改造低溫?zé)嵯到y(tǒng)的一般步驟集成低溫?zé)嵯到y(tǒng),然后對集成的低溫?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行操作優(yōu)化,最后通過調(diào)整蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、蒸汽鍋爐負(fù)荷等降低終端能源消耗。

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