C5分散装置设计规模为150 多环芳烃紫外波长推荐

主要内容:分析了某炼化厂芳烃团结装置低温热源现状及潜在可匹配热阱提出了热量使用方案即芳烃团结装置抽余液塔顶气经热媒水取热后作为乙二醇装置及C5 分散装置的热源。抽余液塔顶气的热负荷约68.0 MW乙二醇及C5分散装置可使用热负荷为40.5 MW现有的抽余液塔顶空冷器带走的热负荷约10.0 MW新增空冷器及管路损耗的热负荷为17.5 MW。新增空冷器可以降低取热用户负荷颠簸对芳烃团结装置的影响。芳烃团结装置热负荷的颠簸对于下游装置的影响可以通过调治现有取热蒸汽的用量来消除各装置间留有足够的距离以应对紧迫情况的发生。项目实施后芳烃团结装置可降低能耗1 845.5 MJ/t(以对二甲苯计)缔造经济效益约4 179.6万元/a。

关键词:芳烃团结装置 低温热 乙二醇装置 C5分散装置 热阱 节能效益

用热媒水从C-601塔顶取热后供应C5分散装置和乙二醇装置使用流程见图1。

表4 经济效益分析

1 芳烃团结装置低温热源现状分析

Fig.1 Process of low-temperature heat recovery and utilization

Table 1 Low-temperature heat of aromatic complex

表2 C5分散装置低温热

多环芳烃紫外波长推荐

C-601—抽余液塔;A-601—抽余液塔顶空冷器;D-603—抽余液塔顶凝液罐;E-651—抽余液塔热水换热器;D-651—热水罐;T-651—除氧器;A-651—恒温空冷器;P-651—热水泵;P-652—除氧水泵;E-801—蒸汽加热器;E-102A—预脱轻塔再沸器;E-108A—预脱重塔再沸器;E-210A—脱重塔再沸器;E-404A—间戊二烯塔再沸器;T-101—预脱轻塔;T-102—预脱重塔;T-203—脱重塔;T-402—间戊二烯塔;E-361(1号/2号) —1号/2号汽提塔进料换热器;虚线代体现有设备;实线代表需要新增的设备

2 乙二醇装置低温热阱潜力分析

热水通过E-651与C-601塔顶气换热后温度为145.0 ℃其流量受工艺侧物料温度控制通过设定合理的塔顶气分配使热水出口温度不发生较大偏离。热水温度偏高对下游装置基本无影响;温度偏低乙二醇装置可通过提高其塔底再沸器热负荷来保证稳定操作C5装置设有蒸汽加热器低于设定值时会自动开启。各装置间留有足够的距离纵然遇到紧迫情况也有足够的响应时间。热水分两路出芳烃团结装置界区划分送往C5装置和乙二醇装置思量一定的热损失到达C5装置界限的条件为143.0 ℃763.0 t/h到达乙二醇装置界限的条件为143.0 ℃264.0 t/h。C5装置热水经由各再沸器使用后其混淆后的热水温度为112.2 ℃与乙二醇装置使用后的热水(98.0 ℃)及旁路热水(145.0 ℃)在芳烃团结装置混淆后温度为113.2 ℃再经A-651降温至103.0 ℃后进入热水缓冲罐(D-651)D-651中热水经热水泵(P-651)升压送至E-651热水侧入口如此循环。

Table 3 Utility consumption and energy saving benefits

3 C5分散装置低温热阱潜力分析

芳烃团结装置设计规模为600 kt/a其大量低温热未获得有效接纳使用(见表 1)而是通过空冷器直接冷却排掉热负荷损失达168.6 MW造成了极大的浪费。因此接纳该装置的低温热可以有效降低能耗。

C5分散装置设计规模为150 kt/a其预脱轻塔(T-101)、预脱重塔(T-102)、脱重塔(T-203)及间戊二烯塔(T-402)的塔釜温度均为100 ℃左右蒸汽消耗量较大达36.1 t/h,现在均由1.3 MPa蒸汽经减温减压至0.3 MPa使用蒸汽未能获得梯级使用存在很大的节能潜力(见表2)。上述4塔再沸器加热热源可用芳烃团结装置发生的高温热媒水取代节约大量蒸汽。

当前海内炼化厂芳烃团结装置工艺物流热集成较好高温位热能均已接纳使用。但生产历程中有大量100~200 ℃富含相变潜热的气相或气液混相低温位物流低温热品位不高热负荷却很大大多以空冷或水冷方式举行冷凝、冷却[1-2]造成了大量有效能源浪费。与此同时炼化厂化工装置需要消耗大量的低品位蒸汽用于工艺加热如乙二醇装置、C5分散装置等其中大量低压蒸汽是由中压蒸汽经减温减压后投入使用蒸汽未能获得梯级使用造成蒸汽压力品位的浪费。

4 低温热使用方案

超级石化推荐:芳烃团结装置低温热使用研究!

乙烯氧化反映产物经由冷却后进入吸收塔使用过量的水吸收反映产物中的环氧乙烷其中1号、2号乙二醇装置的吸收水流量约为8001 200 t/h。然后吸收水进入汽提塔通过蒸汽加热的方式汽提出吸收水中的环氧乙烷。吸收水的进塔温度直接影响了汽提塔蒸汽的消耗量现在进塔温度约为95 ℃达不到设计值(101 ℃)。通过低温热将汽提塔吸收水的进塔温度提高至101 ℃对应热负荷约14.0 MW。1号和2号乙二醇装置存在20 t/h的节汽潜力。

图1 低温热接纳使用流程

乙二醇装置会大量消耗低压蒸汽特别是环氧乙烷汽提塔(T-310)。在1号、2号乙二醇装置中环氧乙烷汽提塔耗汽量划分为3268 t/h占该装置0.3 MPa品级以下蒸汽消耗量的50%以上且塔釜温度为105 ℃左右是低温热的潜在大用户。

该装置中抽余液塔和抽出液塔的热量最大约占低温热总量的57%温位也最高因此可使用价值最高。

正常操作时C-601塔顶气总量为566.0 t/h其中83.2 t/h工艺物料经抽余液塔顶空冷器(A-601)冷却至106.2 ℃对应热负荷为10.0 MW剩余的482.8 t/h工艺物料经抽余液塔热水换热器(E-651)冷却至106.2 ℃对应热负荷为58.0 MW;C5和乙二醇装置热负荷划分为26.514.0 MW如不思量管道热损失凭据能量平衡恒温空冷器(A-651)所需热负荷为17.5 MW。A-651的设计负荷为31.5 MW左右此值是为了应对乙二醇装置停车工况(如果C5装置停车则停用此系统)如思量管路热损失此值可略有降低。此时热水总管流量为1 173.0 t/hC5和乙二醇装置的热水流量为763.0264.0 t/h总管之间的旁路热水量为146.0 t/h旁路热水对应的热负荷为7.1 MW。

表1 芳烃团结装置低温热

5 节能效益汇总

该项目为炼化厂的能量综合使用系统革新项目。芳烃团结装置为供热单元该系统的大部门设备部署在芳烃团结装置这些设备的正常操作运行需要消耗一定的水、电、气、风等能量。C5装置和乙二醇装置为用热单元通过使用芳烃团结装置提供的热媒水能量节约蒸汽。项目实施后600 kt/a 芳烃团结装置能耗(以对二甲苯计)从设计值(24 186.3 MJ/t)降至22 340.8 MJ/t降低了1 845.5 MJ/t见表3。项目实施后每年节能效益4 179.6 万元(见表4)。该方案实施后,全部投资约1.7亿元投资接纳期约为4.5 a具有很好的经济效益。

表3 公用工程消耗及节能效益

大量学者对炼化厂(包罗芳烃团结装置)的低温热使用提出了多种方案[3-6]。联合某炼化厂实际情况使用芳烃团结装置抽余液塔(C-601)塔顶气加热除氧脱盐水再将热媒水输送到乙二醇和 C5分散装置换热使用实现了该炼化厂的能量优化使用。

Table 4 Analysis of economic effectiveness

Table 2 Low-temperature heat of C5 separation unit

6 结 论

通过对芳烃团结装置低温热源现状及炼化厂潜在可匹配热阱分析提出使用热水为前言实现芳烃装置、乙二醇装置、C5分散装置之间的热量优化使用的方案。该方案实施后每年缔造的经济效益约4 179.6万元同时芳烃团结装置的原料、辅助质料、产物、副产物并没有改变仅影响公用工程消耗。该项目可接纳芳烃团结装置的低温热具有良好的经济效益。

(作者:丁智翔张 斌陈愈安 中石化上海工程有限公司)

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