炼油装置低温热利用节能改造

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1、炼油装置低温热利用节能改造王瑞群　吴喜生　王小鹏中国石油化工股份有限公司九江分公司摘要：按照“温度对口，梯级利用”的科学用能原则，将炼油装置热源和热阱按照温位高低进行优化组合，在九江分公司全厂范围内建立低温热利用系统，实现能量的综合利用，达到节能降耗的目的。关键词：炼油装置低温热系统优化节能一、前言中国石化股份有限公司九江分公司炼油装置在上世纪九十年代先后建起了2套低温热利用系统，分别从Ⅰ套催化裂化装置、Ⅱ套催化裂化装置取热，用于Ⅱ套气体分馏装置、生水换热、生活水换热和冬季采暖。系统运行十几年来，取得了一定的节能效果和经济效益。但九江分公司的能耗与股

2、份公司能耗先进水平比还存在较大的差距，以及随着我公司炼油装置生产规模的逐渐扩大，在资源利用上有待于进一步的挖潜。主要表现为：一是低温热没有充分优化利用。Ⅰ套常减压蒸馏以及2006年3月开工的延迟焦化、Ⅱ套柴油加氢等装置的大量部分低温热被空冷和水冷带走，没有利用上。与此同时，Ⅱ套气体分馏装置的塔底重沸器、原油罐区、蜡油罐区和渣油罐区等设备、储罐却需要补充1.0MPa或0.4MPa的蒸汽来加热或维温，使其能耗居高不下。二是低温热系统温位低，水量大，难以有效利用。三是热阱季节性较强，低温热网络的综合调控比较困难。根据中国石油化工股份有限公司炼油事业部、广州

3、优华过程技术有限公司组织专家为九江分公司制定的用能优化方案。九江分公司分别于2007年11月和2008年4月分两步实施了炼油装置低温余热回收利用节能项目改造。通过对Ⅰ套常减压蒸馏、Ⅰ套催化裂化、Ⅱ套催化裂化、丙烷脱沥青、延迟焦化、污水汽提等装置内部工艺流程进行优化，将各装置的低温余热取出，供给Ⅰ、Ⅱ气体分馏装置、溴化锂制冷、蜡油罐区、原油罐区、除盐水、生活热水、生水加热、采暖等各热阱，达到节汽、节电等节能目的。二、低温热系统优化利用思路按照“温度对口、梯级利用”的科学用能原则，热源和热阱按照温位高低热力学原理进行组合，在全厂范围内建立低温热大系统，实

4、现低温余热的综合利用。在低温热大系统范围内，以除盐水为循环热媒体，设计适宜的水流量和温差，把分散在各个装置的热源集中起来，再按照同一原则，供给分散在各处的不同温位的热阱。通过增加一些换热过程和部分换热设备，使炼油装置的低温余热在全局范围内得到最充分、最合理的利用，并通过换热器和换热网络的优化，实现经济效益的最大化。从生产实际出发，为达到经济效益的最大化，将炼油装置低温热的总流程分为一大一小2个系统运行。大系统是在现有的2套低温热水系统的基础上合并成为1个大系统，先后经过4次混合，最后进入储水罐，经泵送入热源装置取热；小系统是焦化装置余热供给原油罐区的

5、低温热系统。（一）改造后工艺流程简述1.大系统工艺流程简述目前，九江分公司炼油装置低温热大系统，将50℃的热水从新建的热水站经泵送出后分为4路，分别进・・入4个热源装置，即Ⅰ套常减压蒸馏、Ⅰ套催化裂化、Ⅱ套催化裂化和污水汽提等装置，然后进行第一次混合。第一次混合后分出两路，一路先进入溶剂脱沥青装置与高压溶剂换热后进入气分装置，经过1台蒸汽加热器后进入Ⅱ套气体分馏装置的脱丙烷塔再沸器；另一路经过蜡油罐区后再进入Ⅱ套气体分馏装置的脱丙烷塔再沸器的出口热水进行第二次混合。第二次混合后的热水一路进入溴化锂制冷设施取出热量后与另一路分别进入Ⅱ套气体分馏装置

6、的脱乙烷塔再沸器、丙烯塔再沸器A、B换热后进行第三次混合。第三次混合后的低温热水进入丙烷脱沥青装置与3台并联的换热器换热后回到主管，然后分两路，一路用于除盐水加热；另一路用于生活水供热和采暖。第四次混合后的热水与生水换热，将生水加热到40℃，然后进入循环水冷却器，通过控制循环水流量，使低温热水的温度控制在50℃，最后进入储水罐。2.小系统工艺流程简述延迟焦化装置和原油罐区之间的低温余热的利用，为低温热小系统。将46℃的低温热水从延迟焦化装置内新建储水罐经泵送出后分为4路，分别与延迟焦化分馏塔油气、分馏塔顶循、生焦水和吹汽蒸汽换热，然后全部送入原油罐区

7、，用于原油罐区加热，加热后的回水返回延迟焦化装置的储水罐内。（二）改造后低温热系统特点（1）将原有的两套低温热水系统合并，增加了操作灵活性和可控性。（2）各装置低温热集中利用，合理利用。（3）用热水替代部份蒸汽热源，降低了炼油能耗和生产成本。（4）增设溴化锂制冷机组，用冷冻水替代部份循环水，降低干气中的C3含量，提高整体经济效益。三、低温热利用节能改造的内容根据“充分依托现有设施，整体规划，分步实施”的原则，本次改造分两步组织实施。第一步，2007年11月份开始实施焦化装置与原油罐区低温热综合利用部份即小系统，并于2008年1月6日投入运行；第二步，

8、2008年4月份开始实施大系统部份，并于2008年9月3日投入运行。8本次改造共增加22台冷换设备，溴化锂制