全廠低溫?zé)峄厥绽孟到y(tǒng)優(yōu)化

李正國(guó)（中石化洛陽(yáng)石油工程有限公司 河南洛陽(yáng)471003）

石油化工、煤化工企業(yè)能量消耗巨大且集中，盡管在工藝裝置設(shè)計(jì)中已進(jìn)行了充分優(yōu)化，但仍有大量能量以低溫位熱量的形式被釋放出來(lái)。為降低全廠能耗，煉油廠一般都設(shè)有低溫?zé)崴到y(tǒng)，主要回收裝置的低溫?zé)?。這些措施為節(jié)能降耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有明顯作用，但普遍存在低溫?zé)岵沙霾怀浞?，全局不合理的?wèn)題等。下面以某煉油廠為例進(jìn)行說(shuō)明。

一、低溫?zé)嵯到y(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題分析

某煉油廠低溫?zé)嵊脩?hù)主要為預(yù)熱催化裂化（FCC）裝置除鹽水和常減壓蒸餾裝置原油及冬季采暖,全年平均使用低溫?zé)峒s為2.75GJ/h。存在的主要問(wèn)題及分析：

(1)氣體分餾裝置使用蒸汽約27t/h，其中5t/h為常減壓蒸餾裝置和焦化裝置所產(chǎn)的0.3MPa蒸汽，其余為1.0MPa蒸汽。但由于氣體分餾裝置中原料加熱、脫乙烷塔重沸器及脫丙烯塔重沸器溫位等熱阱熱負(fù)荷大且溫位低（55～65OC），完全可以使用低溫?zé)?，因此氣體分餾裝置熱利用不合理。

（2）使用高溫位的熱源加熱低品位的熱阱。如使用減壓渣油（190～145OC）的熱量加熱55～70OC的采暖水，能級(jí)損失大。

（3）罐區(qū)所需溫度不高約32～45OC，罐數(shù)較多，使用蒸汽加熱，浪費(fèi)較大。

（4）動(dòng)力廠化水站新鮮水冬季從常溫加熱到20OC左右，冬季平均使用1.0MPa蒸汽約8t/h。

可以看出，該煉油廠還有許多熱阱可以使用低溫余熱而卻使用蒸汽加熱，存在很大的節(jié)能潛力。

二、全廠低溫?zé)崴到y(tǒng)優(yōu)化

為回收煉油裝置低溫?zé)?，并供氣體分餾裝置、新鮮水、原油罐區(qū)加熱、溴化鋰制冷等熱阱利用，根據(jù)裝置及熱阱平面布置，擬建立兩座低溫?zé)崴荆華熱水系統(tǒng)和B熱水系統(tǒng)。

1.A熱水系統(tǒng)

熱源由FCC、1套常減壓、柴油加氫及重整裝置組成，熱阱為氣體分餾裝置、原油罐區(qū)組成。

（1）A熱水系統(tǒng)的低溫?zé)嵩醇坝脩?hù)

全廠節(jié)能優(yōu)化后，A熱水系統(tǒng)低溫?zé)釤嵩囱b置分別為常減壓蒸餾、FCC、柴油加氫和連續(xù)重整裝置的進(jìn)出口溫度分別為60/93，60/93,60/90,60/95℃;熱負(fù)荷分別0.23，8.29，0.81，1.17 GJ/h，總可用熱量10.51GJ/h。A熱水系統(tǒng)的低溫?zé)嵊脩?hù)是氣體分餾裝置的原料預(yù)熱器、脫乙烷塔重沸器和脫丙烷塔重沸器，其進(jìn)/出口溫度均是93/70℃，熱負(fù)荷分別是0.08,0.81,7.09 GJ/h，另外兩個(gè)低溫?zé)嵊脩?hù)是原油罐區(qū)和采暖，原油罐區(qū)的進(jìn)出口溫度分別是70和60℃，熱負(fù)荷是0.77 GJ/h；采暖的熱負(fù)荷是1.64 GJ/h總熱負(fù)荷是10.39 GJ/h。氣體分餾裝置脫乙烷和脫丙烯塔重沸器溫度都很低，完全可用低溫?zé)醽?lái)加熱，兩部分需熱負(fù)荷7.83GJ/h；原油罐區(qū)亦完全可用低溫?zé)醽?lái)加熱維持溫度，可利用低溫?zé)?.76GJ/h，總折合熱量為8.75GJ/h，冬季用于采暖的熱量為1.64GJ/h，低溫?zé)嵩礋崃靠梢詽M(mǎn)足用戶(hù)需求。

（2）A熱水系統(tǒng)回收利用方案

FCC、常減壓、柴油加氫和連續(xù)重整裝置與熱阱用戶(hù)氣體分餾裝置及原油罐區(qū)組成A熱水系統(tǒng)，從熱水站去FCC、常減壓及柴油加氫裝置的熱水溫度為60℃，回水溫度為～93℃，然后去氣體分餾裝置使用，從氣體分餾裝置出來(lái)的70℃熱水，部分去原油罐區(qū)換熱，溫度降至60℃。

氣體分餾裝置熱水配套系統(tǒng)措施全部實(shí)施后，熱水供熱量大于需要熱量，供出熱量能夠滿(mǎn)足氣體分餾裝置及原油罐區(qū)加熱的需要，熱水系統(tǒng)不需補(bǔ)充蒸汽。由熱源負(fù)荷和用戶(hù)需熱量可知，在滿(mǎn)足現(xiàn)有熱阱的情況下，還剩余熱量1.72GJ/h，冬季可用于采暖，非采暖期在熱水站用空冷器冷卻。

2.B熱水系統(tǒng)

熱源由Ⅱ套常減壓和焦化裝置組成，熱用戶(hù)為潤(rùn)滑油罐區(qū)、動(dòng)力站化水車(chē)間、焦化裝置溴化鋰制冷。

（1）低溫?zé)嵩醇坝脩?hù)

低溫?zé)嵩矗海?）Ⅱ套常減壓裝置的常壓分餾塔頂油氣、常三線和減四線進(jìn)口溫度分別是120，100和135℃，冬/夏出口溫度分別是85/90，80/90和80/85℃，冬/夏熱負(fù)荷分別是0.31/0.24，0.07/0.04和0.17/0.13GJ/h；（2）延遲焦化裝置的分餾頂油氣和穩(wěn)定汽油，進(jìn)口溫度105和100℃，冬/夏出口溫度分別是85/90和80/90℃，冬/夏熱負(fù)荷分別是0.61/0.31和0.13/0.07GJ/h?？偪捎脽崃?.30/0.78GJ/h（冬/夏）。

低溫?zé)嵊脩?hù)是潤(rùn)滑油罐區(qū)（80℃）、焦化裝置溴化鋰制冷和動(dòng)力廠化水車(chē)間（10/18.7℃），熱負(fù)荷（冬/夏）分別是0.46/0.30，0/0.49和0.84/0GJ/h，總熱負(fù)荷1.30/0.79GJ/h（冬/夏）。

由此可知，潤(rùn)滑油罐區(qū)、溴化鋰制冷及動(dòng)力廠化水車(chē)間加熱新鮮水完全可用低溫?zé)醽?lái)代替蒸汽，夏季可利用低溫?zé)?.79GJ/h，冬季可利用低溫?zé)?.30GJ/h。

（2）低溫?zé)峄厥辗桨?/p>

從熱水站去Ⅱ套常減壓及焦化裝置的熱水溫度為70℃，回水溫度為～90℃，直接去潤(rùn)滑油罐區(qū)加熱、維持罐內(nèi)溫度、焦化裝置溴化鋰制冷及動(dòng)力廠化水車(chē)間加熱，回水溫度穩(wěn)定在70℃，如果高于70℃，使用備用甩負(fù)荷換熱器冷卻至70℃。然后用泵加壓再去裝置取熱，熱水循環(huán)使用。

潤(rùn)滑油罐區(qū)部分熱量由低溫?zé)醽?lái)加熱，目前用蒸汽約6t/h，改用熱水系統(tǒng)后，可節(jié)約低壓汽2.4t/h；夏季送往焦化裝置作為溴化鋰制冷機(jī)組熱源，可節(jié)約低壓蒸汽3.4t/h；冬季加熱化水車(chē)間新鮮水，節(jié)約低壓蒸汽7t/h。

結(jié)語(yǔ)

該廠低溫?zé)崴到y(tǒng)優(yōu)化實(shí)施后，平穩(wěn)運(yùn)行多年且節(jié)能效果顯著，在石油化工、煤化工行業(yè)具有較高的推廣價(jià)值。