CN101544909B - 催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，主要工艺步骤如下：常减压装置产生的热水进入脱丙烷塔重沸器作为热源，多余的热水返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上，自脱丙烷塔重沸器出来的热水与返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上的多余的热水混合，然后与从催化裂解装置来的热水混合，混合后的热水分别进入气分装置的其它重沸器作为热源，出来的热水作为催化裂解装置和常减压装置的循环用水。本发明还提供了催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用系统。本发明提供的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺和系统能够将常减压装置和催化裂解装置产生的多余热量用于气分装置，达到了低温热的综合利用，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺和系统。
背景技术
常减压装置、催化裂解(DCC)装置和气分装置是石油加工工艺中的常用装置。气分装置，即气体分馏装置，通常包括脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器和丙烯塔重沸器，其中丙烯塔重沸器通常为两台。在现有工艺中，一方面，气分装置的各塔底重沸器所用的热源为外购蒸汽，成本较高；另一方面，催化裂解装置和常减压装置的用水经过换热器被加热，这些热水要冷却后再循环使用，两套装置浪费大量的循环水和热能，增加了装置的能耗，例如，催化裂解装置有500t/h的热水经过换热器从65℃被加热至92.5℃，这些热水要用循环水冷却至65℃再循环使用；常减压装置有380t/h的热水经过换热器从65℃被加热至130℃，再用循环水冷却至65℃循环使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺和系统，将常减压装置、催化裂解装置和气分装置这三套装置联合起来进行低温热的综合利用，从而降低生产成本和能耗。
本发明提供的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺的主要工艺步骤如下：常减压装置产生的热水进入脱丙烷塔重沸器作为热源，多余的热水返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上，自脱丙烷塔重沸器出来的热水与返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上的多余的热水混合，然后与从催化裂解装置来的热水混合，混合后的热水分别进入气分装置的其它重沸器作为热源，出来的热水作为催化裂解装置和常减压装置的循环用水。
所述常减压装置产生的热水和/或所述从催化裂解装置来的热水可以经过了加热，然后再进行利用。
常减压装置产生的热水进入脱丙烷塔重沸器的流量可以由脱丙烷塔重沸器设置的三通温控调节阀控制。
所述其它重沸器可以包括脱乙烷塔重沸器和丙烯塔重沸器，较佳地都设三通温控调节阀。
所述常减压装置和所述催化裂解装置流出的热水和/或流回的循环用水可以通过动力泵提高水压。
所述循环用水可以经过冷却后进行循环利用。
具体的工艺条件可以按照如下所述进行控制：进入脱丙烷塔重沸器的热水的温度为128～132℃，自脱丙烷塔重沸器出来的热水与返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上的多余的热水混合后的温度为116～120℃，从催化裂解装置来的热水的温度为91～94℃，来自常减压装置和催化裂解装置的热水的单位时间流量的比值为3.7～4∶5。
本发明提供的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用系统包括常减压装置、催化裂解装置、循环水冷却装置、蒸汽加热器和气分装置，气分装置包括脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器，其中，常减压装置利用出水管线经蒸汽加热器的旁路连通脱丙烷塔重沸器，脱丙烷塔重沸器的的出水管线与催化裂解装置的出水管线汇合后分别连通脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器，脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器的出水管连通循环水冷却装置，循环水冷却装置的出水管分别连通常减压装置和催化裂解装置；脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器都设有三通温控调节阀。
较佳地，丙烷塔重沸器为两台。
较佳地，循环水冷却装置包括两台冷却器，循环水冷却装置的出水管连有动力泵，催化裂解装置和/或常减压装置的出水管线连有动力泵。
较佳地，常减压装置和催化裂解装置的出水管线设有分别与循环水冷却装置的一台冷却器相连通的支管。
术语“和/或”表示“和”的逻辑关系及“或”的逻辑关系的两者其中之一。
本发明提供的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺和系统能够将常减压装置和催化裂解装置产生的多余热量用于气分装置，达到了低温热的综合利用，降低了生产成本和能耗。
附图说明
图1为本发明的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行进一步说明。
如图1所示，该系统是在图中虚线所示的原有设备和管线的基础上改造而成的。常减压装置产生的380t/h，130℃的热水送到包括脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器、丙烯塔重沸器A和丙烯塔重沸器B的气分装置。热水经蒸汽加热器的旁路直接进入脱丙烷塔重沸器作为热源，重沸器设三通温控调节阀，由脱丙烷塔塔底温度控制进入重沸器的热水流量，多余的热水返到重沸器热水出口线上。自脱丙烷塔重沸器出来的热水与三通阀返回的热水混合后的温度大约为118℃，与从DCC装置来的92.5℃、500t/h的热水混合，混合后的热水880t/h分三路分别进入其它三台重沸器作为热源：
一路进入脱乙烷塔重沸器作为热源，重沸器设三通温控调节阀，由脱乙烷塔塔底温度控制进入重沸器的热水流量，多余的热水返到重沸器出口线上。
一路进入丙烯塔重沸器A作为热源，重沸器设三通温控调节阀，由丙烯塔塔底温度控制进入重沸器的热水流量，多余的热水返到重沸器出口线上。
一路进入丙烯塔重沸器B作为热源，重沸器设三通温控调节阀，由丙烯塔塔底温度控制进入重沸器的热水流量，多余的热水返到重沸器出口线上。
常减压装置和DCC装置离气分装置较远，热水的压力不能满足输送要求，在常减压装置和DCC装置分别增设常减压热水循环泵和DCC热水循环泵。
从重沸器出来的热水汇集到热水回水总管，自气分装置通过循环水换热器和/或新增热水冷却器后返回到DCC装置和常减压装置。通过流控阀控制，500t/h返回DCC装置，380t/h返回常减压装置循环使用。
若常减压装置和DCC装置低负荷生产，热水的热量不能满足气分装置各塔底重沸器的需要，则投用蒸汽加热器。
为保证三套装置能分别独立生产，气分装置的4台塔底重沸器的原蒸汽流程保留，当常减压装置和DCC装置停产时，4台塔底重沸器投用蒸汽流程保证气分装置的正常生产。
图1中，TV、TI、FE、FV都是该技术领域内通用的标准符号，依次分别表示三通温控调节阀、流体介质温度仪表、流量变送器、双通温控调节阀。所属领域的技术人员通过图示能够完全明白如何设置，这里不再另行详细描述。
在满足DCC装置及常减压装置正常操作的前提下应尽可能满足气分装置各塔底重沸器的操作要求，操作方案如下：
(1)当常减压装置和DCC装置在60％～100％负荷下运转时，投用脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器、丙烯塔重沸器A和丙烯塔重沸器B的热水换热流程。若热量不足，投用蒸汽加热器提高热水温度；若热量过剩，投用DCC装置循环水冷却器和新增热水冷却器。
(2)当常减压装置和DCC装置生产负荷较低时，若热量相差较少则投用蒸汽加热器提高热水温度，以满足气分塔底重沸器热量的需要；若热量相差较大，则部分重沸器改蒸汽流程，投用蒸汽流程的重沸器数量由热量相差的多少来确定。
(3)当常减压装置停车、DCC装置低负荷生产，热水热量太少时，关闭脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器、丙烯塔重沸器A和丙烯塔重沸器B的热水换热流程，全部投用蒸汽流程。
(4)当气分装置停车、常减压装置和DCC装置生产时，则切换到原来的换热流程。
下面对本发明的常减压装置低温热回收利用系统的建造进行详细说明，该系统是在图1中虚线所示的常减压装、DCC装置和循环水换热器及相应管线的基础上进行改造完成的。
主要包括气分装置4台塔底重沸器的更新，常减压蜡油、渣油换热器的更新，循环热水管道的敷设和电气、仪表的控制方案等。
(1)重沸器和换热器
重沸器的型式为BJS，材质16MnR，管束均采用螺旋波纹管，采用此类管束可增加传热效果，减少重沸器的换热面积，减少投资。
换热器的型式为浮头式，材质16MnR，管束均采用螺旋波纹管，采用此类管束可增加传热效果，减少换热器的面积，减少投资。
(2)管道敷设
循环热水管道工程包括：DCC装置至气分装置和常减压装置至气分装置的管道，以及气分装置至DCC装置和常减压装置的回水管道。即两根供水，一根回水。管道采用HG20553(II)系列标准，供水管道管径分别为φ377mm和φ325mm，回水管道管径为φ480mm，设计压力2.5MPa。
(3)管廊设计方案
因原有管廊没有预留位置，为保证管道安全，不增加原管廊的负荷，拟沿着原管廊新建部分独立管架，部分地方原管架的基础需要加固，在局部狭窄的地方设管墩，用以支撑三条循环热水管线，基础采用钢筋混凝土，支架用H型钢。
(4)管道防腐、保温
管道全线采用红丹防锈漆防腐。
供水管线的保温厚度80mm，回水管线的保温厚度70mm。
(5)自控系统
气分装置各塔底重沸器均设置三通温控调节阀，由各塔的塔底温度控制进入各重沸器的热水量。当塔底温度升高时，部分热水通过三通调节阀的支路回到热水回水管。所有信号引至操作室。
(6)电气
根据生产工艺要求在DCC装置低温热水预留口处增设两台热水泵(一开一备)，在常减压装置增设两台热水泵(一开一备)，热水泵的电动机电源分别引自DCC装置配电室和常减压装置配电室，电压等级为0.38KV，用电负荷等级为二级。根据电源变压器的容量及距离确定热水泵电动机的启动方式为软启动，软启动器安装在原有配电设施内。电动机控制电缆和电力电缆均选用铠装埋地敷设，现场设防爆控制设备及接地装置。
(7)给排水
由于本系统在原有装置内扩建，故除热水泵需要的循环给水、回水外，不新增其它给排水系统。
本系统生产过程中需用循环冷却水量正常为0.2m3/h，最大为0.5m3/h，主要用于热水泵冷却用水。在已设有的循环给水、回水管线上引入两条φ32mm的循环水线至热水泵，循环回水就近接入循环回水管线；在循环给水、回水管上分别设置阀门。
所有机泵为一开一备，高、低压电动机选用变频设备；所有换热器管束均为波纹管。
主要装置的型号如下表1所示。
表1
| 序号 | 设备名称 | 型号 |
| 1 | 脱丙烷塔重沸器 | BJS1800-2.5-930-6/25-4I |
| 2 | 脱乙烷塔重沸器 | BJS1000-4.0-265-6/25-4I |
| 3 | 丙烯塔重沸器 | BJS1800-2.5-1160-6/19-4I |
| 4 | 新增热水冷却器 | BES1400-2.5-680-6/19-4 |
| 5 | DCC热水循环泵 | SLWR250-500(160KW) |
| 6 | 常减压热水循环泵 | YAKK4505-4W |
该系统的气分装置的4台塔底重沸器全部改用热水作热源的情况下，共节约蒸汽约46.847t/h，一年(8000小时)共节约蒸汽37.48万吨，每吨蒸汽136元，一年节约资金5096.95万元，具有很好的经济效益和节能效益。详见如下表2所示。
表2
| 序号 | 设备 | 蒸汽用量t/h | 总蒸汽用量t(8000小时) | 节约资金万元/年 |
| 1 | 脱丙烷塔重沸器 | 8.82 | 70560 | 959.616 |
| 2 | 脱乙烷塔重沸器 | 4.245 | 33960 | 461.856 |
| 3 | 丙烯塔重沸器 | 33.782 | 270256 | 3675.4816 |
| 合计 | 46.847 | 374776 | 5096.95 |
Claims (10)
1.催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，常减压装置产生的热水进入脱丙烷塔重沸器作为热源，多余的热水返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上，自脱丙烷塔重沸器出来的热水与返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上的多余的热水混合，然后与从催化裂解装置来的热水混合，混合后的热水分别进入气分装置的其它重沸器作为热源，出来的热水作为催化裂解装置和常减压装置的循环用水。
2.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，所述常减压装置产生的热水和/或所述从催化裂解装置来的热水经过了加热。
3.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，常减压装置产生的热水进入脱丙烷塔重沸器的流量由脱丙烷塔重沸器设置的三通温控调节阀控制。
4.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，所述其它重沸器包括脱乙烷塔重沸器和丙烯塔重沸器，都设三通温控调节阀。
5.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，所述常减压装置和所述催化裂解装置流出的热水和/或流回的循环用水通过动力泵提高水压。
6.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，所述循环用水经过冷却后进行循环利用。
7.根据权利要求1所述的催化裂解装置和常减压装置低温热回收利用工艺，其特征在于，进入脱丙烷塔重沸器的热水的温度为128～132℃，自脱丙烷塔重沸器出来的热水与返回到脱丙烷塔重沸器热水出口线上的多余的热水混合后的温度为116～120℃，从催化裂解装置来的热水的温度为91～94℃，来自常减压装置和催化裂解装置的热水的单位时间流量的比值为3.7～4∶5。
8.催化裂解装置和常减压装置的低温热回收利用装置，包括常减压装置、催化裂解装置、循环水冷却装置、蒸汽加热器和气分装置，气分装置包括脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器，其特征在于，常减压装置利用出水管线经蒸汽加热器的旁路连通脱丙烷塔重沸器，脱丙烷塔重沸器的出水管线与催化裂解装置的出水管线汇合后分别连通脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器，脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器的出水管连通循环水冷却装置，循环水冷却装置的出水管分别连通常减压装置和催化裂解装置；脱丙烷塔重沸器、脱乙烷塔重沸器和丙烷塔重沸器都设有三通温控调节阀。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，循环水冷却装置包括两台冷却器，循环水冷却装置的出水管连有动力泵，催化裂解装置和/或常减压装置的出水管线连有动力泵。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，常减压装置和催化裂解装置的出水管线设有分别与循环水冷却装置的一台冷却器相连通的支管。
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