CN205641621U - 一种芳烃装置余热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种芳烃装置余热回收利用系统，所述系统包括热媒水膨胀罐、热媒水‑芳烃产品换热器、热媒水‑芳烃分馏塔顶油气换热器和热阱装置，所述热媒水膨胀罐的热媒水出口同时与热媒水‑芳烃产品换热器和热媒水‑芳烃分馏塔顶油气换热器的热媒水入口相连，热媒水‑芳烃产品换热器和热媒水‑芳烃分馏塔顶油气换热器的热媒水出口均与热阱装置的热媒水入口相连，热阱装置的热媒水出口与热媒水膨胀罐的热媒水入口相连。本实用新型对芳烃装置的余热进行回收利用，不仅降低了芳烃装置空冷器的电耗，而且降低了热阱装置蒸汽的消耗。

Description

一种芳烃装置余热回收利用系统

技术领域

本实用新型属于炼油化工生产领域，涉及一种芳烃装置余热回收利用系统。

背景技术

芳烃装置包括重整、芳烃抽提和对二甲苯等装置，主要产品包括苯、甲苯和对二甲苯等芳烃产品。在芳烃生产过程中，主要采用精馏技术进行组分分离。由于芳烃组分较为接近，产品纯度要求较高，组分精馏分离需要消耗大量的热能。芳烃装置主要的分馏塔包括重整油分馏塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脱庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、邻二甲苯塔、重芳烃塔等，以上分馏塔顶温度普遍较高，然而受诸多条件限制，塔顶油气热量除了少部分用于加热进料、除盐水和除氧水外，大多通过冷空器和水冷器冷却，存在巨大的能量浪费。

烯烃装置包括乙烯、裂解汽油加氢、MTBE、丁烯-1和丁二烯装置等，主要产品包括乙烯、裂解汽油、MTBE、丁烯-1和丁二烯等。在烯烃生产中，精馏分离过程消耗大量蒸汽。由于精馏塔底温度普遍较低，却采用蒸汽作为塔底重沸器热源，存在着高质低用的现象。

CN 201620134U公开了一种芳烃装置内的分馏塔塔顶换热系统，包括分馏塔、冷却设备、回流罐、换热器、水泵和储罐，所述分馏塔与冷却设备之间新增一个换热器，该分馏塔的出口连接换热器的管层进口，冷却设备的进口连接换热器的管层出口；换热器的壳层出口连接另一换热器的壳层进口，另一换热器的壳层出口连接储罐的进口，储罐的出口连接水泵的进口，水泵的出口连接换热器的壳层进口。虽然所述系统采用惰性介质循环取热，成功避免了催化剂中毒风险，回收了塔顶油气热量，降低了冷却设备负荷，但其存在惰性介质昂贵，容易在管道及换热系统中结垢导致传热效果较差，节能效果下降等问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种芳烃装置余热回收利用系统，本实用新型通过采用板式或板壳式换热器作为热媒水与分馏塔顶油气换热器，并在换热器出口管线上增加在线监测系统，一方面可以有效避免换热器泄漏，另一方面可以提高换热效果，将热媒水的温度提高至150℃以上，从而扩展了热阱，增加了热媒水的应用范围，提高了节能效果。工艺改进后，通过热媒水可以回收芳烃装置中芳烃分馏塔顶油气以及芳烃产品的热量，作为烯烃装置中烯烃精馏塔的重沸器以及除盐水的热源，对芳烃装置的余热进行回收利用，不仅降低了芳烃装置空冷器的电耗，而且降低烯烃分馏塔或除氧器蒸汽的消耗。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种芳烃装置余热回收利用系统，所述芳烃装置包括芳烃分馏塔，所述系统包括热媒水膨胀罐、泵、热媒水-芳烃产品换热器、热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器、热阱装置、水冷器和在线水监测系统，所述热媒水膨胀罐的热媒水出口经泵同时与热媒水-芳烃产品换热器和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器的热媒水入口相连，热媒水-芳烃产品换热器和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器的热媒水出口均与热阱装置的热媒水入口相连，热阱装置的热媒水出口经水冷器与热媒水膨胀罐的热媒水入口相连，在线水监测系统位于热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器的塔顶油气出口管路上。

本实用新型中，所述的热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器为板式或板壳式换热器，可以避免或减少换热介质泄露。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型的优选方案，所述热阱装置包括热媒水-除盐水换热器和热媒水重沸器，热媒水-芳烃产品换热器和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器的热媒水出口同时与热媒水-除盐水换热器和热媒水重沸器的热媒水入口相连，热媒水-除盐水换热器和热媒水重沸器的热媒水出口与热媒水膨胀罐的热媒水入口相连；所述热媒水重沸器为烯烃装置中烯烃精馏塔的重沸器。

作为本实用新型的优选方案，所述烯烃精馏塔包括脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔、脱异丁烷塔、丁烯-1精馏塔、脱戊烷塔或丙烯塔中任意一种或至少两种的组合。

作为本实用新型的优选方案，所述芳烃装置包括重整装置、芳烃抽提装置和对二甲苯装置；所述对二甲苯装置包括歧化与烷基转移、二甲苯分馏、异构化和吸附分离单元。

作为本实用新型的优选方案，所述芳烃分馏塔包括重整油分馏塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脱庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、邻二甲苯塔或重芳烃塔中任意一种或至少两种的组合。

作为本实用新型的优选方案，所述在线水监测系统包括在线水分析仪和监测系统。

本实用新型所述的芳烃装置余热回收利用系统的处理方法为：

来自热媒水系统的热媒水送至芳烃装置通过热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器与芳烃分馏塔的塔顶油气换热，并通过热媒水-芳烃产品换热器与芳烃产品换热后，送至热阱装置，通过热媒水重沸器作为烯烃精馏塔热源为其供热，并通过热媒水-除盐水换热器与除盐水换热，热阱装置出来的热媒水返回热媒水系统，形成一个热媒水循环。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过热媒水回收芳烃装置中芳烃分馏塔顶油气以及芳烃产品的热量，作为烯烃装置中烯烃精馏塔的重沸器以及除盐水的热源，对芳烃装置的余热进行回收利用，不仅降低了芳烃分馏塔顶空冷器的电耗，而且降低烯烃分馏塔和除氧器蒸汽的消耗。与现有技术相比，可以降低芳烃装置空冷器电耗20～80％，同时降低烯烃装置烯烃分馏塔和除氧器50～100％的蒸汽消耗，具有明显的节能效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所述的芳烃装置余热回收利用系统的结构示意图；

其中，1-芳烃分馏塔，2-烯烃精馏塔，3-热媒水，4-热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器，5-热媒水重沸器，6-水冷器，7-热媒水膨胀罐，8-泵，9-在线水分析仪，10-热媒水-芳烃产品换热器，11-芳烃产品，12-热媒水-除盐水换热器，13-除盐水。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种芳烃装置余热回收利用系统，所述芳烃分馏塔为重整油分馏塔1，所述烯烃精馏塔为丁烯-1精馏塔2。

所述系统包括热媒水膨胀罐7、泵8、热媒水-芳烃产品换热器10、热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4、热阱装置、水冷器6和在线水监测系统，所述热媒水膨胀罐7的热媒水出口经泵8同时与热媒水-芳烃产品换热器10和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4的热媒水入口相连，热媒水-芳烃产品换热器10和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4的热媒水出口均与热阱装置的热媒水入口相连，热阱装置的热媒水出口经水冷器6与热媒水膨胀罐7的热媒水入口相连，在线水监测系统位于热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4的塔顶油气出口管路上。

所述热阱装置包括热媒水-除盐水换热器12和热媒水重沸器5，热媒水-芳烃产品换热器10和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4的热媒水出口同时与热媒水-除盐水换热器12和热媒水重沸器5的热媒水入口相连，热媒水-除盐水换热器12和热媒水重沸器5的热媒水出口与热媒水膨胀罐7的热媒水入口相连，所述热媒水重沸器5为丁烯-1精馏塔2热源。

所述在线水监测系统包括在线水分析仪9和监测系统。

实施例2：

以某厂120万吨/年重整装置为例，本实施例采用实施例1中所述的芳烃装置余热回收利用系统进行芳烃预热回收利用。

来自热媒水系统的热媒水送至重整装置分两路取热，一路通过热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4与温度为128℃，流量为100t/h的重整油分馏塔1塔顶油气换热至110℃，回收热量约5760kW，另一路通过热媒水-芳烃产品换热器10与温度为110℃、120t/h的脱戊烷油11换热至100℃，可回收脱戊烷油热量800kW。换热后的热媒水合并后再分两路，一路送至热媒水-除盐水换热器12与除盐水13换热，另一路送至热媒水重沸器5作为丁烯-1精馏塔2(塔底温度为62℃)的热源为其供热，换热后的热媒水温度为75℃，再经水冷器6调温后进入热媒水膨胀罐7中，之后经泵8加压返回重整装置取热，形成一个热媒水循环。

对比例1：

本对比例为现有技术中对实施例2中的某厂120万吨/年重整装置进行热量利用，温度为128℃，流量为100t/h的重整油分馏塔1塔顶油气直接进入塔顶空冷器冷却至35℃，热量(约10MW)未回收利用。

丁烯-1精馏塔2的重沸器采用0.4MPag蒸汽，用量为9t/h，塔底温度为62℃。

对比例2：

本对比例采用CN 201620134U所述装置对重整油分馏塔1进行换热，即采用惰性介质，回收重整油分馏塔1塔顶油气热量，可回收约4500kW低温热。

对比实施例2和对比例1和2，采用本实用新型所述的方法相对于对比例1中的方法，可以降低重整油分馏塔1塔顶空冷负荷5760kW，降低空冷电耗约62.2％，减少丁烯-1精馏塔蒸汽消耗9t/h，减少除氧蒸汽约2t/h；相对于对比例2中的方法，可以多回收重整分馏塔顶油气和脱戊烷油热量2060kW，具有更好的节能效果。

实施例3：

本实施例提供了一种芳烃装置余热回收利用系统，除了所述芳烃分馏塔为抽余液塔1，所述烯烃精馏塔为低压脱丙烷塔2外，其他装置以及装置的连接关系均与实施例1中相同。

实施例4：

以某厂60万吨/年对二甲苯装置为例，本实施例采用实施例3中所述的芳烃装置余热回收利用系统进行芳烃余热回收利用。

来自热媒水系统的热媒水送至对二甲苯装置分两路取热，一路通过热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器4与温度为163℃，流量为240t/h的抽出液塔1塔顶油气换热至150℃，回收热量约12MW，另一路通过热媒水-芳烃产品换热器10与温度为140℃、72t/h的对二甲苯11换热至120℃，可回收对二甲苯热量2000kW。换热后的热媒水合并后再分两路，一路送至热媒水-除盐水换热器12与除盐水13换热，另一路送至热媒水重沸器5作为低压脱丙烷塔2(塔底温度为77℃)的热源为其供热，换热后的热媒水温度为75℃，再经水冷器6调温后进入热媒水膨胀罐7中，之后经泵8加压返回重整装置取热，形成一个热媒水循环。

对比例3：

本对比例为现有技术中对实施例4中的某厂60万吨/年对二甲苯装置进行热量利用，来自对二甲苯装置的温度为163℃，流量为240t/h的抽出液塔1塔顶油气直接进入塔顶空冷器冷却至120℃，热量(约15MW)未回收利用。

低压脱丙烷塔2采用0.4MPag蒸汽，用量为12t/h，塔底温度为77℃。

对比例4：

本对比例采用CN 201620134U所述装置对抽出液塔1进行换热，采用惰性介质，回收抽出液塔1塔顶油气热量，可回收约10MW低温热。

对比实施例4和对比例3和4，采用本实用新型所述的方法相对于对比例1中的方法可以，可以降低抽出液塔1塔顶空冷负荷12MW，降低空冷电耗约60％，减少低压脱丙烷塔蒸汽消耗12t/h，减少除氧蒸汽约5t/h；相对于对比例2中的方法，可以多回收抽出液塔顶油气和二甲苯产品热量4000kW，具有更好的节能效果。

综合上述实施例和对比例的结果可以看出，本实用新型通过热媒水回收芳烃装置中芳烃分馏塔顶油气以及芳烃产品的热量，作为烯烃装置中烯烃精馏塔的重沸器以及除氧器进水的热源，对芳烃装置的余热进行回收利用，不仅降低了芳烃装置空冷器的电耗，而且降低烯烃分馏塔或除氧器的蒸汽消耗。与现有技术相比，可以降低芳烃装置芳烃分馏塔顶空冷器电耗20～80％，同时降低烯烃装置烯烃分馏塔高品质热源消耗50～100％，具有明显的节能效果。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种芳烃装置余热回收利用系统，所述芳烃装置包括芳烃分馏塔(1)，其特征在于，所述系统包括热媒水膨胀罐(7)、泵(8)、热媒水-芳烃产品换热器(10)、热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器(4)、热阱装置、水冷器(6)和在线水监测系统，所述热媒水膨胀罐(7)的热媒水出口经泵(8)同时与热媒水-芳烃产品换热器(10)和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器(4)的热媒水入口相连，热媒水-芳烃产品换热器(10)和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器(4)的热媒水出口均与热阱装置的热媒水入口相连，热阱装置的热媒水出口经水冷器(6)与热媒水膨胀罐(7)的热媒水入口相连，在线水监测系统位于热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器(4)的塔顶油气出口管路上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热阱装置包括热媒水-除盐水换热器(12)和热媒水重沸器(5)，热媒水-芳烃产品换热器(10)和热媒水-芳烃分馏塔顶油气换热器(4)的热媒水出口同时与热媒水-除盐水换热器(12)和热媒水重沸器(5)的热媒水入口相连，热媒水-除盐水换热器(12)和热媒水重沸器(5)的热媒水出口与热媒水膨胀罐(7)的热媒水入口相连；所述热媒水重沸器(5)为烯烃装置中烯烃精馏塔(2)的重沸器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述烯烃精馏塔(2)包括脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔、脱异丁烷塔、丁烯-1精馏塔、脱戊烷塔或丙烯塔中任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述芳烃装置包括重整装置、芳烃抽提装置和对二甲苯装置；所述对二甲苯装置包括歧化与烷基转移、二甲苯分馏、异构化和吸附分离单元。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述芳烃分馏塔(1)包括重整油分馏塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脱庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、邻二甲苯塔或重芳烃塔中任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在线水监测系统包括在线水分析仪(9)和监测系统。