CN211011566U - 一种炼厂低温热回收综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提高了一种炼厂低温热回收综合利用系统，包括分馏塔和低温热循环管路，分馏塔的塔顶设有塔顶管路，分馏塔的塔底设有塔底管路，低温热循环系统包括设于塔顶管路上的上热媒水换热器、设于塔底管路上的下热媒水换热器以及循环管路，上热媒水换热器和下热媒水换热器通过循环管路将热量输送到热阱，循环管路上设有循环泵。本实用新型具有降低外送精制柴油空冷器和分流塔顶空冷器的负荷以节约电耗，同时替代部分原有的蒸汽伴热以节约蒸汽消耗的技术效果。

Description

一种炼厂低温热回收综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及到一种炼厂低温热回收综合利用系统。

背景技术

低温余热在炼厂能耗中占据了很大比例，甚至可以高达60%。通常低温余热会通过冷却水、冷却空气、烟气等形式被带走，对低温余热的回收已经成为炼厂节能降耗的重要举措。低温余热回收使得原来废弃甚至需要花费代价冷却的能量发挥新的作用。

低温热回收一般是指对200℃以下的低品位热能进行的回收利用，供给至其他单元或装置。但是低温热由于温位低，其回收利用困难、经济效益不高，同时增加了空冷器的工作压力，增加了能源消耗和浪费。

发明内容

本实用新型提供了一种降低外送精制柴油空冷器和分馏塔顶空冷器的负荷以节约电耗，同时替代部分原有的蒸汽伴热以节约蒸汽消耗的炼厂低温热回收综合利用系统。

该炼厂低温热回收综合利用系统，包括分馏塔，分馏塔的塔顶设有塔顶管路，塔顶管路连通到分馏塔顶空冷器，分馏塔的塔底设有塔底管路，塔底管路连通到外送精制柴油空冷器，其结构特点是所述塔顶管路和所述塔底管路之间设有低温热循环系统，所述低温热循环系统包括上热媒水换热器、下热媒水换热器以及循环管路，上热媒水换热器设于分馏塔顶空冷器和分馏塔顶部之间的塔顶管路上，下热媒水换热器设于外送精制柴油空冷器和分馏塔塔底之间的塔底管路上，上热媒水换热器和下热媒水换热器通过循环管路将热量输送到热阱，循环管路上设有循环泵。

本实用新型在使用时，分馏塔石脑油馏出常规工艺为自分馏塔塔顶馏出，此时分馏塔的塔底排出的废料和馏出的石脑油均含有大量热量，此处的热量需要分馏塔顶空冷器和外送精制柴油空冷器进行处理，不仅浪费了热量还增加了分馏塔顶空冷器和外送精制柴油空冷器的工作压力，上热媒水换热器需要安装在设于分馏塔顶空冷器和分馏塔顶部之间的塔顶管路上，下热媒水换热器需要设于外送精制柴油空冷器和分馏塔塔底之间的塔底管路上，上热媒水换热器和下热媒水换热器的设置不仅能够在最大程度上进行热传递，回收最大程度的热量，同时也是减小分馏塔顶空冷器和外送精制柴油空冷器的工作压力，此时循环管路能将热媒水换热器和下热媒水换热器得到的热量进行传递到热阱处，此处选择的热阱起始温度较低便于循环管路热量的热传递，替代部分原有的蒸汽伴热以节约蒸汽消耗，循环管路回流到上热媒水换热器和下热媒水换热器能够减少热媒水的损耗。

所述循环管路包括出水主管路和回水主管路，出水主管路的进水端分别与上热媒水换热器和下热媒水换热器的出水端连通，回水主管路的出水端与上热媒水换热器和下热媒水换热器的进水端连通，循环泵设于回水主管路上，回水主管路上沿热媒水的流向依次设有缓冲罐和膨胀罐，缓冲罐和膨胀罐均处于循环泵的上游。

所述热阱为原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网中的一项或者其并联的任意组合。

所述原油罐区设有原油换热器，出水主管路与原油换热器的热源进口端连通，回水主管路与原油换热器的热源出口端连通。

所述热电厂除盐装置设有除盐水换热器，出水主管路与除盐水换热器的热源进口端连通，回水主管路与除盐水换热器的热源出口端连通。

所述城市供暖网上设有城市供暖换热器，出水主管路与城市供暖换热器的热源进口端连通，回水主管路与城市供暖换热器的热源出口端连通。

所述分馏塔的塔底和所述下热媒水换热器之间的塔底管路上设有原料油换热器。

综上所述，本实用新型具有降低外送精制柴油空冷器和分流塔顶空冷器的负荷以节约电耗，同时替代部分原有的蒸汽伴热以节约蒸汽消耗的技术效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：

1-分馏塔，2-塔顶管路，3-分馏塔顶空冷器，4-塔底管路，5-外送精制柴油空冷器，6-上热媒水换热器，7-下热媒水换热器，8-出水主管路，9-回水主管路，10-循环泵，11-缓冲罐，12-膨胀罐，13-原料油换热器，14-热阱，15-原油换热器，16-除盐水换热器，17-城市供暖换热器。

具体实施方式

参照图1所示，该炼厂低温热回收综合利用系统包括分馏塔1和低温热循环系统，分馏塔1的塔顶设有塔顶管路2，塔顶管路2连通到分馏塔顶空冷器3，分馏塔顶空冷器3下游的塔顶管路2上设有控制阀门，塔顶管路2的出油端流出改质石脑油，分馏塔1的塔底设有塔底管路4，塔底管路4连通到外送精制柴油空冷器5，外送精制柴油空冷器5下游的塔底管路4上设有控制阀门，塔底管路4的出油端流出精制石油；分馏塔1的型号为T-202，原料油换热器13的型号为E-107，分馏塔顶空冷器3的型号为A-202，外送精制柴油空冷器5的型号为A-203，现有的情况就是塔顶管路2和塔底管路4散发的热量属于200℃以下的低品位热，需要对其进行的回收利用，供给至其他单元或装置，但是低温热由于温位低，其回收利用困难、经济效益不高，本实用新型根据此种情况设计了低温热循环系统。低温热循环系统包括上热媒水换热器6、下热媒水换热器7以及循环管路，上热媒水换热器6设于分馏塔顶空冷器3和分馏塔1顶部之间的塔顶管路2上，下热媒水换热器7设于外送精制柴油空冷器5和分馏塔1塔底之间的塔底管路4上，上热媒水换热6的型号为E-208，下热媒水换热器7的型号为E-206，分馏塔1的塔底和下热媒水换热器7之间的塔底管路4上设有原料油换热器13，此处的原料油换热器13能够先将塔底管路4上的热量进行换热，相对于循环管路的换热流程，原料油通过原料油换热器13直接与塔底管路4进行换热，循环管路需要通过热媒水换热器进行换热之后然后通过热媒水输送到热阱14处进行换热，循环管路对热量的输送不可避免的会出现热量损耗，所以先进行原料油的换热，然后再进行循环管路的换热；循环管路包括出水主管路8和回水主管路9，循环管路的出水主管路8的进水端分别与上热媒水换热器6和下热媒水换热器7的出水端连通，循环管路的回水主管路9回流到上热媒水换热器6和下热媒水换热器7上，循环管路的回水主管路9的出水端分别与上热媒水换热器6和下热媒水换热器7的进水端连通，能够实现热媒水的循环利用；回水主管路9上设有循环泵10，循环泵10为循环管路内的热媒水提供循环的动力，出水主管路8分流到热阱14进行热传递，热阱14汇流到回水主管路9上，从而使循环管路的热量最大程度的输送到热阱14上，循环管路的回水主管路9上沿热媒水的流向依次设有缓冲罐11和膨胀罐12，缓冲罐11和膨胀罐12均处于循环泵10的上游，缓冲罐11和膨胀罐12起到维持循环管路的压力平衡，循环泵10能够提供热媒介水循环的动力，在回水主管路上设有两个并联设置的循环泵，其中一个为备用循环泵，两个循环泵的前后管道上均设有控制阀门，此处控制阀门能够控制回流的冷媒水是否流到其中一个循环泵处；缓冲罐11设有一个，膨胀罐12设有三个，膨胀罐12的型号为D-107，缓冲罐11的型号为D-101，循环泵10为P-101。

参照图1所示，上述热阱14为原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网中的一项或者其并联的任意组合；在本实施例中，热阱14为并联的原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网，此处选择的热阱14是因为原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网的起始温度较低便于循环管路热量的热传递，替代部分原有的蒸汽伴热以节约蒸汽消耗；原油罐区设有原油换热器15，出水主管路8的出水端与原油换热器15的热源进口端连通，回水主管路9的进水端与原油换热器15的热源出口端连通，原油换热器15的前后管道上设有控制阀门，此处的前后为热媒水的流动方向，原油换热器15的型号为E-102；原油换热器15能够通过循环管路内的热媒水传递的热量对原油进行加热，使原油升温，降低了原油升温所需的其他热量；热电厂除盐装置设有除盐水换热器16，出水主管路8与除盐水换热器16的热源进口端连通，回水主管路9与除盐水换热器16的热源出口端连通，除盐水换热器16的前后管道上设有控制阀门，此处的前后为热媒水的流动方向，除盐水换热器16的型号为E-101；循环管路的热媒水流到除盐水换热器16处，热媒水中的热量会通过除盐水换热器16传递到除盐水中，除盐水水温升高，减少了除盐水升温所需的其他热量；城市供暖网上设有城市供暖换热器17，出水主管路8与城市供暖换热器17的热源进口端连通，回水主管路9与城市供暖换热器17的热源出口端连通，城市供暖换热器17的前后管道上设有控制阀门，此处的前后为热媒水的流动方向，城市供暖换热器17的型号为E-103；热媒水中的热量会通过除盐水换热器16传递到城市供暖水中，城市供暖水水温升高，减少了城市供暖水升温所需的其他热量；同时在换热过程中产生的凝结水汇流到循环管路内进行循环，避免了在循环过程中热媒水的缺失导致热量的输送受到影响。上述的控制阀门能够控制循环管路是否流经到原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网，可以根据实际情况进行低温热回收。上述的热媒水作为热媒介，相比于柴油，柴油热媒介在输运过程中可能存在泄漏的风险，因此具有较大的环保安全隐患；热媒水作为传热媒介，在安全环保上具有明显的的优势。另外，相比于蒸汽，热媒水对管道的冲刷作用小，更有利于系统的长周期稳定运行，减少高温凝结水的产生和排放，也无需设置减温减压器。另外考虑到热源的温位，热媒水也是最佳的选择。上述的分馏塔、空冷器、各种换热器、缓冲罐、膨胀罐以及循环泵均为本技术领域的技术人员所熟知，此处不多做赘述。

本申请人根据上述的技术方案投入了实际使用中，分馏塔1为180万吨/年柴油加氢改质装置的一部分，外送精制柴油流量220 t/h，至外送精制柴油空冷前温度为150℃，冷却后温度约55℃，在空冷前加下热媒水取热器，换热后精柴温度115℃计算，其中可利用的低温热能约为5100kW·h；分馏塔1顶油气温度150℃，经塔顶空冷冷却至40℃后，在塔顶回流罐进行气液分离，一部分作为回流打回分馏塔1顶，另一部分作为改质石脑油产品送出装置，同样在空冷前加设上热媒水取热器，换热后油气温度按120℃计算，其中可利用的低温热能约为4200 kW·h。两热源供可提供约9300kW·h热量，因此可以设置两并联换热流程，作为整个系统的热源。上述的热阱14可为储运罐区原油储罐维温、热电厂除氧器上水加热以及冬季城市供暖，储运罐区中共有6个原油储罐，其中公称50000m³原油罐5个，公称容积30000m³原油罐1个。目前采用蒸汽伴热，需求伴热温度为35-40℃，蒸汽与原油换热后生成高温凝结水。据估算，需求的热量约为3000 kW·h；热电厂锅炉给水除氧器前设有除盐水上水加热流程，目前采用蒸汽加热，除盐水换热前30℃、换热后55-60℃。据估算，需求的热量约为5600kW·h；热电厂消耗蒸汽为城市供暖管网水换热提高水温，经换热，供暖水从30℃提升至45℃。据估算，所需热量约为3400kW·h。除冬季外，各处热阱14所需的总热量约为8600kW·h；冬季，多余热量可供给满足部分城市供暖热量需求，不足部分由热电厂其它热源补给。以上几处热阱14均可以利用180万吨/年柴油加氢改质装置的低温热的热量，替代原有的蒸汽热源，以降低蒸汽消耗，节约生产成本。

Claims (7)

1.一种炼厂低温热回收综合利用系统，包括分馏塔（1），分馏塔（1）的塔顶设有塔顶管路（2），塔顶管路（2）连通到分馏塔顶空冷器（3），分馏塔（1）的塔底设有塔底管路（4），塔底管路（4）连通到外送精制柴油空冷器（5），其特征在于：所述塔顶管路（2）和所述塔底管路（4）之间设有低温热循环系统，所述低温热循环系统包括上热媒水换热器（6）、下热媒水换热器（7）以及循环管路，上热媒水换热器（6）设于分馏塔顶空冷器（3）和分馏塔（1）顶部之间的塔顶管路（2）上，下热媒水换热器（7）设于外送精制柴油空冷器（5）和分馏塔（1）塔底之间的塔底管路（4）上，上热媒水换热器（6）和下热媒水换热器（7）通过循环管路将热量输送到热阱（14），循环管路上设有循环泵（10）。

2.如权利要求1所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述循环管路包括出水主管路（8）和回水主管路（9），出水主管路（8）的进水端分别与上热媒水换热器（6）和下热媒水换热器（7）的出水端连通，回水主管路（9）的出水端与上热媒水换热器（6）和下热媒水换热器（7）的进水端连通，循环泵（10）设于回水主管路（9）上，回水主管路（9）上沿热媒水的流向依次设有缓冲罐（11）和膨胀罐（12），缓冲罐（11）和膨胀罐（12）均处于循环泵（10）的上游。

3.如权利要求2所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述热阱（14）为原油罐区、热电厂除盐装置以及城市供暖网中的一项或者其并联的任意组合。

4.如权利要求3所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述原油罐区设有原油换热器（15），出水主管路（8）与原油换热器（15）的热源进口端连通，回水主管路（9）与原油换热器（15）的热源出口端连通。

5.如权利要求3所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述热电厂除盐装置设有除盐水换热器（16），出水主管路（8）与除盐水换热器（16）的热源进口端连通，回水主管路（9）与除盐水换热器（16）的热源出口端连通。

6.如权利要求3所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述城市供暖网上设有城市供暖换热器（17），出水主管路（8）与城市供暖换热器（17）的热源进口端连通，回水主管路（9）与城市供暖换热器（17）的热源出口端连通。

7.如权利要求1-6任一项所述的炼厂低温热回收综合利用系统，其特征在于：所述分馏塔（1）的塔底和所述下热媒水换热器（7）之间的塔底管路（4）上设有原料油换热器（13）。

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