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炼油厂的低温余热综合利用技术探讨

发表时间: 2021-01-21 16:57:57

作者: 张玉梅

来源: 大庆宏伟庆化石油化工有限公司

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摘要:对于炼油企业来说是非常重要的二次能源生产企业,但是在其生产过程中也会消耗大量的能量。而随着我国节能减排政策的出台使得多数的炼油企业面临的压力也在不断增加。随着现代科学技术的不断发展,对炼油厂能源利用率水平的提升也起到了一定的促进作用,但是多数炼油厂还有很大的低温余热利用发展空间。本文主要对炼油厂的低温余热综合利用技术进行了探讨,希望能对促进炼油厂进一步挖掘低温余热综合利用空间起到一定的帮助作用。

关键词:炼油厂   低温余热   综合利用  技术分析

随着近几年来科学技术的快速发展,整个石油化工行业也得到了有效提升,随着石油化工行业生产规模的不断扩大,对环境造成的污染也越来越严重,与此同时,整个石油化工行业还面临着能源消耗巨大的严峻形势。为了进一步缓解石油化工行业的能源消耗问题,运营企业必须要加强对节能降耗技术的研发,不断提升低温余热综合利用效率,这样才能进一步实现对炼油厂能源消耗的有效控制,对环境也能起到有效的保护,进而促进炼油企业实现可持续发展。

1 炼油厂低温余热综合利用原则

炼油厂生产过程中产生的温度在90-120℃范围内的油品中可以被利用的热量,或者是在工艺热物流换热后产生的温度在120℃以下了不可被利用的工艺回收余热,这部分热量在经过水冷却处理后产生的低品位余热就是低温余热[1]。对于炼油厂来说,低温余热综合利用率对企业的发展具有十分重要的作用,通常情况下,炼油厂在进行低温余热综合利用的时候会遵循以下一些原则:第一是经济合理性原则。炼油厂在进行低温余热综合利用的时候必须要充分保证相关工艺装置保持正常的运行状态,而且还需要对热源进行经济性合理性选择;第二是热物流择优性原则。炼油厂在针对低温余热物流进行选择的时候,必须要充分考虑以下几方面的内容:充分保证压力等级,充分保证装备改造空间,实际热量需求较大,只有同时具备上述这些条件才能够实现对低温余热的处理利用。

2 炼油厂低温余热综合利用技术路线

炼油厂在进行低温余热利用的时候,首先必须要充分保证热源的稳定性,与此同时还要保证热源的使用时间与实际的供热时间,这样才能最大程度提升低温余热综合利用效率。如果按照炼油厂对低温余热综合利用率的不同可以将其分为同级利用和升级利用两种类型。

2.1 炼油厂低温余热同级利用

炼油厂的一分余热同级利用基本原则为:第一,将低温余热综合利用装置低温热媒水进行提取,然后将其注入隔油罐内,这样就能够有效的将低温热媒水中的浮油以及残渣进行有效清除,然后将经过隔油罐处理的低温热媒水输送到热媒水管网中,将其作为一种热源向用户提供。炼油厂的低温余热同级利用不仅实现了对炼油厂能源消耗的有效控制,而且也极大的提升了炼油企业实际的生产效率,对炼油厂的持续发展起到了非常重要的促进作用。

2.2 炼油厂低温余热升级利用

炼油厂的低温余热升级利用按照其实际需求的差异可以进一步划分为低温余热制冷、低温余热发电、低温余热蒸馏的几种类型[2]。上述几种低温余热升级利用由于其实际需求的不同,因此实际低温余热利用的方式以及效率都存在较大差异。

2.2.1 低温余热制冷

在炼油厂实际的生产过程中会涉及到低温余热的制冷处理环节,低温余热制冷处理主要的目的是实现炼油厂建筑物空调制冷的效果,另外,可以充分利用低温冷却介质提供一些工业生产装置,这样就进一步提升生产设备的运行效率。在实际的应用环节,可以充分结合项目运行的实际需求,通过低温制冷机来生产出5-15℃范围内的冷水,在这个过程中,必须有严格的将水温控制在温度要求的范围内,这样才能充分保证低温余热制冷效率。

2.2.2 低温余热发电

低温余热发电的基本原理与低温余热同级利用原理基本相似,低温余热发电在实际应用过程中也需要将工艺设备生产过程中产生的热媒水注入到隔油罐中进行浮油和残渣的清理,然后才能进行下一步的操作。在低温余热发电实际操作过程中主要应用的设备是汽轮机,通过汽轮机一级进汽以及二级进汽的作用来实现发电的目的,一级进汽主要指的是通过一级热媒水闪蒸罐和一级凝结水闪蒸罐运行过程中产生的蒸汽,通过一级进汽以及二级进汽的作用使得蒸汽在轮机内做功,蒸汽在完成做功后会通过冷凝器进行冷凝处理,最终形成凝结水并进行再次回收利用,这样就实现了低温余热综合利用的目的。

2.2.3 低温余热蒸馏

如果炼油厂的建厂位置处于沿海地区,在其实际的生产过程中会出现淡水严重缺乏的情况,针对这种现象,可以充分利用低温余热蒸馏作用来对海水进行淡化处理,这样就能有效解决淡水源严重缺乏的问题。此外,在经过低温余热同级利用后如果还有大量热量剩余的情况,也可以通过低温余热蒸馏处理进行进一步利用,这样就能有效提升低温余热的综合利用效率。

2.2.4 其他利用情况

除了上述几种利用技术外,还可以合理的利用热泵对低温余热进行升级利用。经过利用后的热媒水温度下降明显,可以直接通过热泵将其输送到炼油厂的热媒水管网中,然后将其与轻烃回收、MTBE等装置中回收的热媒水进行综合,然后再经过催化裂化装置、减压装置、加氢裂化装置进行取热循环使用。

2.3 其他利用方式

炼油厂的低温余热除了上述两种利用方式还有很多利用途径。目前随着企业发展规模的不断扩大,企业的办公建筑、科研化验建筑等建筑物的数量在不断增多,而要想维持上述建筑正常的运行就必须要消耗大量的能量,这类企业的综合能耗来说会产生严重的影响。如果能利用炼油厂的低温余热作为上述建筑物的能源,就能够有效降低整个炼油厂的综合能耗。此外,将生产过程中产生的热水进行回收后作为热源,通过热水-原油换热器的作用能有效提升原油的进罐温度,这样就能有效满足原油储存以及脱水过程中加温的实际需求,同时还可以将回收热水输送到原油罐的加热盘管中,充分利用回收热水的热能来维持原油储罐的温度,这样既能实现对能源的充分利用,又能有效降低炼油厂的能源消耗。

3 结束语

 综上所述,炼油厂在实际的生产过程中低温余热的综合利用起到了十分重要的作用。为了进一步提升炼油厂低温余热的综合利用率,相关的炼油企业必须要充分结合企业的实际运营情况来选择合理的综合利用技术,这样才能真正实现节能减排目的。   

参考文献


[1]张轶,李肃平,王少华,王焕玉,赵靓,王勇. 炼油厂低温余热能源的综合利用及效果[J]. 中国石油和化工标准与质量,2012,33(15):116-117.

[2]硫酸行业“十三五”发展规划[A]. 全国硫与硫酸工业信息总站(CSAIC)、中国化工学会无机酸碱盐专业委员会(硫酸)、《硫酸工业》编辑部.“澄天杯”第三十六届中国硫与硫酸技术年会暨2016年废硫酸/含硫废液再生制酸技术研讨会论文集[C].全国硫与硫酸工业信息总站(CSAIC)、中国化工学会无机酸碱盐专业委员会(硫酸)、《硫酸工业》编辑部,2016:6.

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