吸附法芳烃联合装置低温热回收和高效利用

结合新建150×10⁴t/a吸附法芳烃联合装置的特点,根据其低温热分布和能量使用等级,经全流程能量优化和热终端耦合分析,在抽出液塔顶副产低压蒸汽89 t/h(1.2 MPa),抽余液塔顶副产低低压蒸汽约250 t/h(0.6 MPa),重整油塔顶副产热水600 t(70～105℃,用于热水制冷),回收总能量约240 MW。其中89 t/h的低压蒸汽和120 t/h低低压蒸汽可在装置内直接消化使用,剩余150 t/h低低压蒸汽(含20 t/h凝结水闪蒸汽)通过整体齿轮压缩机增压到1.8MPa(300℃),升级后的蒸汽可匹配到更多终端用户,实现能量的高效回收。这种高压比、大温升和大流量整体齿轮式压缩机是国内同类装置的首次应用。     

国产化芳烃联合装置能耗优化分析

中国石化自主开发的芳烃生产成套技术已成功实现600 kt/a和1 000 kt/a规模大型化工业应用,打破了国外技术长期垄断,在节能环保方面实现大幅提升和改进。通过对两套国产化芳烃联合装置中的二甲苯装置的能耗、原料、热联合、低温热利用以及催化剂、吸附剂使用等方面对比,分析降低二甲苯装置能耗的方法及措施。结果表明：增强二甲苯装置的热联合利用水平,通过物料间直接换热可提升热利用效率;装置低温余热回收后可发生蒸汽或产生热媒水,优先用于压缩机动力驱动介质,其余用于自产发电,可尽可能减少或避免使用外供蒸汽;使用新一代高性能催化剂和吸附剂等措施,均可有效降低二甲苯装置综合能耗,增加装置效益。     

压缩机蒸汽驱动方案对芳烃联合装置能耗的影响

甲苯歧化和C8芳烃异构化单元的循环氢压缩机（分别简称歧化、异构化循环氢压缩机）是芳烃联合装置不可或缺的关键设备。蒸汽驱动是保证歧化、异构化循环氢压缩机平稳运行的手段。不同等级的蒸汽可以用于驱动歧化、异构化循环氢压缩机，但存在能耗的区别。通过对歧化、异构化循环氢压缩机使用不同等级蒸汽驱动的不同方案进行对比来优化芳烃联合装置的蒸汽网络，使芳烃联合装置内部的蒸汽充分利用并减少低压蒸汽的外排，降低整个芳烃联合装置的能耗。计算结果表明，采用1.8MPa的中压蒸汽驱动歧化、异构化循环氢压缩机，可以充分利用芳烃联合装置的低压蒸汽，使装置的能耗最低，并且使对二甲苯产品的公用工程成本最低。     

压缩机蒸汽驱动方案对芳烃联合装置能耗的影响

甲苯歧化和C8芳烃异构化单元的循环氢压缩机（分别简称歧化、异构化循环氢压缩机）是芳烃联合装置不可或缺的关键设备。蒸汽驱动是保证歧化、异构化循环氢压缩机平稳运行的手段。不同等级的蒸汽可以用于驱动歧化、异构化循环氢压缩机,但存在能耗的区别。通过对歧化、异构化循环氢压缩机使用不同等级蒸汽驱动的不同方案进行对比来优化芳烃联合装置的蒸汽网络,使芳烃联合装置内部的蒸汽充分利用并减少低压蒸汽的外排,降低整个芳烃联合装置的能耗。计算结果表明,采用1.8MPa的中压蒸汽驱动歧化、异构化循环氢压缩机,可以充分利用芳烃联合装置的低压蒸汽,使装置的能耗最低,并且使对二甲苯产品的公用工程成本最低。     

芳烃联合装置低温热利用与流程优化

介绍了芳烃联合装置低温热利用与流程优化情况。利用抽余液塔与抽出液塔塔顶低温热生产热水,少量热水用来加热催化裂化装置除盐水,大部分热水通过第二类热泵生产0.35 MPa蒸汽并送去溶剂再生装置;甲苯塔塔顶气相热源除了少量用来替代异构化汽提塔3.50 MPa再沸蒸汽外,其余部分与重芳烃塔塔顶低温热一起生产0.62 MPa低低压蒸汽,大部分低低压蒸汽增压后作为芳烃抽提装置的再沸热源。该方案实现了芳烃联合装置内部与外部装置低温热的综合利用,优化了重芳烃塔与异构化汽提塔塔底换热流程。项目实施后,芳烃联合装置每年节能102.7 ktce, CO₂排放量减少256.1 kt,装置对二甲苯能耗降低3.22 GJ/t。     

硫磺回收装置伴热蒸汽的回收利用

硫磺回收装置在生产过程中生产的低压蒸汽，汕于无法外输，以往在用于装置保温后放空处理，现在通过技术改造得到了回收利用，本文介绍了保温蒸汽的回用方法，并对回用效果进行了分析。     

芳烃联合装置低温热回收技术研究

通过对现阶段芳烃装置低温余热的利用措施进行分析,指出芳烃装置低温热余热利用的技术难点,并以某炼油厂的芳烃装置为例,详细分析和计算该装置的低温热现状,并以C6、C7烃类为内取热介质,为该装置设计了内、外双低温热换热系统,充分回收芳烃装置的有效低温热41 MW/h,通过该设计,有望将芳烃装置的能耗降低10%～15%。该技术充分克服芳烃装置操作压力低的工艺难点,为芳烃装置的抽余液塔、抽出液塔、成品塔等的低温余热有效回收利用提供新途径、新工艺。     

芳烃联合装置低温热利用研究

分析了某炼化厂芳烃联合装置低温热源现状及潜在可匹配热阱,提出了热量利用方案,即芳烃联合装置抽余液塔顶气经热媒水取热后,作为乙二醇装置及C_5分离装置的热源。抽余液塔顶气的热负荷约68.0 MW,乙二醇及C_5分离装置可利用热负荷为40.5 MW,现有的抽余液塔顶空冷器带走的热负荷约10.0 MW,新增空冷器及管路损耗的热负荷为17.5 MW。新增空冷器可以降低取热用户负荷波动对芳烃联合装置的影响。芳烃联合装置热负荷的波动对于下游装置的影响可以通过调节现有取热蒸汽的用量来消除,各装置间留有足够的距离,以应对紧急情况的发生。项目实施后,芳烃联合装置可降低能耗1 845.5 MJ/t(以对二甲苯计),创造经济效益约4 179.6万元/a。     

某芳烃联合装置低温余热利用方案研究

以某芳烃厂抽余液塔和抽出液塔塔顶低温热利用为例,提出取热设计原则,以及塔顶低温热发生蒸汽的操作条件和流程。对蒸汽升压和蒸汽发电两种利用方式进行了详细分析和计算,得到优化的设计方案：采用蒸汽升压方案时,宜采用螺杆式压缩机进行升压;采用蒸汽发电方案时,在占地允许的情况下凝汽推荐采用空冷器冷却,环境温度对净发电量影响较大,建议采用空气冷却器设计气温进行设计。对于蒸汽升压和蒸汽发电两种方案的选择,升压蒸汽应优先替代由较高品位蒸汽减压得到的蒸汽,此时方案效益最优;如无可替代的用户,当电价高于0.54元/(kW·h)时,推荐采用蒸汽发电方案。     

惠州炼化芳烃联合装置低温热利用研究

芳烃联合装置流程长、产品多且沸点接近,是炼油厂最大的耗能部门,其中大量低温热没有回收利用是主要原因。总结了国内芳烃装置低温余热回收利用的实践,计算了中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司芳烃装置的低温余热分布,在成功回收邻二甲苯塔塔顶油气潜热产13 t/h,0.55 MPa蒸汽的基础上,提出了进一步回收利用余热的措施,包括:1将芳烃余热转化成热水并外送到邻近的石化园区作为其低温热阱热源,以减少园区蒸汽消耗;2实施装置内部热集成,升级利用低温热;3针对惠州地处亚热带,无采暖需求,伴热负荷小,且电价相对较高的现状,研究采用有机工质朗肯循环回收余热发电。计算表明,经过低温热热水输出、蒸汽凝结水发电改造和装置热集成改造,实现节能量406.1 TJ/a,具有良好的经济效益和社会效益。     

蒸汽凝结水闭式回收装置

技术简介：在蒸汽管网中，各路蒸汽的压力不同，高压凝结水会阻止低压凝结水进入回收管网，造成封闭回收不利，若将凝结水封闭增压输送，难以解决汽水混合的受阻、憋压及水击问题，甚至会导致回收系统无法正常工作。使用电泵加压输送，除会增加电能消耗外，还会产生防爆达不到要求，造成电泵叶轮汽蚀现象。本技术通过系统分析蒸汽管网的压力等级和次序，采用梯次加压，分段回收，     

蒸汽喷射式热泵在低温热回收的应用

中国石化集团南京化学工业有限公司资源优化项目建成后,蒸汽与低温热回收系统存在一定的缺陷,硝基氯苯精馏塔系塔顶余热副产0.18MPa饱和蒸汽因缺少用户而放空。比较多种回收低温热的途径,提出利用蒸汽喷射式热泵的优选方案。对回收的蒸汽升压,匹配全公司的低温热阱,不仅利用了原蒸汽系统减温减压的能量损失,而且大大降低了技术改造费用。结合蒸汽管网压力的优化,可获得较好的节能效果及经济效益。     

低温热泵回收能量研究

针对低温热泵技术的相关特点进行分析,与此同时还介绍了低温热泵技术回收炼油厂循环水低温热与城市热供暖联合的实例。经过大量的时间研究,并且对这些实际案例进行探讨,可以了解到低温液泵系统在进入到运行状态之后,其整体的效果相对较好,能够很好地满足供暖的各项需求,而且在使用的过程当中低温液泵回收能量的经济效益比较明显,仅仅使用一年就可以获得比较明显的回报,节能和环保的效益也非常显著。     

低压饱和蒸汽升压在芳烃联合装置蒸汽系统优化中的应用

针对某地区新建的芳烃联合装置中,低压饱和蒸汽过剩的情况,采用蒸汽压缩机升压解决了低压蒸汽不好利用的问题。通过对比低压蒸汽发电、制冷、热泵和压缩升压这几种方法的特点,选取了蒸汽压缩技术来回收利用低压蒸汽,这一技术经济效益良好,项目回收期短,未来有望进一步推广。这一方法也为炼化企业蒸汽平衡优化、节能降耗提供了一种新的思考。     

芳烃联合装置低温热利用与优化

芳烃联合装置因工艺流程长、循环量大、设备大型化等特点造成装置能耗较高,特别是吸附分离单元中作为对二乙基苯循环分离的抽出液和抽余液塔,两塔塔顶温度在100～200℃之间,拥有大量低温热,通过空冷冷凝会造成装置热量损失。某公司芳烃通过历年改造,实现了芳烃联合装置内部、芳烃联合装置与乙烯装置、公用工程装置和周围化工园区之间的低温热联合深度利用,装置能耗大幅降低,同时为炼厂低温热应用提供重要参考。     

电伴热及蒸汽夹套伴热在硫磺回收装置中应用的比较

从经济及装置特点两方面对硫磺回收装置电伴热和蒸汽夹套伴热进行了比较。电伴热既经济可靠，又方便施工、维护和控制。对硫磺回收这类有自产蒸汽且蒸汽又难有别的利用途径的装置，采用蒸汽夹套伴热是合理的。     

芳烃联合装置C8芳烃异构化催化剂的应用对比

介绍了RIC-200和RIC-270两种C8芳烃异构化催化剂在中国石化海南炼油化工有限公司两套采用国内自主技术建设的芳烃联合装置上的工业应用情况.通过对比两种催化剂的装填、干燥、投料开车等过程以及装置的运转和标定结果,分析两种催化剂的性能特点.结果表明,与RIC-200催化剂相比,RIC-270催化剂在异构化活性和乙苯...     

芳烃联合装置低温热的回收与利用

介绍了中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司芳烃联合装置低温热的回收和利用情况,通过对装置内歧化甲苯塔、重整油分馏塔和异构化脱庚烷塔等分馏塔顶流程的优化改造,利用低温余热,输出热水资源并靠提高除氧水温度增加自产蒸汽量,实现了芳烃联合装置内部、芳烃联合装置与炼油装置之间的低温热联合利用,装置能耗下降了1.26GJ/t,每...     

芳烃联合装置节能改造方案探讨

阐述了对某芳烃联合装置进行的以节能为主、扩能为辅的改造方案。对装置改造内容、规模选择、催化剂选择、热量集成方案、优化流程设计等进行了讨论。提出了可行的节能方案:装置改造尽量利用原有设备,如歧化和异构化反应器、反应炉、循环压缩机、吸附塔和转阀等关键设备;采用新型催化剂和新型吸附剂;充分挖掘装置潜力;合理配置热量集成方案,加强低温热利用,抽余液塔和抽出液塔加压操作,塔顶低温热用以发生低压蒸汽,脱庚烷塔塔顶低温热用以发生低压蒸汽;优化流程设计,歧化异构化反应部分采用热高分流程设计,异构化部分采用C8环烷烃部分循环流程。改造后装置能耗大幅降低,岐化、吸附分离、异构化和二甲苯精馏等装置能耗为506.90 GJ/h,折合12.16 GJ/t PX或10.91 GJ/t(PX+OX),仅为改造前能耗27.50 GJ/t PX的44%。     

芳烃异构化装置冷、热高压分离工艺对比分析

以某厂芳烃异构化装置为研究对象,介绍芳烃异构化装置存在的冷、热两种高压分离(高分)工艺流程的区别,结合PROⅡ软件模拟计算结果,从循环氢纯度、设备投资、能耗和操作费用等方面对两种工艺进行综合分析.结果表明,相比冷高分工艺,尽管采用热高分工艺循环氢纯度降低、溶解氢量增加会造成补充氢量略有提高,但装置换热流程更为合理,脱庚...