專利名稱：一種煙氣余熱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域，具體涉及一種制氫裝置轉(zhuǎn)化爐煙氣余熱回收工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，石油化工行業(yè)是能源消耗大戶，隨著國家節(jié)能總方針“資源開發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位”的貫徹執(zhí)行，在石油和化工廠中，節(jié)能降耗日益?zhèn)涫苤匾?。同時，在一個大型綜合煉廠中，單從某一個或幾個裝置角度，節(jié)能降耗往往是有限的。若從全廠角度來看，裝置與裝置之間實(shí)現(xiàn)熱聯(lián)合，充分利用裝置間富裕熱量，把一個裝置富裕的熱量用到需要熱量的裝置，從整體上節(jié)能降耗，提高煉廠的經(jīng)濟(jì)效益。隨著原油資源重質(zhì)化，劣質(zhì)高硫高酸的原油在煉油廠中所占比重逐漸增加，大型綜合煉廠基本上以加氫型裝置為主，因此制氫裝置在全廠總流程中占著重要地位，如同，水、電、汽、風(fēng)一樣，位居全廠的“公用工程島”行列。目前，煉廠中制氫裝置大都采用成熟可靠的輕烴水蒸汽轉(zhuǎn)化工藝。輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置設(shè)有轉(zhuǎn)化爐，用于提供轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需要的熱量。轉(zhuǎn)化爐需要的燃料主要采用裝置自產(chǎn)干氣來提供，不足部分由裝置外來燃料氣補(bǔ)充。燃料氣和預(yù)熱后的空氣混合，經(jīng)安裝于轉(zhuǎn)化爐上火嘴，在轉(zhuǎn)化爐輻射室釋放熱源，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，提供反?yīng)需要的熱量。溫度1050 1150°C之間的煙氣離開輻射室后，進(jìn)入對流室，在對流室內(nèi)回收熱量后，溫度降至150°C左右，由煙道氣引風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)煙囪排放至大氣。為了回收煙氣余熱，常規(guī)制氫裝置對流段設(shè)原料預(yù)熱段、中壓蒸汽過熱段、高溫空氣預(yù)熱段、產(chǎn)汽段、低溫空氣預(yù)熱段等組成。其中，原料預(yù)熱段利用煙氣高溫位熱量把原料預(yù)熱到550 650°C，滿足輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝要求；中壓蒸汽過熱段利用煙氣高溫位熱量過熱制氫裝置產(chǎn)生飽和蒸汽過熱到420 440°C，送出裝置至中壓蒸汽管網(wǎng)；高溫空氣預(yù)熱段、產(chǎn)汽段和低溫空氣預(yù)熱段利用煙氣中低溫位熱量。常規(guī)煙氣余熱利用，劉彥睿在《石油煉制與化工》2009.第2期上，發(fā)表題為制氫轉(zhuǎn)化爐排煙溫度高的原因分析與解決措施，介紹的余熱系統(tǒng)回收工藝，分別設(shè)有原料預(yù)熱段、蒸汽過熱段、蒸發(fā)段和空氣預(yù)熱器。但是，該工藝蒸發(fā)段采用自然循環(huán)水管式煙氣廢鍋發(fā)生中壓蒸汽，在裝置操作過程，由于換熱排管面積一定，但負(fù)荷變化時，因熱負(fù)荷無法調(diào)節(jié)，煙氣低溫位余熱不能充分利用，導(dǎo)致煙氣排煙溫度過高，有時高達(dá)200°C以上，這樣將可能導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)停機(jī)，裝置停產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失；另一方面，該工藝?yán)脽煔庥酂岚l(fā)生外輸中壓蒸汽，從全廠角度來看，由于集中設(shè)有中壓鍋爐產(chǎn)汽系統(tǒng)，4. 0 4. 4MPa(g)中壓蒸汽一般都比較富裕，同時相對燃料氣而言，用煤產(chǎn)汽更為經(jīng)濟(jì)，因此用能不盡合理，制氫裝置不需要外輸中壓蒸汽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中煙氣余熱利用中存在的缺點(diǎn)而提供一種新的煙氣余熱工藝，該工藝從全廠角度，采用制氫裝置與煉廠中其他裝置如常減壓裝置、加氫裝置等，組成熱聯(lián)合。取消常規(guī)的蒸汽過熱段和蒸發(fā)段，利用這兩段的提供熱量加熱其他裝置的冷物料。本發(fā)明一種煙氣余熱回收方法，具體技術(shù)方案如下1)來自輻射室溫度1050 1150°C的煙氣與溫度為480 520°C的換熱介質(zhì)換熱，換熱介質(zhì)升溫到630 650°C，煙氣降溫至940 960°C，940 960°C煙氣與450 490°C換熱介質(zhì)換熱，煙氣降溫至840 860°C ；2) 840 860°C的煙氣與280 320°C物料換熱，煙氣溫度降至640 660°C，640 660°C的煙氣預(yù)熱空氣，將高溫空氣預(yù)熱至420 550°C，煙氣溫度降至420 460°C ；3)420 460°C煙氣與250 320物料換熱，煙氣溫度降至沘0 300°C，280 300°C煙氣預(yù)熱空氣，煙氣降溫至130 160°C經(jīng)煙囪排放大氣。所述的輻射室為加熱爐輻射室。所示的高溫空氣，溫度為200 260°C的空氣，所示的低溫空氣為常溫下的空氣。所述的換熱介質(zhì)為高溫制氫原料，所述的280 320°C物料為中溫制氫原料。預(yù)熱的空氣用于加熱爐，可節(jié)省由于加熱空氣所需的燃料，節(jié)省能源。本發(fā)明采用采用制氫裝置與煉廠中其他裝置組成熱聯(lián)合，制氫裝置不外輸4.0 4. 4MPa(g)中壓蒸汽，而是利用預(yù)熱各種需要預(yù)熱的原料和加熱爐需要的空氣，熱空氣用于加熱加熱爐可節(jié)省燃料，克服了利用燃料生產(chǎn)蒸汽的能源浪費(fèi)。其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)取消了中壓蒸汽過熱段和蒸發(fā)段，合理利用煙氣的不同溫位的熱量，避免煙氣排放超溫，煙氣余熱得到充分利用。2)從全廠角度來看，制氫裝置不外輸中壓蒸汽，利用這部余熱提供給需要加熱的介質(zhì)，節(jié)約全廠燃料氣消耗。3)由于利用制氫裝置熱煙氣余熱提供需要加熱的介質(zhì)，降級其他裝置加熱爐的熱負(fù)荷，進(jìn)而降低了全廠裝置的投資。另外本發(fā)明還具有節(jié)能降耗，效益明顯等優(yōu)點(diǎn)。下面用附圖
和具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 以1500萬噸大型綜合煉廠，配套10萬標(biāo)立/時制氫裝置，預(yù)轉(zhuǎn)化工藝流程，溫度1050 1150°C之間的煙氣離開輻射室進(jìn)入對流室，對流室排管如下1)轉(zhuǎn)化原料預(yù)熱段6 利用煙氣1063°C溫位熱量，將1063°C煙氣與500°C制氫原料換熱，將制氫原料溫度提高到650°C，煙氣溫度降低950°C，到可回收熱量13. 88MW左右，折合標(biāo)油1190Kg/h，950°C與預(yù)熱360°C制氫原料將其預(yù)熱到480 510°C，煙氣溫度降低850°C可回收熱量13.沘麗左右，折合標(biāo)油1142Kg/h ；2)850煙氣溫與356°C常壓渣油換熱，將常壓渣油加熱至375°C，煙氣降溫至650°C，這樣可回收熱量19. 44MW左右，折合標(biāo)油1672Kg/h，650°C的煙氣與預(yù)熱高溫空氣，將230°C高溫空氣的溫度加熱到450°C，煙氣溫度降至470°C可回收熱量25. 12MW左右，折合標(biāo)油 2160Kg/h ；
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3)利用煙氣470 300°C之間溫位熱量，470°C煙氣312加熱常減壓裝置的初餾塔底油換熱將其加熱到320°C，煙氣溫度降至300°C，這樣可回收熱量21. 08MW左右，折合標(biāo)油181Ig/h，利用煙氣300 150°C之間溫位的熱量，300°C煙氣加熱低溫空氣使之溫度升高至250°C，煙氣溫度降至150°C，這樣可回收熱量12. 82MW左右，折合標(biāo)油1100Kg/h，煙氣溫度降至150°C經(jīng)煙囪排放至大氣。制氫裝置轉(zhuǎn)化爐煙氣余熱回收中，在滿足本裝置自身用能外，還能為其他裝置提供能量，這樣可為全廠提供約40. 52MW的熱量，折合標(biāo)油3484Kg/h，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種煙氣余熱回收方法，其特征在于，具體步驟為1)來自輻射室溫度1050 1150°C的煙氣與溫度為480 520°C的換熱介質(zhì)換熱，換熱介質(zhì)升溫到630 650°C，煙氣降溫至940 960°C，940 960°C煙氣與450 490°C換熱介質(zhì)換熱，煙氣降溫至840 860°C ；2)840 860°C的煙氣與沘0 320°C物料換熱，煙氣溫度降至640 660°C，640 660°C的煙氣預(yù)熱高溫空氣，將空氣預(yù)熱至420 550°C，煙氣溫度降至420 460°C ；3)420 460°C煙氣與250 320物料換熱，煙氣溫度降至沘0 300°C，280 300°C煙氣預(yù)熱低溫空氣，煙氣降溫至130 160°C經(jīng)煙囪排放大氣。
2.依照權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收方法，其特征在于所述的高溫空氣，溫度為200 260°C的空氣。
3.依照權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收方法，其特征在于所述的低溫空氣為常溫下的空氣。
4.依照權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收方法，其特征在于所述的換熱介質(zhì)為高溫制氫原料。
5.依照權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收方法，其特征在于所述的280 320°C物料為中溫制氫原料。
6.依照權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收方法，其特征在于所述的輻射室為加熱爐輻射室。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣余熱回收方法，是將來自輻射室溫度1050～1150℃的煙氣依次分別與溫度為480～520℃的換熱介質(zhì)、450～490℃換熱介質(zhì)、280～320℃物料換熱、高溫空氣、250～320物料和低溫空氣換熱，煙氣降溫至130～160℃經(jīng)煙囪排放大氣，預(yù)熱的空氣用于加熱爐供氧，克服了現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域煙氣預(yù)熱產(chǎn)生蒸汽所造成的燃料浪費(fèi)。
文檔編號F27D17/00GK102374792SQ20101026162
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月21日
發(fā)明者劉書朋, 田小玲, 趙建煒 申請人:中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司