一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括熱媒水膨脹罐、熱媒水?芳烴產(chǎn)品換熱器、熱媒水?芳烴分餾塔頂油氣換熱器和熱阱裝置，所述熱媒水膨脹罐的熱媒水出口同時(shí)與熱媒水?芳烴產(chǎn)品換熱器和熱媒水?芳烴分餾塔頂油氣換熱器的熱媒水入口相連，熱媒水?芳烴產(chǎn)品換熱器和熱媒水?芳烴分餾塔頂油氣換熱器的熱媒水出口均與熱阱裝置的熱媒水入口相連，熱阱裝置的熱媒水出口與熱媒水膨脹罐的熱媒水入口相連。本實(shí)用新型對(duì)芳烴裝置的余熱進(jìn)行回收利用，不僅降低了芳烴裝置空冷器的電耗，而且降低了熱阱裝置蒸汽的消耗。
【專利說明】
一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煉油化工生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]芳烴裝置包括重整、芳烴抽提和對(duì)二甲苯等裝置，主要產(chǎn)品包括苯、甲苯和對(duì)二甲苯等芳烴產(chǎn)品。在芳烴生產(chǎn)過程中，主要采用精餾技術(shù)進(jìn)行組分分離。由于芳烴組分較為接近，產(chǎn)品純度要求較高，組分精餾分離需要消耗大量的熱能。芳烴裝置主要的分餾塔包括重整油分餾塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脫庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、鄰二甲苯塔、重芳烴塔等，以上分餾塔頂溫度普遍較高，然而受諸多條件限制，塔頂油氣熱量除了少部分用于加熱進(jìn)料、除鹽水和除氧水外，大多通過冷空器和水冷器冷卻，存在巨大的能量浪費(fèi)。
[0003]烯烴裝置包括乙烯、裂解汽油加氫、MTBE、丁烯-1和丁二烯裝置等，主要產(chǎn)品包括乙烯、裂解汽油、MTBE、丁烯-1和丁二烯等。在烯烴生產(chǎn)中，精餾分離過程消耗大量蒸汽。由于精餾塔底溫度普遍較低，卻采用蒸汽作為塔底重沸器熱源，存在著高質(zhì)低用的現(xiàn)象。
[0004]CN 201620134U公開了一種芳烴裝置內(nèi)的分餾塔塔頂換熱系統(tǒng)，包括分餾塔、冷卻設(shè)備、回流罐、換熱器、水栗和儲(chǔ)罐，所述分餾塔與冷卻設(shè)備之間新增一個(gè)換熱器，該分餾塔的出口連接換熱器的管層進(jìn)口，冷卻設(shè)備的進(jìn)口連接換熱器的管層出口；換熱器的殼層出口連接另一換熱器的殼層進(jìn)口，另一換熱器的殼層出口連接儲(chǔ)罐的進(jìn)口，儲(chǔ)罐的出口連接水栗的進(jìn)口，水栗的出口連接換熱器的殼層進(jìn)口。雖然所述系統(tǒng)采用惰性介質(zhì)循環(huán)取熱，成功避免了催化劑中毒風(fēng)險(xiǎn)，回收了塔頂油氣熱量，降低了冷卻設(shè)備負(fù)荷，但其存在惰性介質(zhì)昂貴，容易在管道及換熱系統(tǒng)中結(jié)垢導(dǎo)致傳熱效果較差，節(jié)能效果下降等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，本實(shí)用新型通過采用板式或板殼式換熱器作為熱媒水與分餾塔頂油氣換熱器，并在換熱器出口管線上增加在線監(jiān)測系統(tǒng)，一方面可以有效避免換熱器泄漏，另一方面可以提高換熱效果，將熱媒水的溫度提高至150°C以上，從而擴(kuò)展了熱阱，增加了熱媒水的應(yīng)用范圍，提高了節(jié)能效果。工藝改進(jìn)后，通過熱媒水可以回收芳烴裝置中芳烴分餾塔頂油氣以及芳烴產(chǎn)品的熱量，作為烯烴裝置中烯烴精餾塔的重沸器以及除鹽水的熱源，對(duì)芳烴裝置的余熱進(jìn)行回收利用，不僅降低了芳烴裝置空冷器的電耗，而且降低烯烴分餾塔或除氧器蒸汽的消耗。
[0006]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型提供了一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，所述芳烴裝置包括芳烴分餾塔，所述系統(tǒng)包括熱媒水膨脹罐、栗、熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器、熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器、熱阱裝置、水冷器和在線水監(jiān)測系統(tǒng)，所述熱媒水膨脹罐的熱媒水出口經(jīng)栗同時(shí)與熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器的熱媒水入口相連，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器的熱媒水出口均與熱阱裝置的熱媒水入口相連，熱阱裝置的熱媒水出口經(jīng)水冷器與熱媒水膨脹罐的熱媒水入口相連，在線水監(jiān)測系統(tǒng)位于熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器的塔頂油氣出口管路上。
[0008]本實(shí)用新型中，所述的熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器為板式或板殼式換熱器，可以避免或減少換熱介質(zhì)泄露。
[0009]以下作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的限制，通過以下技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)目的和有益效果。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述熱阱裝置包括熱媒水-除鹽水換熱器和熱媒水重沸器，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器的熱媒水出口同時(shí)與熱媒水-除鹽水換熱器和熱媒水重沸器的熱媒水入口相連，熱媒水-除鹽水換熱器和熱媒水重沸器的熱媒水出口與熱媒水膨脹罐的熱媒水入口相連;所述熱媒水重沸器為烯烴裝置中烯烴精餾塔的重沸器。
[0011]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述烯烴精餾塔包括脫乙烷塔、脫丙烷塔、脫丁烷塔、脫異丁烷塔、丁烯-1精餾塔、脫戊烷塔或丙烯塔中任意一種或至少兩種的組合。
[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述芳烴裝置包括重整裝置、芳烴抽提裝置和對(duì)二甲苯裝置;所述對(duì)二甲苯裝置包括歧化與烷基轉(zhuǎn)移、二甲苯分餾、異構(gòu)化和吸附分離單元。
[0013]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述芳烴分餾塔包括重整油分餾塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脫庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、鄰二甲苯塔或重芳烴塔中任意一種或至少兩種的組合。
[0014]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述在線水監(jiān)測系統(tǒng)包括在線水分析儀和監(jiān)測系統(tǒng)。
[0015]本實(shí)用新型所述的芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)的處理方法為:
[0016]來自熱媒水系統(tǒng)的熱媒水送至芳烴裝置通過熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器與芳烴分餾塔的塔頂油氣換熱，并通過熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器與芳烴產(chǎn)品換熱后，送至熱阱裝置，通過熱媒水重沸器作為烯烴精餾塔熱源為其供熱，并通過熱媒水-除鹽水換熱器與除鹽水換熱，熱阱裝置出來的熱媒水返回?zé)崦剿到y(tǒng)，形成一個(gè)熱媒水循環(huán)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]本實(shí)用新型通過熱媒水回收芳烴裝置中芳烴分餾塔頂油氣以及芳烴產(chǎn)品的熱量，作為烯烴裝置中烯烴精餾塔的重沸器以及除鹽水的熱源，對(duì)芳烴裝置的余熱進(jìn)行回收利用，不僅降低了芳烴分餾塔頂空冷器的電耗，而且降低烯烴分餾塔和除氧器蒸汽的消耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以降低芳烴裝置空冷器電耗20?80%，同時(shí)降低烯烴裝置烯烴分餾塔和除氧器50?100%的蒸汽消耗，具有明顯的節(jié)能效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述的芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中，1-芳烴分餾塔，2-烯烴精餾塔，3-熱媒水，4-熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器，5-熱媒水重沸器，6-水冷器，7-熱媒水膨脹罐，8-栗，9-在線水分析儀，10-熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器，11-芳烴產(chǎn)品，12-熱媒水-除鹽水換熱器，13-除鹽水。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為更好地說明本實(shí)用新型，便于理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的簡易例子，并不代表或限制本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，所述芳烴分餾塔為重整油分餾塔I，所述烯烴精餾塔為丁烯-1精餾塔2。
[0024]所述系統(tǒng)包括熱媒水膨脹罐7、栗8、熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器10、熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4、熱阱裝置、水冷器6和在線水監(jiān)測系統(tǒng)，所述熱媒水膨脹罐7的熱媒水出口經(jīng)栗8同時(shí)與熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器10和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4的熱媒水入口相連，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器10和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4的熱媒水出口均與熱阱裝置的熱媒水入口相連，熱阱裝置的熱媒水出口經(jīng)水冷器6與熱媒水膨脹罐7的熱媒水入口相連，在線水監(jiān)測系統(tǒng)位于熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4的塔頂油氣出口管路上O
[0025]所述熱阱裝置包括熱媒水-除鹽水換熱器12和熱媒水重沸器5，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器10和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4的熱媒水出口同時(shí)與熱媒水-除鹽水換熱器12和熱媒水重沸器5的熱媒水入口相連，熱媒水-除鹽水換熱器12和熱媒水重沸器5的熱媒水出口與熱媒水膨脹罐7的熱媒水入口相連，所述熱媒水重沸器5為丁烯-1精餾塔2熱源。
[0026]所述在線水監(jiān)測系統(tǒng)包括在線水分析儀9和監(jiān)測系統(tǒng)。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]以某廠120萬噸/年重整裝置為例，本實(shí)施例采用實(shí)施例1中所述的芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)進(jìn)行芳烴預(yù)熱回收利用。
[0029]來自熱媒水系統(tǒng)的熱媒水送至重整裝置分兩路取熱，一路通過熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4與溫度為128°C，流量為100t/h的重整油分餾塔I塔頂油氣換熱至110°C，回收熱量約5760kW，另一路通過熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器10與溫度為110°C、120t/h的脫戊烷油11換熱至100°C，可回收脫戊烷油熱量800kW。換熱后的熱媒水合并后再分兩路，一路送至熱媒水-除鹽水換熱器12與除鹽水13換熱，另一路送至熱媒水重沸器5作為丁烯-1精餾塔2(塔底溫度為62°C)的熱源為其供熱，換熱后的熱媒水溫度為75°C，再經(jīng)水冷器6調(diào)溫后進(jìn)入熱媒水膨脹罐7中，之后經(jīng)栗8加壓返回重整裝置取熱，形成一個(gè)熱媒水循環(huán)。
[0030]對(duì)比例1:
[0031]本對(duì)比例為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)實(shí)施例2中的某廠120萬噸/年重整裝置進(jìn)行熱量利用，溫度為128°C，流量為100t/h的重整油分餾塔I塔頂油氣直接進(jìn)入塔頂空冷器冷卻至35°C，熱量(約I(Mff)未回收利用。
[0032]丁烯-1精餾塔2的重沸器采用0.4MPag蒸汽，用量為9t/h，塔底溫度為62°C。
[0033]對(duì)比例2:
[0034]本對(duì)比例采用CN201620134U所述裝置對(duì)重整油分餾塔I進(jìn)行換熱，即采用惰性介質(zhì)，回收重整油分餾塔I塔頂油氣熱量，可回收約4500kW低溫?zé)帷?br>[0035]對(duì)比實(shí)施例2和對(duì)比例I和2，采用本實(shí)用新型所述的方法相對(duì)于對(duì)比例I中的方法，可以降低重整油分餾塔I塔頂空冷負(fù)荷5760kW，降低空冷電耗約62.2%，減少丁烯-1精餾塔蒸汽消耗9t/h，減少除氧蒸汽約2t/h;相對(duì)于對(duì)比例2中的方法，可以多回收重整分餾塔頂油氣和脫戊烷油熱量2060kW，具有更好的節(jié)能效果。
[0036]實(shí)施例3:
[0037]本實(shí)施例提供了一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，除了所述芳烴分餾塔為抽余液塔1，所述烯烴精餾塔為低壓脫丙烷塔2外，其他裝置以及裝置的連接關(guān)系均與實(shí)施例1中相同。
[0038]實(shí)施例4:
[0039]以某廠60萬噸/年對(duì)二甲苯裝置為例，本實(shí)施例采用實(shí)施例3中所述的芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)進(jìn)行芳烴余熱回收利用。
[0040]來自熱媒水系統(tǒng)的熱媒水送至對(duì)二甲苯裝置分兩路取熱，一路通過熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器4與溫度為163°C，流量為240t/h的抽出液塔I塔頂油氣換熱至150°C，回收熱量約12MW，另一路通過熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器1與溫度為140 0C、72t/h的對(duì)二甲苯11換熱至120°C，可回收對(duì)二甲苯熱量2000kW。換熱后的熱媒水合并后再分兩路，一路送至熱媒水-除鹽水換熱器12與除鹽水13換熱，另一路送至熱媒水重沸器5作為低壓脫丙烷塔2(塔底溫度為77°C)的熱源為其供熱，換熱后的熱媒水溫度為75°C，再經(jīng)水冷器6調(diào)溫后進(jìn)入熱媒水膨脹罐7中，之后經(jīng)栗8加壓返回重整裝置取熱，形成一個(gè)熱媒水循環(huán)。
[0041 ] 對(duì)比例3:
[0042]本對(duì)比例為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)實(shí)施例4中的某廠60萬噸/年對(duì)二甲苯裝置進(jìn)行熱量利用，來自對(duì)二甲苯裝置的溫度為163°C，流量為240t/h的抽出液塔I塔頂油氣直接進(jìn)入塔頂空冷器冷卻至120 °C，熱量(約15MW)未回收利用。
[0043]低壓脫丙烷塔2采用0.4MPag蒸汽，用量為12t/h，塔底溫度為77°C。
[0044]對(duì)比例4:
[0045]本對(duì)比例采用CN2016 20134U所述裝置對(duì)抽出液塔I進(jìn)行換熱，采用惰性介質(zhì)，回收抽出液塔I塔頂油氣熱量，可回收約1Mff低溫?zé)帷?br>[0046]對(duì)比實(shí)施例4和對(duì)比例3和4，采用本實(shí)用新型所述的方法相對(duì)于對(duì)比例I中的方法可以，可以降低抽出液塔I塔頂空冷負(fù)荷12MW，降低空冷電耗約60%，減少低壓脫丙烷塔蒸汽消耗12t/h，減少除氧蒸汽約5t/h;相對(duì)于對(duì)比例2中的方法，可以多回收抽出液塔頂油氣和二甲苯產(chǎn)品熱量4000kW，具有更好的節(jié)能效果。
[0047]綜合上述實(shí)施例和對(duì)比例的結(jié)果可以看出，本實(shí)用新型通過熱媒水回收芳烴裝置中芳烴分餾塔頂油氣以及芳烴產(chǎn)品的熱量，作為烯烴裝置中烯烴精餾塔的重沸器以及除氧器進(jìn)水的熱源，對(duì)芳烴裝置的余熱進(jìn)行回收利用，不僅降低了芳烴裝置空冷器的電耗，而且降低烯烴分餾塔或除氧器的蒸汽消耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以降低芳烴裝置芳烴分餾塔頂空冷器電耗20?80%，同時(shí)降低烯烴裝置烯烴分餾塔高品質(zhì)熱源消耗50?100%，具有明顯的節(jié)能效果。
[0048]
【申請人】聲明，本實(shí)用新型通過上述實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本實(shí)用新型并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本實(shí)用新型必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本實(shí)用新型的任何改進(jìn)，對(duì)本實(shí)用新型產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種芳烴裝置余熱回收利用系統(tǒng)，所述芳烴裝置包括芳烴分餾塔(I)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括熱媒水膨脹罐(7)、栗(8)、熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器(10)、熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器(4)、熱阱裝置、水冷器(6)和在線水監(jiān)測系統(tǒng)，所述熱媒水膨脹罐(7)的熱媒水出口經(jīng)栗(8)同時(shí)與熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器(10)和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器(4)的熱媒水入口相連，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器(10)和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器(4)的熱媒水出口均與熱阱裝置的熱媒水入口相連，熱阱裝置的熱媒水出口經(jīng)水冷器(6)與熱媒水膨脹罐(7)的熱媒水入口相連，在線水監(jiān)測系統(tǒng)位于熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器(4)的塔頂油氣出口管路上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱阱裝置包括熱媒水-除鹽水換熱器(12)和熱媒水重沸器(5)，熱媒水-芳烴產(chǎn)品換熱器(10)和熱媒水-芳烴分餾塔頂油氣換熱器(4)的熱媒水出口同時(shí)與熱媒水-除鹽水換熱器(12)和熱媒水重沸器(5)的熱媒水入口相連，熱媒水-除鹽水換熱器(12)和熱媒水重沸器(5)的熱媒水出口與熱媒水膨脹罐(7)的熱媒水入口相連;所述熱媒水重沸器(5)為烯烴裝置中烯烴精餾塔(2)的重沸器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述烯烴精餾塔(2)包括脫乙烷塔、脫丙烷塔、脫丁烷塔、脫異丁烷塔、丁烯-1精餾塔、脫戊烷塔或丙烯塔中任意一種或至少兩種的組入口 ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述芳烴裝置包括重整裝置、芳烴抽提裝置和對(duì)二甲苯裝置;所述對(duì)二甲苯裝置包括歧化與烷基轉(zhuǎn)移、二甲苯分餾、異構(gòu)化和吸附分離單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述芳烴分餾塔(I)包括重整油分餾塔、抽出液塔、抽余液塔、成品塔、脫庚烷塔、甲苯塔、二甲苯塔、鄰二甲苯塔或重芳烴塔中任意一種或至少兩種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述在線水監(jiān)測系統(tǒng)包括在線水分析儀(9)和監(jiān)測系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F24J3/00GK205641621SQ201620471286
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】唐宏亮, 余金森, 陳宇, 吳佶, 黃小亮, 楊遠(yuǎn)旋
【申請人】上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司