《武汉工程大学学报》 2010年01期
30-32
出版日期：2010-01-31
ISSN:1674-2869
CN:42-1779/TQ
中国石化武汉分公司低温热能的利用
引言 催化裂化［1］是炼油厂重要的二次加工过程，装置能耗较大，其节能潜力也较大.与国外同类装置相比，我国催化裂化装置能耗普遍偏高，因此，降低装置能耗，提高用能水平，是催化装置操作中急需解决的问题.中石化武汉分公司是燃料化工型炼油厂，现加工能力500×104 t/a.2007年武汉分公司两套催化能耗约55～59 kg(EO)/t（千克标准油/吨），具有较大的节能潜力，特别是低温热还未充分利用［23］.另一方面，两套气分装置能耗分别约46 kg(EO)/t和63 kg(EO)/t，蒸汽消耗均在10 t/h以上.为了解决以上问题，2008年3月底，武汉分公司进行了两套催化装置和两套气分装置低温热联合节能改造［4］.
1低温热利用改造的内容
1.11#催化与2#气分热联合1#催化分馏塔顶油气空冷器拆除一组两台，增上两组四台低温热水换热器；新建一座150 m3热水缓冲罐和两台热水罐，新增两台热水泵.原则流程如图1所示.
1.21#催化装置顶循与轻柴换热后引至2#气分
脱丙烷塔重沸器E103和丙烯塔重沸器（E108A）作热源，新增顶循与轻柴换热器（两台），顶循管线扩径，顶循泵更换；脱丙烷塔重沸器（一台）和丙烯塔重沸器（两台）更新，增加低温热水加热器.
图12#低温热水循环系统示意图
Fig.1 Schematic drawing of No.2 low temperature Hotwater circulation system图2改造后1#催化柴油流程示意图
Fig.2Flow diagram of diesel oil in NO.2 FCC unit after modification图3改造后1#催化顶偱流程示意图
Fig.3Flow diagram of top circulation in No.1 FCC unit after modification1.32#催化与1#气分热联合2#催化顶循与柴油换热，引至1#气分做脱丙烷塔重沸器（E103A）热源，换热后的顶循返回与锅炉水换热.新增顶循与柴油换热器，更换顶循泵；更换脱异丁烯塔重沸器，增加低温热水加热器.原则流程如图4所示.
图4改造后2#催化顶偱流程示意图
Fig.4Flow diagram of top circulation in No.2 FCC unit after modification1.4低温热利用改造的经过2004年，中石化武汉分公司已建立了1#热水泵站系统，将联合催化以及常减压的热水取出供气分做塔底热源.2008年将新建500万 t常减压装置和新建常压污水汽提的低温热水并入到1#低温热水系统.同时改造1#气分塔底重沸器E106，E112，使之可利用低温热水做热源.
图51#热水泵站系统示意图
Fig.5Schematic drawing of No.1 low temperature hotwater circulation system第1期魏巍，等：中国石化武汉分公司低温热利用改造
武汉工程大学学报第32卷
2节能改造后能耗变化和分析本次改造于2008年3月两套催化裂化装置与气体分离装置大修期间进行，主体装置开工后即投用该系统.两套催化的低温热得到充分利用，气分装置已不用蒸汽.改造后各装置处理量不变，产品分布良好，产品质量合格，装置能耗降低.
2.11#催化装置和2#气分装置热联合后能耗改变情况能耗值按中国石化股份有限公司下发的《炼油厂能量消耗计算与评价方法》（2004年12月）有关规定，低温热只计算60 ℃以上部分的能量，低温热节省能耗按实际能量的50％计算（下同）.1#催化装置能耗下降量为4 kg(EO)/t，降低全厂能耗0.8 kg(EO)/t.
表1改造后1#催化装置（110万 t/a）能耗变化
Table 1Energy consumption of No.1 FCC unit
(1.1Mt/a) after modification
项目单位数值（2008年7月）低温水进装置温度℃58.2低温水去气分温度℃78.7低温水流量t/h334.5外输热量kg(EO)/t-2.5顶循去气分温度℃140顶循返回温度℃97顶循流量t/h130顶循外输热量kg(EO)/t-1.5总外输热kg(EO)/t-42#气分装置能耗降低25.55 kg(EO)/t，降低全厂能耗0.9个单位.
表2改造后2#气分装置（18万 t/a）能耗变化
Table 2Energy consumption of No.2 Gas separation unit(0.18Mt/a) after modification
能耗介质单耗（2007年1~12月）单耗（2008年7月）1.0 MPa蒸汽0．623 t/t0 t/t顶循热油——130 t/h低温热水——334．54 t/h能耗63.45 kg(EO)/t37.9 kg(EO)/t2.22#催化装置和1#气分装置热联合后能耗变化情况
表3改造后2#催化装置（100万 t/a）能耗变化
Table 3Energy consumption of No.2 FCC unit
(1.0Mt/a) after modification
项目单位数值（2008年7月）顶循去气分温度℃135顶循返回温度℃105顶循流量t/h185顶循外输热量kg(EO)/t-1.3低温水进装置温度℃60低温水去气分温度℃80低温水流量t/h4302004年，中石化武汉分公司已建立了1#热水泵站系统，将联合催化及常减压的低温热水取出供1#气分做塔底热源.2008年2#催化装置低温热改造主要是将顶偱引至1#气分做脱丙烷塔热源.此次只计算顶偱输出能量.2#催化装置能耗降低1.3 kg(EO)/t，降低全厂能耗026个单位.新建500万t/a常减压装置和常压污水汽提的低温热水并入到1#低温热水系统.两套催化与气分热联合后，1#气分装置和2#气分装置已不使用1.0 MPa蒸汽做热源.2007年1#气分装置耗蒸汽93 932 t/a，2#气分装置耗蒸汽84 651 t/a.2008年改造后蒸汽耗量为零.表4改造后1#热水循环系统能耗变化
Table 4Energy consumption of No.1 hotwater
circulation system after modification
装置产生低温水量/(t/h)500万t/a常减压装置130常压污水汽提装置100总计230对全厂能耗影响0.39 kg(EO)/t表5改造后1#气分装置（30万 t/a）能耗变化
Table 5Energy consumption of No.1 gas separation unit(0.30Mt/a) after modification
项目单位数值（7月）1.0MPa蒸汽（t/h）-10.0蒸汽能耗影响kg(EO)/t-21.28顶循输入热量kg(EO)/t4.33新增低温水输入热量kg(EO)/t6.5能耗变化kg(EO)/t-10.45对全厂能耗影响kg(EO)/t0.63改造后每小时节约1.0 MPa蒸汽22 t/h，降低全厂能耗2.81 kg(EO)/t.按蒸汽130 元/t计算，节约蒸汽费用2 402.4 万元/a.工程总投资约2 900万元，两年内即可收回投资，经济效益明显.
3结语a. 低温热利用节能改造项目实施后，使装置原来未被合理、有效使用的低温位热源得到充分的利用.通过热能的梯级利用，解决了高能位低用的问题，使全厂炼油综合能耗降低了2.81 kg（EO）/t.b. 采取的节能措施先进、可靠、实用，所涉及的工艺动改主要是装置换热流程的调整，不影响生产装置的正常操作. 低温热改造后各装置处理量不变，产品分布良好.c. 项目充分依托原有设施，工程总投资约2 900万元，改造后每年节约蒸汽费用2 402.4万元，经济效益显著.