柴油加氢装置余热回收利用节能技术改造
2014-03-17张鹏
张 鹏
(中海石油中捷石化有限公司 河北黄骅 061101)
1 技术领域
本改造提供了如何使柴油加氢装置余热回收利用，属于石油化工技术领域。
2 工艺改造原因及目的
柴油加氢装置产品经过一系列换热冷却，产品余热仍在100℃左右，最终依靠空冷器A-3002A/B使柴油产品冷却至50℃。为使装置更加优化，深挖节能点，有效回收利用余热，使之达到节能降耗目标。
3 柴油产品外送工艺流程
柴油加氢装置分馏塔底精制柴油（250℃）经分馏塔底重沸炉循环泵P3003A/B增压至1.3Mpa，增压后的产品柴油（装置满负荷约37.5t/h）与低分油换热E-3004换热至100℃左右，进入柴油空冷器A3002冷却至50℃出装置；
4 优化改造后的工艺流程
对空冷器A-3002前入口管线进行改造，新增上换热器（E-3020），柴油产品走新增换热器（E-3020）管层，原料泵P-3001出口管线改为走新增换热器（E-3020）壳层，经过新换热器（E-3020）换热后的柴油产品，利用空冷A-3002 A/B的百叶窗实现最终冷却50℃，送往产品灌区。
5 新增换热器的选型
换热器设计为高压换热器，管层设计压力1.38Mpa，壳层设计压力8.3Mpa，换热面积130m2。
6 优化改造后的操作流程
6.1 分馏塔底柴油产品（250℃）通过塔底循环泵P-3003A/B增压后，经过换热器E-3004换热至100℃，接着进入新增换热器E-3020管层与柴油原料进行换热。
6.2 从换热器E-3020管层换热后的柴油产品大约55℃，通过空冷器A-3002A/B百叶窗进行调节控制，把温度降至50℃以下，送至柴油产品罐区。
6.3 柴油原料通过原料泵P-3001A/B/C增压，进入新增换热器E-3020壳层与柴油原料进行换热，由于柴油原料的温度随原料罐区储存情况而波动较大，一般在10℃～40℃之间，为确保有效回收余热，不久要使工艺运行平稳，还要控制换热后温度，避免换热后的原料温度过高，连锁导致反应系统的高压空冷负荷过大，可以通过新增调节阀FV-3020对其根据原料温度对柴油原料换热流量进行控制。
6.4 经过换热器E-3020换热后的柴油原料温度指控在70℃，然后进入换热器E-3003继续之后的换热升温。
7 改造项目成本及经济效益
7.1 改造项目所需费用
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7.2 改造后的经济效益
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7.2.1 由于A-3002A/B可以全部停运，可节约全部运行电费，根据A-3002A/B工作电流为11kw/h，按电费单价0.6元来计算，一年可节约电费11.5632万元,折合标煤可节约77858.88kgce。
这以后，曼尼托巴、阿尔伯塔和卑诗省均有学生家长分别向本省教育厅请愿，要求恢复数学基础知识和技能的教学.[5]
7.2.2 计算加热炉的瓦斯气节约量，可根据公式Q瓦斯=∑QⅰXⅰ，其式中：
Q为燃料气热值；
Xⅰ为单一燃料气的体积百分率；
Qⅰ为单一燃料气的热值；
将瓦斯气组成代入公式得：
Q瓦斯=∑QⅰXⅰ=26230kJ／m3
产品余热能够利用的有效能量根据Q′=GC(T2—Tl)，其式中:
Q′为反应加热炉的有效能量；
C为柴油的比热为2.14×103kJ/T/K；
T2为换热器E-3004出口温度100℃；
T1为换热器A-3002出口温度55℃；
假设分管内没有气化潜热。将数值代入得：
Q'=GC(T2—Tl)=3611×103kJ/h
按全部有效热量最少有60%回收利用，Q回=Q'×60%=2166×103kJ/h
式中，B为反应加热炉节省的燃料消耗量；
Q瓦斯为燃料的低发热值26.23×103kJ／m3；
根据公式：
B=Q回/Q瓦斯=82Nm3/h
7.3 通过以上2表可以看出，本次项目改造成本费用约为20万元，且一次性投入，无运行成本。项目改造后一年共计可节约标煤760276.53kgce，可创造经济效益为一年节约加工成本共计31.6761万元。
8 结语
改造后的柴油加氢装置流程不仅优化了原有工艺，更有效回收及利用装置余热，降低单位加工成本，使之做到深挖装置节能潜力，节能降耗的目的。
[1]陈炳,许宁.化学反应过程与设备[J].化学工业出版社，2005,(8).
