天津分公司煉油部低溫熱利用措施

高曉玲

（中國石化天津分公司 天津 300270）

引言

天津石化煉油部正在運行的生產裝置包含兩套常減壓、兩套加氫裂化、重整抽提、兩套延遲焦化、兩套柴油加氫、蠟油加氫、航煤加氫、一套硫磺回收等主要裝置及儲運系統和公用工程系統.煉油新區實現了高度熱集成，上下游裝置實現直供料，2號柴油加氫裝置精制柴油作為航煤加氫分餾塔底熱源。在低溫熱利用方面，設立高溫熱媒水系統，回收2#加氫裂化、2#柴油加氫、蠟油加氫裝置低溫熱，送熱電部二電站用來加熱除鹽水，也可作為2號氣體分餾裝置脫丙烯塔底熱源。設立低溫熱媒水系統，回收2號延遲焦化裝置的低溫熱，冬季為新區裝置采暖伴熱提供熱源，夏季為溴化鋰機組供熱。本文介紹了煉油部在低溫熱利用方面存在的潛力，并提出優化措施。

1 煉油部低溫熱利用現狀

煉油高溫熱媒水設計供回水溫度為120/55℃、585t/h，其中80t/h作為2號氣體分餾裝置脫丙烯塔底熱源，505t/h進入熱電部二電站與除鹽水換熱。現因熱電部二電站除鹽水量下降、除鹽水-高溫熱媒水換熱器換熱效率下降等原因,高溫熱媒水回水溫度遠高于設計（夏季高達90℃），系統取熱能力下降,2#加氫裂化、2#柴油加氫、蠟油加氫裝置低溫熱量較大,裝置低溫熱分布見表1。

表1 煉油部低溫熱分布情況

熱電部二電站除鹽水分為三路，第一路通過相變換熱器與煙氣換熱、第二路通過冷渣換熱器與冷渣換熱、第三路通過三組熱媒水換熱器與煉油高溫熱媒水換熱。其中，經過相變換熱器升溫后的第一路除鹽水再次并入母管中，與第三路除鹽水匯合后進入熱媒水換熱器，第二路除鹽水經冷渣升溫后直接進入除氧器.二電站除鹽水進除氧器溫度為80℃。

2 擬采取的節能措施

經過對熱阱溫位、系統改造投資等多方面進行評估，擬將二電站內現有熱媒水-除鹽水換熱器更換為高效換熱器，在一電站內新增高溫熱媒水加熱一電站除鹽水流程，設備采用吸收式換熱機組，高溫熱媒水在二電站與除鹽水換熱后引入一電站作為熱源。項目實施后，熱媒水回水溫度降低，滿足煉油部被取熱裝置工藝物料冷卻需要，同時增加熱媒水熱量輸出。

2.1 吸收式換熱機組工作原理

吸收式換熱機組工作原理類似于熱泵，由四個與外界隔絕的由換熱管組成的部件構成，即發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器。發生器產生水蒸汽和濃縮溴化鋰溶液；冷凝器將換熱管外水蒸汽冷凝為水，并釋放熱量加熱換熱管里的水；蒸發器的換熱管將冷凝器傳來的水蒸發為水蒸汽，水蒸汽吸收蒸發器換熱管里介質的熱量。吸收器換熱管外的溴化鋰溶液吸收水蒸汽，水蒸汽釋放熱量，加熱換熱管里的介質。如此循環。

2.2 吸收式換熱的特點

吸收式換熱機組突破了常規換熱機組的換熱極限,作為加熱流體的熱流體出口溫度可以低于被加熱流體的進口溫度[1]。

吸收式換熱的優勢：一是熱媒水回水溫度降低,增加了熱媒水從裝置的取熱量,增加了裝置低溫熱的熱輸出,同時降低裝置冷卻物料的空冷、循環水能耗。二是高溫熱媒水回水溫度降低減少了管網的熱力損失。三是通過吸收式換熱大幅降低熱力管網回路熱媒的溫度,可提高熱力管網輸送能力。

2.3 項目節能效果

利舊現有煉油熱媒水與物料取熱的換熱器，通過把回水溫度由現狀90℃降低到35℃，即585t/h熱媒水返回煉油取熱的溫度為35℃，換熱器核算結果如下：

表2 高溫熱媒水取熱量

表3 項目投用前熱電部二電站除鹽水獲取的熱量

表4 項目投用后熱電部除鹽水獲取的熱量

此項目投產后熱電部除鹽水獲取的熱量非冬季增加24.4 MW、冬季增加26.6 MW，經濟效益顯著。

3 低溫熱利用潛力分析

表5 煉油部新區裝置未利用的低溫熱

2020年2#柴油加氫裝置將停運，可考慮將以上裝置未利用的低溫熱納入高溫熱媒水系統以替代2#柴油加氫裝置低溫熱用于加熱熱電部除鹽水。

結語

高溫熱媒水與熱電部除鹽水換熱系統改造后，煉油部低溫余熱利用將得到提高，熱電部加溫用蒸汽量將顯著下降，煉油部相關裝置物料冷卻耗電和循環水耗量進一步下降。煉油老區裝置低溫熱利用可考慮采用溴化鋰二類熱泵產生0.4MPa蒸汽用作溶劑再生裝置熱源。