煉油廠低溫?zé)崂玫奶接?/h1>
2014-04-29 00:00:00王勇
科技與企業(yè) 2014年6期
【摘要】煉油廠在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，這些熱能具有非常大的熱能利用潛力，如果這些余熱沒有得到較好的利用，將會(huì)造成一種能源上的浪費(fèi)。本文對對煉油廠的低溫余熱的利用現(xiàn)狀、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法做出了簡要探討。
【關(guān)鍵詞】低溫?zé)崂?；煉油廠；途徑；技術(shù)
1、引言
煉油廠在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，由于生產(chǎn)工藝的需要，會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，如果這些余熱沒有得到較好的利用，將會(huì)造成一種能源上的浪費(fèi)。而我國目前的一項(xiàng)重要基本國策就是倡導(dǎo)“節(jié)能減排”，因此做好煉油過程余熱的利用同樣是煉油廠的一項(xiàng)重要工作。所謂煉油廠的低溫余熱，是指在產(chǎn)品加工后留下的溫度低于200℃的煙氣或溫度低于150℃未利用的高溫?zé)崴?、低壓蒸汽及在冷卻高溫物料過程中所轉(zhuǎn)移的熱量。由于這些低溫余熱的溫度相對較低，使得熱能的回收利用具有很大的挑戰(zhàn)性，但在煉油過程中會(huì)產(chǎn)生大量低溫余熱，具有非常大的熱能利用潛力，因此開發(fā)有效的煉油低溫余熱利用技術(shù)是相關(guān)企業(yè)的研究重點(diǎn)。本文對煉油廠的低溫余熱的利用現(xiàn)狀、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法做出簡要探討。
2、我國煉油廠的低溫余熱利用現(xiàn)狀分析
國內(nèi)煉油企業(yè)的低溫余熱利用與國外企業(yè)相比存在著一定差距，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國在低溫能源的利用上僅能達(dá)到總能源的30%，而日本、美國等發(fā)達(dá)國家的相關(guān)能源利用可以達(dá)到60%以上，這種現(xiàn)狀不僅造成一種重要能源的浪費(fèi)，還會(huì)對環(huán)境污染造成一定威脅。近幾年來，通過學(xué)習(xí)國外煉油企業(yè)的低溫余熱利用經(jīng)驗(yàn)及引進(jìn)先進(jìn)低溫余熱利用技術(shù)，我國逐漸將煉油產(chǎn)生的低溫能源利用到余熱制冷、維溫采暖和發(fā)電等幾個(gè)方面。隨著對低溫余熱利用的重視和相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在近幾年中已經(jīng)將低溫余熱運(yùn)用到海水的淡化領(lǐng)域，并且已經(jīng)取得了比較不錯(cuò)的效果。而且，我國企業(yè)通過對相關(guān)能源利用裝置進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，已經(jīng)大大提高了低溫?zé)崮茉吹睦盟?。但我國的煉油廠低溫?zé)岬睦寐逝c發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，仍有一些企業(yè)將大量低溫余熱直接排放到環(huán)境之中。
如果企業(yè)能夠?qū)⒌蜏赜酂徇M(jìn)行合理的回收利用，將能源轉(zhuǎn)移到其它需要低溫能源的工藝和用途之中，不僅是一種能源的節(jié)約再利用，還是一種通過利用“低品位”熱能來變相節(jié)約“高品位”熱能的有效途徑。目前煉油廠的低溫?zé)崮茉串a(chǎn)生裝置主要有90、80萬t/a的裂解催化裝置和500萬t/a的常減壓裝置。而這些裝置多數(shù)采用循環(huán)水冷卻，未能循環(huán)利用低溫?zé)崮?。為提高低溫?zé)崮艿幕厥绽寐?，我國已?jīng)開始從優(yōu)化主體裝置和熱聯(lián)合相關(guān)裝置等方面來提高煉化過程中的低溫?zé)崮艿睦眯?。但煉油裝置復(fù)雜多樣，熱阱和熱源不僅數(shù)量多，分布也比較廣泛，使得這種通過優(yōu)化裝置的方法的效果受到一定限制；此外，在低熱能的回收利用過程中還會(huì)出現(xiàn)能源不匹配的問題，這也是制約低溫余熱回收和利用效率提高的重要原因。除優(yōu)化裝置不能有效提高利用率以外，已經(jīng)開發(fā)出的低溫?zé)岬睦猛緩揭膊荒艹浞掷糜酂崮茉?，如煉油廠工作區(qū)和生活區(qū)的取暖及熱水使用，這些途徑的熱能消耗相對較低，取暖耗能還受到季節(jié)的限制，因此低溫?zé)崮艿挠昧坑邢蓿沟玫蜏責(zé)岵荒艹浞掷谩?/p>
3、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法
為有效利用煉油廠的低溫?zé)岬睦眯?，可從如下兩個(gè)方面入手，即開發(fā)有效余熱回收利用途徑和更新先進(jìn)技術(shù)，這兩個(gè)方面均是目前煉化企業(yè)研究的重點(diǎn)。針對熱能回收利用途徑而言，目前主要應(yīng)用于其它低能級(jí)消耗的加熱源和熱能的升級(jí)再利用，而技術(shù)更新主要從改進(jìn)低溫?zé)峄厥展に嚭蛢?yōu)化低溫?zé)峄厥昭b置兩個(gè)方面尋找低溫余熱利用的突破點(diǎn)。
3.1低溫余熱的回收利用途徑
將余熱直接作為一般低能耗的加熱源是煉油廠低溫余熱利用的主要途徑，理論上來講只要再利用過程中所需要的熱源溫度低于余熱能源的溫度，均可作為低溫余熱回收再利用的途徑，這種途徑不僅可以替換較高溫度的熱源，還能降低較高能級(jí)熱源加熱過程中的熱能損失，因此成為煉油廠低溫?zé)崂盟瞥绲挠行Х桨浮Ｄ壳盁捰蛷S的低溫余熱可利用與生活用水的加熱、裝置低溫物流的加熱和煉油廠部件、廢渣等的干燥。其中用于生活區(qū)用水的加熱不僅可以通過提高員工的生活水平來體現(xiàn)出企業(yè)的人性化管理，還能減少生活用水加熱過程中煤炭、石油氣等能源的消耗，對企業(yè)節(jié)省開支及減少資源浪費(fèi)都有促進(jìn)作用。而用于低溫物流的加熱和其它材料的干燥則直接將低溫能源用于生產(chǎn)產(chǎn)品的能源消耗，同樣節(jié)約了大量能源，如用低溫余熱進(jìn)行煉化廠的污泥干化，可以減少企業(yè)對“高品位”能源的使用。
由于很多企業(yè)對低溫?zé)岫加行枨?，且需求量很大，因此除直接將余熱用于加熱源以外，余熱升?jí)利用也是一種低溫?zé)嵩倮玫闹匾緩健５@種途徑對余熱利用及能源傳遞有一定的技術(shù)要求，需要借助熱泵等技術(shù)進(jìn)行余熱的加熱和熱能傳遞。如一些煉油廠采用壓縮式熱泵，將低溫余熱回收利用于物流的加熱，可以取得較為理想的節(jié)能作用。此外，將低溫余熱用于發(fā)電也是一種較為理想的熱能升級(jí)利用。因?yàn)槿绻麊渭兊母鶕?jù)低溫?zé)岚l(fā)電設(shè)計(jì)方案是難以實(shí)施的，這不僅需要較大的投資，而且低溫?zé)岬陌l(fā)電效率低，而針對煉化廠的低溫?zé)嵩?，無需專門的低溫加熱源，只需采用低溫發(fā)電技術(shù)將低溫余熱進(jìn)行能源再利用，因此可以節(jié)省發(fā)電過程中的能源消耗，提高煉油廠低溫余熱的利用效率。
3.2低溫余熱的回收利用的技術(shù)方法
改進(jìn)低溫?zé)峄厥展に嚳梢杂行岣邿崮芑厥招?，如一些煉化廠將催化裝置的氣分加熱流程和冷卻流程進(jìn)行了改進(jìn)，先利用催化分流單元的熱能對除氧水加熱，然后將余熱為氣分裝置的丙烯塔和乙烷塔提供熱源，由此實(shí)現(xiàn)了兩套裝置之間的熱聯(lián)合，大大提高了熱能的利用效率。除實(shí)現(xiàn)這兩套裝置的熱聯(lián)合以外，還有很多其他低溫?zé)崂霉に嚕绱呋鸦b置油氣與電廠軟化水換熱、低溫水溴化鋰吸收制冷、凝結(jié)水熱量的利用、常壓蒸餾裝置油氣與電廠工業(yè)水換熱等，這些工藝均取得了理想的低溫余熱再利用效果。這些工藝均多數(shù)低溫?zé)岬睦弥刑剿鞒隽朔椒ǎ跓捇蜏責(zé)嵯到y(tǒng)之間建立了協(xié)調(diào)、互供、互補(bǔ)的鏈接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低溫?zé)崮艿挠行Щ厥绽谩?/p>
4、小結(jié)
煉油廠在煉化過程中會(huì)產(chǎn)生大量低溫余熱，能否有效回收再利用這些低溫余熱也是煉油廠實(shí)力的一種表現(xiàn)。雖然上述途徑和方法可以有效的回收再利用低溫?zé)崮埽浠厥招室廊粵]有達(dá)到理想效果。因此，煉油企業(yè)還要根據(jù)自己的余熱利用現(xiàn)狀，開發(fā)和探索更有效的低溫余熱利用途徑和方法，進(jìn)一步提高煉油廠的低溫?zé)崂眯省?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]孫惠山，李勝山，傅宗茂，董石正.煉油廠低溫余熱利用與低溫濕汽發(fā)電設(shè)計(jì)[J].化工進(jìn)展，2009年S1期
[2]解鑫，趙大鵬，王冬梅.煉油廠低溫?zé)崂肹J].河北化工，2010年03期
[3]廖家祺，陳安民.煉油廠低溫?zé)峄厥绽玫耐緩郊凹夹g(shù)[J].煉油設(shè)計(jì)，2000年09期
【摘要】煉油廠在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，這些熱能具有非常大的熱能利用潛力，如果這些余熱沒有得到較好的利用，將會(huì)造成一種能源上的浪費(fèi)。本文對對煉油廠的低溫余熱的利用現(xiàn)狀、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法做出了簡要探討。
【關(guān)鍵詞】低溫?zé)崂?；煉油廠；途徑；技術(shù)
1、引言
煉油廠在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，由于生產(chǎn)工藝的需要，會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，如果這些余熱沒有得到較好的利用，將會(huì)造成一種能源上的浪費(fèi)。而我國目前的一項(xiàng)重要基本國策就是倡導(dǎo)“節(jié)能減排”，因此做好煉油過程余熱的利用同樣是煉油廠的一項(xiàng)重要工作。所謂煉油廠的低溫余熱，是指在產(chǎn)品加工后留下的溫度低于200℃的煙氣或溫度低于150℃未利用的高溫?zé)崴?、低壓蒸汽及在冷卻高溫物料過程中所轉(zhuǎn)移的熱量。由于這些低溫余熱的溫度相對較低，使得熱能的回收利用具有很大的挑戰(zhàn)性，但在煉油過程中會(huì)產(chǎn)生大量低溫余熱，具有非常大的熱能利用潛力，因此開發(fā)有效的煉油低溫余熱利用技術(shù)是相關(guān)企業(yè)的研究重點(diǎn)。本文對煉油廠的低溫余熱的利用現(xiàn)狀、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法做出簡要探討。
2、我國煉油廠的低溫余熱利用現(xiàn)狀分析
國內(nèi)煉油企業(yè)的低溫余熱利用與國外企業(yè)相比存在著一定差距，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國在低溫能源的利用上僅能達(dá)到總能源的30%，而日本、美國等發(fā)達(dá)國家的相關(guān)能源利用可以達(dá)到60%以上，這種現(xiàn)狀不僅造成一種重要能源的浪費(fèi)，還會(huì)對環(huán)境污染造成一定威脅。近幾年來，通過學(xué)習(xí)國外煉油企業(yè)的低溫余熱利用經(jīng)驗(yàn)及引進(jìn)先進(jìn)低溫余熱利用技術(shù)，我國逐漸將煉油產(chǎn)生的低溫能源利用到余熱制冷、維溫采暖和發(fā)電等幾個(gè)方面。隨著對低溫余熱利用的重視和相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在近幾年中已經(jīng)將低溫余熱運(yùn)用到海水的淡化領(lǐng)域，并且已經(jīng)取得了比較不錯(cuò)的效果。而且，我國企業(yè)通過對相關(guān)能源利用裝置進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，已經(jīng)大大提高了低溫?zé)崮茉吹睦盟?。但我國的煉油廠低溫?zé)岬睦寐逝c發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，仍有一些企業(yè)將大量低溫余熱直接排放到環(huán)境之中。
如果企業(yè)能夠?qū)⒌蜏赜酂徇M(jìn)行合理的回收利用，將能源轉(zhuǎn)移到其它需要低溫能源的工藝和用途之中，不僅是一種能源的節(jié)約再利用，還是一種通過利用“低品位”熱能來變相節(jié)約“高品位”熱能的有效途徑。目前煉油廠的低溫?zé)崮茉串a(chǎn)生裝置主要有90、80萬t/a的裂解催化裝置和500萬t/a的常減壓裝置。而這些裝置多數(shù)采用循環(huán)水冷卻，未能循環(huán)利用低溫?zé)崮?。為提高低溫?zé)崮艿幕厥绽寐?，我國已?jīng)開始從優(yōu)化主體裝置和熱聯(lián)合相關(guān)裝置等方面來提高煉化過程中的低溫?zé)崮艿睦眯?。但煉油裝置復(fù)雜多樣，熱阱和熱源不僅數(shù)量多，分布也比較廣泛，使得這種通過優(yōu)化裝置的方法的效果受到一定限制；此外，在低熱能的回收利用過程中還會(huì)出現(xiàn)能源不匹配的問題，這也是制約低溫余熱回收和利用效率提高的重要原因。除優(yōu)化裝置不能有效提高利用率以外，已經(jīng)開發(fā)出的低溫?zé)岬睦猛緩揭膊荒艹浞掷糜酂崮茉?，如煉油廠工作區(qū)和生活區(qū)的取暖及熱水使用，這些途徑的熱能消耗相對較低，取暖耗能還受到季節(jié)的限制，因此低溫?zé)崮艿挠昧坑邢蓿沟玫蜏責(zé)岵荒艹浞掷谩?/p>
3、低溫余熱的回收利用途徑及技術(shù)方法
為有效利用煉油廠的低溫?zé)岬睦眯?，可從如下兩個(gè)方面入手，即開發(fā)有效余熱回收利用途徑和更新先進(jìn)技術(shù)，這兩個(gè)方面均是目前煉化企業(yè)研究的重點(diǎn)。針對熱能回收利用途徑而言，目前主要應(yīng)用于其它低能級(jí)消耗的加熱源和熱能的升級(jí)再利用，而技術(shù)更新主要從改進(jìn)低溫?zé)峄厥展に嚭蛢?yōu)化低溫?zé)峄厥昭b置兩個(gè)方面尋找低溫余熱利用的突破點(diǎn)。
3.1低溫余熱的回收利用途徑
將余熱直接作為一般低能耗的加熱源是煉油廠低溫余熱利用的主要途徑，理論上來講只要再利用過程中所需要的熱源溫度低于余熱能源的溫度，均可作為低溫余熱回收再利用的途徑，這種途徑不僅可以替換較高溫度的熱源，還能降低較高能級(jí)熱源加熱過程中的熱能損失，因此成為煉油廠低溫?zé)崂盟瞥绲挠行Х桨浮Ｄ壳盁捰蛷S的低溫余熱可利用與生活用水的加熱、裝置低溫物流的加熱和煉油廠部件、廢渣等的干燥。其中用于生活區(qū)用水的加熱不僅可以通過提高員工的生活水平來體現(xiàn)出企業(yè)的人性化管理，還能減少生活用水加熱過程中煤炭、石油氣等能源的消耗，對企業(yè)節(jié)省開支及減少資源浪費(fèi)都有促進(jìn)作用。而用于低溫物流的加熱和其它材料的干燥則直接將低溫能源用于生產(chǎn)產(chǎn)品的能源消耗，同樣節(jié)約了大量能源，如用低溫余熱進(jìn)行煉化廠的污泥干化，可以減少企業(yè)對“高品位”能源的使用。
由于很多企業(yè)對低溫?zé)岫加行枨?，且需求量很大，因此除直接將余熱用于加熱源以外，余熱升?jí)利用也是一種低溫?zé)嵩倮玫闹匾緩健５@種途徑對余熱利用及能源傳遞有一定的技術(shù)要求，需要借助熱泵等技術(shù)進(jìn)行余熱的加熱和熱能傳遞。如一些煉油廠采用壓縮式熱泵，將低溫余熱回收利用于物流的加熱，可以取得較為理想的節(jié)能作用。此外，將低溫余熱用于發(fā)電也是一種較為理想的熱能升級(jí)利用。因?yàn)槿绻麊渭兊母鶕?jù)低溫?zé)岚l(fā)電設(shè)計(jì)方案是難以實(shí)施的，這不僅需要較大的投資，而且低溫?zé)岬陌l(fā)電效率低，而針對煉化廠的低溫?zé)嵩?，無需專門的低溫加熱源，只需采用低溫發(fā)電技術(shù)將低溫余熱進(jìn)行能源再利用，因此可以節(jié)省發(fā)電過程中的能源消耗，提高煉油廠低溫余熱的利用效率。
3.2低溫余熱的回收利用的技術(shù)方法
改進(jìn)低溫?zé)峄厥展に嚳梢杂行岣邿崮芑厥招?，如一些煉化廠將催化裝置的氣分加熱流程和冷卻流程進(jìn)行了改進(jìn)，先利用催化分流單元的熱能對除氧水加熱，然后將余熱為氣分裝置的丙烯塔和乙烷塔提供熱源，由此實(shí)現(xiàn)了兩套裝置之間的熱聯(lián)合，大大提高了熱能的利用效率。除實(shí)現(xiàn)這兩套裝置的熱聯(lián)合以外，還有很多其他低溫?zé)崂霉に嚕绱呋鸦b置油氣與電廠軟化水換熱、低溫水溴化鋰吸收制冷、凝結(jié)水熱量的利用、常壓蒸餾裝置油氣與電廠工業(yè)水換熱等，這些工藝均取得了理想的低溫余熱再利用效果。這些工藝均多數(shù)低溫?zé)岬睦弥刑剿鞒隽朔椒ǎ跓捇蜏責(zé)嵯到y(tǒng)之間建立了協(xié)調(diào)、互供、互補(bǔ)的鏈接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低溫?zé)崮艿挠行Щ厥绽谩?/p>
4、小結(jié)
煉油廠在煉化過程中會(huì)產(chǎn)生大量低溫余熱，能否有效回收再利用這些低溫余熱也是煉油廠實(shí)力的一種表現(xiàn)。雖然上述途徑和方法可以有效的回收再利用低溫?zé)崮埽浠厥招室廊粵]有達(dá)到理想效果。因此，煉油企業(yè)還要根據(jù)自己的余熱利用現(xiàn)狀，開發(fā)和探索更有效的低溫余熱利用途徑和方法，進(jìn)一步提高煉油廠的低溫?zé)崂眯省?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]孫惠山，李勝山，傅宗茂，董石正.煉油廠低溫余熱利用與低溫濕汽發(fā)電設(shè)計(jì)[J].化工進(jìn)展，2009年S1期
[2]解鑫，趙大鵬，王冬梅.煉油廠低溫?zé)崂肹J].河北化工，2010年03期
[3]廖家祺，陳安民.煉油廠低溫?zé)峄厥绽玫耐緩郊凹夹g(shù)[J].煉油設(shè)計(jì)，2000年09期
