淺談重油催化裝置輕柴油低溫能量回收利用

【摘要】由于貧富吸收油換熱器在運行一段時間后會由于輕柴油攜帶的少量催化劑的沉積而出現(xiàn)換熱效果下降的問題，導(dǎo)致水冷器冷卻水結(jié)垢嚴(yán)重、貧吸收油進再吸收塔的溫度偏高、干氣中C3以上組分含量偏高，為此勝利石化總廠重催車間提議在貧富吸收油換熱器與輕柴油水冷器之間增設(shè)輕柴油-空氣換熱器。

【關(guān)鍵詞】貧富吸收油換熱器；輕柴油；干氣

一、前言

勝利石化總廠重油催化裝置輕柴油經(jīng)過解吸塔底重沸器后溫度為150～160℃左右，原設(shè)計先經(jīng)過貧富吸收油換熱器和輕柴油水冷器冷卻至40℃后進再吸收塔。但由于貧富吸收油換熱器在運行一段時間后會由于輕柴油攜帶的少量催化劑的沉積而出現(xiàn)換熱效果下降的問題，造成輕柴油進水冷器溫度高達70～90℃，從而導(dǎo)致水冷器冷卻水結(jié)垢嚴(yán)重、貧吸收油進再吸收塔的溫度偏高、干氣中C3以上組分含量偏高。為此勝利石化總廠重催車間提議在貧富吸收油換熱器與輕柴油水冷器之間增設(shè)輕柴油-空氣換熱器，利用輕柴油預(yù)熱CO鍋爐補燃空氣，既可以降低貧吸收油溫度，改善再吸收塔的吸收條件，又可提高CO鍋爐補燃空氣入爐溫度，減少補燃瓦斯流量，降低裝置能耗。

二、改進的具體內(nèi)容和措施

勝利石化總廠重油催化車間在借鑒國內(nèi)同類裝置CO余熱鍋爐防腐節(jié)能改造中增設(shè)熱媒水加熱補燃空氣改造成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將熱媒水改成低溫輕柴油，同時針對輕柴油攜帶少量催化劑，需要進行定期清洗的特點，對柴油-空氣換熱器結(jié)構(gòu)進行了進一步完善和修改。

新增設(shè)的柴油-空氣換熱器，利用貧富吸收油換熱器出口的輕柴油加熱CO鍋爐的補燃空氣，使補燃空氣從20℃升溫至85℃左右，輕柴油則從110℃冷卻至75℃左右，再進輕柴油冷卻器冷卻，最后進再吸收塔完成后續(xù)生產(chǎn)工藝過程。新增的柴油-空氣換熱器與貧富吸收油換熱器、輕柴油冷器串聯(lián)。因CO鍋爐補燃空氣入爐溫度提高了65℃左右，則減少補燃瓦斯流量約90kg/h，大大降低了裝置能耗。

三、實施過程

勝利石化總廠重油催化車間利用2005年裝置大檢修之際，進行了輕柴油低溫能量回收工藝流程改造，增設(shè)了柴油-空氣換熱器。新增設(shè)的柴油-空氣換熱器與原貧富吸收油換熱器、輕柴油冷卻器串聯(lián)。并于2005年8月在重油催化裝置投入運行付諸實施，目前運行狀況良好。

新增設(shè)的柴油-空氣換熱器利用貧富吸收油換熱器出口的60t/h、100～110℃左右的輕柴油加熱約50000Nm3/h的CO鍋爐補燃空氣，使補燃空氣從20℃升溫至85℃（為統(tǒng)計平均值），輕柴油冷卻至75℃后，再進輕柴油冷卻器冷卻至40℃，最后進再吸收塔完成后續(xù)生產(chǎn)工藝過程。投用后在同樣的煙氣流量和蒸汽產(chǎn)量條件下，CO鍋爐所需補燃瓦斯流量由改造前的平均640kg/h下降到改造后的平均550kg/h，下降了約90kg/h。

四、解決的問題及應(yīng)用范圍

重油催化裝置輕柴油低溫能量回收工藝的投用，首先解決了由于貧富吸收油換熱器換熱效果轉(zhuǎn)差后，柴油進水冷器溫度偏高、輕柴油水冷器結(jié)垢嚴(yán)重的問題，延長了設(shè)備運行周期，降低了設(shè)備維護費用；其次，增設(shè)CO鍋爐柴油-空氣換熱器，利用空氣冷卻輕柴油，確保柴油溫度滿足后續(xù)生產(chǎn)工藝條件，可以緩解夏季吸收塔溫度偏高時存在的干氣不干的問題；再次，利用低溫輕柴油加熱補燃空氣，提高了CO鍋爐補燃空氣入爐溫度，改善了CO鍋爐的燃燒狀況，減少了補燃瓦斯量，既回收了低溫余熱，又節(jié)約了燃料，降低了裝置能耗。

煉油化工裝置具有大量尚未回收的低溫余熱，如果能為其找到合適的使用場所，將會為煉油化工裝置節(jié)約大量的能量投入，因此，低溫能量回收利用工藝具有較高的推廣使用價值，可以廣泛應(yīng)用于常減壓、重油催化、加制氫、焦化裝置的低溫能量回收利用。

五、經(jīng)濟效益和社會效益

資金投入：重油催化裝置輕柴油低溫能量回收工藝用于增設(shè)設(shè)備的投資主要有：柴油-空氣換熱器：40.17萬元；

金屬膨脹節(jié)：2.20萬元；

系統(tǒng)改造設(shè)計費7.0萬元合計：49.37萬元。

經(jīng)濟效益：本次改造后，CO鍋爐補燃空氣溫度由20℃升至85℃，改善了燃燒條件，提高了燃燒效率，在同樣的煙氣流量和蒸汽產(chǎn)量條件下，CO鍋爐所需補燃瓦斯流量由改造前的平均640kg/h下降到改造后的平均550kg/h，下降約90kg/h。以每年運行8400小時，每噸瓦斯1200元計算，每年可降低成本90.72萬元。每年可降低成本=8400h/a×（640-550）×10-3t/h×1200元/t=90.72萬元/a。

改造后，延長了設(shè)備的運行周期，降低了設(shè)備維護費用，并可以緩解夏季吸收塔吸收溫度偏高時存在的干氣不干的問題，其所帶來的間接經(jīng)濟效益尚未計算在內(nèi)。

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