阅读内容

甲醇装置和乙二醇装置低温余热综合利用小结

[日期:2021-02-18] 来源:《中氮肥》2021年第1期  作者: [字体: ]

文培娜

(河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司,河南 获嘉453800

 

      [摘  要]煤化工企业生产过程中低品位余热资源较多,其利用率通常较低,同时存在部分用汽设备高质低用的情况。河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司在对其甲醇装置和乙二醇装置用热情况进行分析的基础上,遵循低温余热利用“温度对口、梯级利用”的总体原则,采用合适的技术对两套装置中的除氧器外排乏汽、0.2 MPa富裕蒸汽、工艺冷凝液余热、精馏系统等热能进行合理利用,有效回收了系统内的低温余热,避免了部分用汽设备高质低用的情况,折合年节约标煤约17 489.6 t,实现了煤化工装置的节能减排与优质低耗运行。

[关键词]甲醇装置和乙二醇装置;除氧器外排乏汽;0.2 MPa蒸汽;工艺冷凝液;低温余热;回收利用;工艺流程优化

[中图分类号]TQ083+.4   [文献标志码]B   [文章编号]1004-9932202101-0038-03

 

煤化工企业生产过程中,总的来说热能利用率偏低,且普遍存在高质低用、低质无用的现象,不能充分、有效地实现热能的梯级利用。河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司(简称中新化工)200 kt/a甲醇项目嫁接200 kt/a乙二醇项目生产过程中就存在低品位余热资源较多而利用率较低的问题,并且还存在部分用汽设备与蒸汽等级匹配程度低的问题。为此,中新化工通过对其甲醇装置和乙二醇装置热能利用情况进行统计分析,实施了相应的技改,使得甲醇装置和乙二醇装置在热能供需上尽量做到了能级匹配、温度对口、梯级利用。这些技改的实施不仅起到了节能减排的效果,而且创造了良好的经济效益。以下对有关情况作一小结。

1  余热资源状况

1.1  除氧器外排乏汽

中新化工锅炉系统有4台除氧器,采用冷脱盐水作为锅炉水,冷脱盐水压力0.40.5 MPa、温度4555 ℃、流量100 t/h;除氧器平台标高为15 m,除氧器排汽管DN80,排汽管标高为22.125 m4#除氧器与1#除氧器水平间距16 m1#除氧器与2#除氧器水平间距14.7 m2#除氧器与3#除氧器水平间距16 m1#3#除氧器额定出力均为200 t/h4#除氧器额定出力175 t/h4台除氧器工作压力均为0.150.20 MPa。由于工艺方面的原因,4台除氧器有乏汽外排,每台外排量约0.5 t/h,大量闪蒸汽放空,不仅浪费能源,而且对环境造成影响。

1.2  0.2 MPa蒸汽富裕

0.2 MPa蒸汽主要源自乙二醇装置合成汽包副产,当乙二醇装置负荷高于90%时,0.2 MPa蒸汽富裕量逐步增大,与0.2 MPa蒸汽用户匹配程度较低:0.2 MPa蒸汽用户主要有草酸酯精馏塔(T202)再沸器、合成前预热器(E109)、进气加热器(E905)和溴化锂机组,其中T202E109蒸汽用量基本稳定,溴化锂机组用汽量则随气温下降而明显减少——装置90%负荷时合成汽包副产0.2 MPa蒸汽25 t/h,当循环水温度低于25 ℃时,需通过放空来稳定0.2 MPa蒸汽管网压力;当乙二醇装置负荷继续提升而气温继续下降时,0.2 MPa蒸汽富裕问题进一步加剧,富裕的0.2 MPa蒸汽因无用户而高点放空,不仅造成能量浪费,而且严重制约乙二醇装置负荷的提升。

1.3  工艺冷凝液余热

甲醇装置和乙二醇装置合计产生工艺冷凝液约250 t/h,其中130150 ℃冷凝液约150 t/h100130 ℃冷凝液约100 t/h。甲醇装置中甲醇精馏预塔再沸器、加压塔再沸器、低温甲醇洗热再生塔、甲醇水分离塔的蒸汽冷凝液直接经冷凝液管网送至常压二级闪蒸罐;乙二醇装置中再沸器的高温工艺冷凝液送至0.5 MPa蒸汽闪蒸罐,回收蒸汽后送冷凝液管网,低温冷凝液送二级闪蒸罐。全部工艺冷凝液汇总至二级闪蒸罐后温度约102 ℃,经循环水冷却降温后送至脱盐水精制系统。简言之,工艺冷凝液的余热不仅未能有效利用,而且会消耗大量的循环水来降温。

1.4  工艺设计不甚合理

乙二醇装置脱醇塔AT401)塔釜温度为100105 ℃,塔釜采用蒸汽加热,0.5 MPa蒸汽用量约21 t/h;而产品精馏塔(T407)塔顶气温度为138139 ℃,塔顶气与循环水换热后,落液温度为8085 ℃,约2.3×107 kJ/h的热量由循环水带走。可以看到,一方面T401釜液需蒸汽加热,另一方面T407塔顶气又需用循环水移走热量,工艺设计上余热利用率较低,优化空间较大,完全可通过工艺优化将T407塔顶气热量用于T401釜液的加热。

2  低温余热回收利用技改

2.1  除氧器乏汽回收技改

结合锅炉系统1#4#除氧器乏汽的性质,统筹考虑系统脱盐水供需平衡,设计不同的回收利用工艺路线,实现系统的自动控制,即通过技改对除氧器外排乏汽余热予以回收利用。

中新化工锅炉系统采用三开一备的方式满足甲醇装置和乙二醇装置的满负荷运行所需,结合4台除氧器的相关参数,设计两种不同的工艺路线对除氧器外排乏汽余热进行回收利用。1#3#除氧器外排乏汽回收流程[见图1a)]:增加乏汽收能器,130 ℃的乏汽与4555 ℃的冷脱盐水在乏汽收能器中逆向接触充分混合后,混合液(控制温度为7580 ℃)直接去除氧器排净口阀,然后送疏水箱,不凝气则通过乏汽收能器顶部排放口放空(放空口接至除氧器顶部排氧口处),吸收乏汽热量后疏水箱中的水通过疏水泵送除氧器使用。4#除氧器外排乏汽回收流程[见图1b)]:增设乏汽回收换热器,130 ℃的乏汽通过乏汽回收换热器与管网过来的冷脱盐水换热回收潜热后,乏汽冷凝液直接去除氧器排净口阀,然后送疏水箱,不凝气则通过乏汽回收换热器不凝气排放口放空,冷脱盐水吸收乏汽的热量升温后进除氧器使用。经测算,本技改项目不仅年可回收热量约3.27×1010 kJ,折合年节约标煤约1 117 t,实现了除氧器乏汽余热的回收利用,而且解决了乏汽现场放空影响周围环境、设备的问题。

2.2  优化0.2 MPa蒸汽管网的用汽结构

分析乙二醇装置0.5 MPa蒸汽的用汽情况,决定将用汽温度较低的加热器由0.5 MPa蒸汽加热改为0.2 MPa蒸汽加热,以减少品位较高的0.5 MPa蒸汽的用量,同时解决0.2 MPa蒸汽富裕放空的问题。

经统计分析,可采用0.2 MPa蒸汽替代0.5 MPa蒸汽加热的设备有加氢预热器(E101)、

更多内容详见《中氮肥》2021年第1

阅读:
录入:zdf

推荐 】 【 打印
相关新闻      
本文评论       全部评论
发表评论
  • 尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
  • 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
  • 本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
  • 本站有权在网站内转载或引用您的评论
  • 参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款


点评: 字数
姓名:
内容查询