一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法，屬節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]酸性水汽提裝置一般用于煉油廠或天然氣處理廠等化工行業(yè)，其進(jìn)料為含有硫化氫和氨的酸性水，作為酸性水汽提塔的原料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)塔，因此稱為原料水。經(jīng)過酸性水汽提塔處理后脫除硫化氫和氨的水從塔底流出，稱為凈化水。汽提出的氨氣夾帶水蒸氣從側(cè)線抽出，稱為側(cè)線氣。該裝置一般使用蒸汽作為熱源，酸性水汽提裝置出料的余熱回收方法是加熱本裝置的原料水，將酸性水汽提塔的出塔物料(凈化水、側(cè)線氣、頂循液或塔頂氣)與原料水換熱，將原料水由30-60°C提高到130-160°C，由于原料水所能吸收的余熱有限，側(cè)線氣和凈化水均難以降至40°C的工藝要求，不得不使用空冷器或水冷器進(jìn)行二次冷卻，造成能量浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法。該方法克服傳統(tǒng)的立足于在本裝置內(nèi)回收工藝熱量的缺陷，將酸性水汽提裝置的余熱送出與其它用熱裝置進(jìn)行熱聯(lián)合，既替代了用熱裝置所使用的能源介質(zhì)(例如蒸汽、導(dǎo)熱油等熱介質(zhì))，又減少了本裝置所使用的冷卻費(fèi)用(空冷器電能和冷卻器的循環(huán)水等冷卻介質(zhì))，從而達(dá)到替代用熱裝置蒸汽和降低酸性水汽提裝置冷卻器能耗的效果。
[0004]本發(fā)明提出的回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法是對(duì)傳統(tǒng)酸性水汽提裝置換熱網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)。傳統(tǒng)的酸性水汽提裝置余熱回收的方法是將酸性水汽提塔的出塔物料(塔底凈化水、側(cè)線氨氣、頂循液或塔頂氣)與本裝置的原料水換熱，提高原料水進(jìn)塔的溫度。這些出塔物料換后溫度往往達(dá)到90-120°C，大量的余熱沒有得到利用，然后進(jìn)入空冷器或水冷器冷卻，因而浪費(fèi)了大量的能量。提出的改進(jìn)方法是將酸性水汽提裝置的余熱送出至其它用熱裝置(包括溶劑再生裝置或輕重汽油分餾塔等)。在用熱裝置內(nèi)，通過換熱設(shè)備將余熱吸收，部分或全部替代該用熱裝置使用的蒸汽或其它能源介質(zhì)。
[0005]本發(fā)明提出的一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法，所述現(xiàn)有的酸性水汽提裝置包括酸性水汽提塔、第一凈化水-原料水換熱器、第二凈化水-原料水換熱器、第一循環(huán)水冷卻器、第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器、第二循環(huán)冷卻器和第三循環(huán)水換熱器等。原料水依次通過第二凈化水-原料水換熱器、第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器和第一凈化水-原料水換熱器通過管道進(jìn)入酸性水汽提塔，構(gòu)成原料水進(jìn)口流程；酸性水汽提塔底部的凈化水通過管道依次連接第一凈化水-原料水換熱器、第二凈化水-原料水換熱器和第一循環(huán)水冷卻器，構(gòu)成凈化水冷卻流程。通過酸性水汽提塔將側(cè)線氣引出本塔與相鄰用熱裝置進(jìn)行熱聯(lián)合，將酸性水汽提塔的余熱通過側(cè)線氣輸出至相鄰用熱裝置的用熱點(diǎn)，以部分或全部替代用熱點(diǎn)所需使用的蒸汽；具體步驟如下:
(1)選定適宜的用熱裝置和用熱點(diǎn)綜合考慮酸性水汽提裝置出塔物料的余熱量和與相鄰裝置之間的距離，選擇適宜的用熱裝置和用熱點(diǎn)；
(2)新增酸性水汽提裝置至用熱裝置之間的側(cè)線氣輸送管線
在酸性水汽提塔的側(cè)線氣出口和用熱裝置之間新增側(cè)線氣送料管線8和側(cè)線氣返回管線10，以輸送和返回側(cè)線氣；
(3)新增側(cè)線氣換熱設(shè)備
在所述用熱裝置的用熱點(diǎn)處增設(shè)換熱設(shè)備9，所述換熱設(shè)備用于側(cè)線氣與用熱點(diǎn)的物料之間進(jìn)行換熱；所述換熱設(shè)備的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定；
(4)對(duì)酸性水汽提裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化
由于根據(jù)用熱裝置的需要輸出了對(duì)應(yīng)溫位的熱量，有可能造成酸性水汽提塔內(nèi)部熱量的結(jié)構(gòu)性不平衡，需要對(duì)酸性水汽提塔的原料水進(jìn)口流程和/或凈化水冷卻流程進(jìn)行適應(yīng)性改造，充分吸收凈化水的余熱，以彌補(bǔ)由于側(cè)線氣熱量輸出導(dǎo)致的原料水預(yù)熱溫度地下降。
[0006]本發(fā)明中，步驟(2)中所述換熱設(shè)備的換熱面積為20-2000平方米/臺(tái)。
[0007]本發(fā)明中，步驟(4)中對(duì)原料水預(yù)熱流程的改造是在凈環(huán)水冷卻流程中增設(shè)第三凈環(huán)水-原料水換熱器，用于回收凈化水的余熱。也可以回收裝置內(nèi)其它物料的余熱。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明可以有效降低用熱裝置的蒸汽消耗，同時(shí)降低了酸性水汽提裝置的冷卻成本，而且所需增加的管道和設(shè)備工作量小，費(fèi)用低。
【附圖說明】
[0009]圖1是改造優(yōu)化流程圖。其中加粗部分為改造后新增流程。
[0010]圖中標(biāo)號(hào):1_酸性水汽提塔；2_第一凈化水-原料水換熱器；3_第二凈化水-原料水換熱器；4_第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器；5_第一循環(huán)水冷卻器；6_第二循環(huán)水冷卻器；7_第三循環(huán)水冷卻器；8_新增的側(cè)線氣送料管線；9_新增再沸器；10_新增的側(cè)線氣返回管線；11_側(cè)線氣管道的閥門；12_胺液再生塔；13_蒸汽再沸器；14_新增再沸器冷側(cè)進(jìn)出口管線；15-第三凈化水-原料水換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0012]實(shí)施例1:某酸性水汽提裝置與胺液再生裝置熱聯(lián)合回收熱量替代蒸汽系統(tǒng)改造。
[0013]圖1所示的細(xì)線部分為原有工藝流程，酸性水汽提裝置包括酸性水汽提塔1，凈化水冷卻流程包括第一凈化水-原料水換熱器2、第二凈化水-原料水換熱器3和第一循環(huán)水冷卻器5 ;側(cè)線氣冷卻流程包括第一側(cè)線氣-原料水換熱器4和第二循環(huán)水換熱器6。原料水的預(yù)熱流程包括第一凈化水-原料水換熱器2、第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器4和第二凈化水-原料水換熱器3。用熱裝置為胺液再生裝置，包括胺液再生塔12和蒸汽再沸器13。
[0014]酸性水汽提塔1底部的凈化水經(jīng)過凈化水冷卻流程后通過管道送出裝置；所述酸性水汽塔1頂部為塔頂氣出口 ；塔側(cè)上部通過管道連接第三循環(huán)水冷卻器7，構(gòu)成頂部循環(huán)；原料水通過原料水預(yù)熱流程通入酸性水汽提塔1中上部；酸性水汽提塔1中部設(shè)有側(cè)線氣出口，側(cè)線氣經(jīng)過側(cè)線氣冷卻流程后進(jìn)入側(cè)線氣氣液分離罐。酸性水汽提裝置原料水加工規(guī)模100t/h，原料水預(yù)熱后進(jìn)入酸性水汽提塔的溫度為140°C，酸性水汽提塔塔底蒸汽用量15t/h，側(cè)線抽氨物料流量9t/h，出塔溫度150°C ;原流程為側(cè)線氣經(jīng)側(cè)線抽氨-原料水換熱器4與原料水換熱，換熱后側(cè)線氣溫度下降至135°C。然后經(jīng)循環(huán)水冷卻器4冷卻至40°C達(dá)到工藝要求。
[0015]改造內(nèi)容:
(1)經(jīng)勘察、分析和計(jì)算，選定相距較近的胺液再生裝置作為用熱裝置，將胺液再生塔8作為用熱點(diǎn)。胺液再生塔8加工量120t/h，塔底蒸汽用量13t/h。
[0016](2)在酸性水汽提裝置和胺液再生塔12之間增加側(cè)線氣送料管線8，將側(cè)線氣引至胺液再生塔8，釋放出熱量后的側(cè)線氣經(jīng)返回管線10返回到酸性水汽提裝置的側(cè)線氣冷卻流程。
[0017](3)在胺液再生塔12的塔底新增一臺(tái)換熱設(shè)備，所述換熱設(shè)備為再沸器9，與原蒸汽再沸器9并聯(lián)，將側(cè)線氣作為熱源引入新增的再沸器9。經(jīng)計(jì)算選定再沸器9的換熱面積200-300m2o
[0018](4)側(cè)線氣經(jīng)過新增的再沸器9傳給胺液再生塔8的熱量可以降低胺液再生塔12的蒸汽再沸器9的熱負(fù)荷，從而降低胺液再生塔8蒸汽7t/h。
[0019](5)熱輸出后酸性水汽提裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)需要做適應(yīng)性改造。優(yōu)化后側(cè)線抽氨-原料水換熱器3的換熱量降低，因此新增第二凈化水-原料水換熱器11用于回收凈化水的余熱以彌補(bǔ)熱輸出帶來的熱量缺口。凈化水的出口管道上新增第四凈化水-原料水換熱器14，優(yōu)化后原料水進(jìn)塔溫度不變。
[0020]改造后的熱量回收流程見圖1，圖中的粗線為改造新增的部分。
[0021]上述改造完成后，胺液再生塔12的蒸汽用量可以由原來的13t/h降低至6t/h，回收熱量折合蒸汽7t/h，同時(shí)降低酸性水汽提塔側(cè)線抽氨所使用的循環(huán)水流量100t/h。如蒸汽成本按照130元/噸，循環(huán)水價(jià)格按照0.2元/噸計(jì)算，年運(yùn)行時(shí)間按照8400小時(shí)，節(jié)能效益781萬元/年。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法，所述現(xiàn)有的酸性水汽提裝置包括酸性水汽提塔、第一凈化水-原料水換熱器、第二凈化水-原料水換熱器、第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器和第一循環(huán)冷卻器，原料水依次通過第二凈化水-原料水換熱器、第一側(cè)線抽氨-原料水換熱器和第一凈化水-原料水換熱器通過管道連接進(jìn)入酸性水汽提塔，構(gòu)成原料水預(yù)熱流程；酸性水汽提塔底部的凈化水通過管道連接，依次經(jīng)過第一凈化水-原料水換熱器、第二凈化水-原料水換熱器和第一循環(huán)水冷卻器得到冷卻后的凈化水，構(gòu)成凈化水冷卻流程；其特征在于將酸性水汽提塔的側(cè)線氣引出本塔與相鄰用熱裝置進(jìn)行熱聯(lián)合，將酸性水汽提塔產(chǎn)生的余熱通過側(cè)線氣通入相鄰用熱裝置的用熱點(diǎn)，以部分或全部替代用熱點(diǎn)所需使用的蒸汽；具體步驟如下: (1)選定適宜的用熱裝置的用熱點(diǎn) 綜合考慮酸性水汽提裝置出塔物料的余熱量和與相鄰裝置之間的距離，選擇適宜的用熱裝置的用熱點(diǎn)； (2)新增酸性水汽提裝置至用熱裝置之間的側(cè)線氣輸送管線 在酸性水汽提塔的側(cè)線氣出口和用熱裝置之間新增側(cè)線氣送料管線和側(cè)線氣返回管線10，以輸送和返回側(cè)線氣； (3)新增側(cè)線氣換熱設(shè)備 在所述用熱裝置的用熱點(diǎn)處增設(shè)換熱設(shè)備，所述換熱設(shè)備用于側(cè)線氣與用熱點(diǎn)的物料之間進(jìn)行換熱；所述換熱設(shè)備的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定； (4)對(duì)酸性水汽提裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化 由于根據(jù)用熱裝置的需要輸出了對(duì)應(yīng)溫位的熱量，有可能造成酸性水汽提塔內(nèi)部熱量的結(jié)構(gòu)性不平衡，需要對(duì)酸性水汽提塔的原料水進(jìn)口流程和/或凈化水冷卻流程進(jìn)行適應(yīng)性改造，充分吸收凈化水的余熱，以彌補(bǔ)由于側(cè)線氣熱量輸出導(dǎo)致的原料水預(yù)熱溫度地下降。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述換熱設(shè)備非本裝置所用的換熱器，換熱面積為20-2000平方米/臺(tái)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)中所增設(shè)的換熱器與原料水進(jìn)行換熱，換熱器的數(shù)量為1-8臺(tái)，可能的供熱物料為凈環(huán)水、側(cè)線氣和/或頂循水。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的汽提塔不僅僅適用于酸性水汽提塔，也可以用于其它類型的汽提塔，用熱裝置不僅僅為溶劑再生裝置，也可以是其它的裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種回收汽提塔側(cè)線氣余熱替代蒸汽的方法。汽提塔的余熱一般存在于塔頂氣相、頂循環(huán)、側(cè)線抽出氣相和塔底凈化水。現(xiàn)有的回收側(cè)線氣熱量的方法一般是與原料水換熱，基于本裝置內(nèi)部使用，但利用率較低，多余的熱量還需利用空冷器或循環(huán)水冷卻，造成能量浪費(fèi)。本發(fā)明采用熱聯(lián)合技術(shù)，將酸性水汽提裝置的汽提塔側(cè)線氣外輸至其它用熱裝置，用于加熱用熱裝置的物料或作為再沸器的熱源，在節(jié)約用熱裝置能源介質(zhì)的同時(shí)，還可降低本裝置的冷卻費(fèi)用。本發(fā)明可用于新裝置的設(shè)計(jì)和現(xiàn)有裝置的升級(jí)改造，所需投資主要包括輸送管道和換熱設(shè)備。這種改造方法可以有效回收酸性水裝置的余熱，同時(shí)降低本裝置的冷卻水用量，效益好，費(fèi)用低。
【IPC分類】B01D3/38
【公開號(hào)】CN105233520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510635018
【發(fā)明人】張高博
【申請(qǐng)人】張高博
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日