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一种烟气余热回收方法.pdf

  • 上传人:Y94****206
  • 文档编号:567537
  • 上传时间:2018-02-23
  • 格式:PDF
  • 页数:5
  • 大小:287.48KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010261623.6

    申请日:

    2010.08.21

    公开号:

    CN102374792A

    公开日:

    2012.03.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||著录事项变更IPC(主分类):F27D 17/00变更事项:申请人变更前:中国石油化工股份有限公司变更后:中国石油化工股份有限公司变更事项:地址变更前:100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号变更后:100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号变更事项:共同申请人变更前:中国石化集团洛阳石油化工工程公司变更后:中石化洛阳工程有限公司|||实质审查的生效IPC(主分类):F27D 17/00申请日:20100821|||公开

    IPC分类号:

    F27D17/00

    主分类号:

    F27D17/00

    申请人:

    中国石油化工股份有限公司; 中国石化集团洛阳石油化工工程公司

    发明人:

    赵建炜; 田小玲; 刘书朋

    地址:

    100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号

    优先权:

    专利代理机构:

    郑州中民专利代理有限公司 41110

    代理人:

    郭中民

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    内容摘要

    本发明公开了一种烟气余热回收方法,是将来自辐射室温度1050~1150℃的烟气依次分别与温度为480~520℃的换热介质、450~490℃换热介质、280~320℃物料换热、高温空气、250~320物料和低温空气换热,烟气降温至130~160℃经烟囱排放大气,预热的空气用于加热炉供氧,克服了现有技术领域烟气预热产生蒸汽所造成的燃料浪费。

    权利要求书

    1: 一种烟气余热回收方法, 其特征在于, 具体步骤为 : 1) 来自辐射室温度 1050 ~ 1150℃的烟气与温度为 480 ~ 520℃的换热介质换热, 换热 介质升温到 630 ~ 650℃, 烟气降温至 940 ~ 960℃, 940 ~ 960℃烟气与 450 ~ 490℃换热 介质换热, 烟气降温至 840 ~ 860℃ ; 2)840 ~ 860 ℃的烟气与 280 ~ 320 ℃物料换热, 烟气温度降至 640 ~ 660 ℃, 640 ~ 660℃的烟气预热高温空气, 将空气预热至 420 ~ 550℃, 烟气温度降至 420 ~ 460℃ ; 3)420 ~ 460℃烟气与 250 ~ 320 物料换热, 烟气温度降至 280 ~ 300℃, 280 ~ 300℃ 烟气预热低温空气, 烟气降温至 130 ~ 160℃经烟囱排放大气。
    2: 依照权利要求 1 所述的一种烟气余热回收方法, 其特征在于 : 所述的高温空气, 温度 为 200 ~ 260℃的空气。
    3: 依照权利要求 1 所述的一种烟气余热回收方法, 其特征在于 : 所述的低温空气为常 温下的空气。
    4: 依照权利要求 1 所述的一种烟气余热回收方法, 其特征在于 : 所述的换热介质为高 温制氢原料。
    5: 依照权利要求 1 所述的一种烟气余热回收方法, 其特征在于 : 所述的 280 ~ 320℃物 料为中温制氢原料。
    6: 依照权利要求 1 所述的一种烟气余热回收方法, 其特征在于 : 所述的辐射室为加热 炉辐射室。

    说明书


    一种烟气余热回收方法

        【技术领域】
         本发明属于石油炼制领域, 具体涉及一种制氢装置转化炉烟气余热回收工艺。技术背景 众所周知, 石油化工行业是能源消耗大户, 随着国家节能总方针 “资源开发与节约 并重, 把节约放在首位” 的贯彻执行, 在石油和化工厂中, 节能降耗日益备受重视。同时, 在 一个大型综合炼厂中, 单从某一个或几个装置角度, 节能降耗往往是有限的。 若从全厂角度 来看, 装置与装置之间实现热联合, 充分利用装置间富裕热量, 把一个装置富裕的热量用到 需要热量的装置, 从整体上节能降耗, 提高炼厂的经济效益。
         随着原油资源重质化, 劣质高硫高酸的原油在炼油厂中所占比重逐渐增加, 大型 综合炼厂基本上以加氢型装置为主, 因此制氢装置在全厂总流程中占着重要地位, 如同, 水、 电、 汽、 风一样, 位居全厂的 “公用工程岛” 行列。目前, 炼厂中制氢装置大都采用成熟可 靠的轻烃水蒸汽转化工艺。
         轻烃蒸汽转化制氢装置设有转化炉, 用于提供转化反应所需要的热量。转化炉需 要的燃料主要采用装置自产干气来提供, 不足部分由装置外来燃料气补充。燃料气和预热 后的空气混合, 经安装于转化炉上火嘴, 在转化炉辐射室释放热源, 产生高温烟气, 提供反 应需要的热量。温度 1050 ~ 1150℃之间的烟气离开辐射室后, 进入对流室, 在对流室内回 收热量后, 温度降至 150℃左右, 由烟道气引风机抽出, 经烟囱排放至大气。 为了回收烟气余 热, 常规制氢装置对流段设原料预热段、 中压蒸汽过热段、 高温空气预热段、 产汽段、 低温空 气预热段等组成。其中, 原料预热段利用烟气高温位热量把原料预热到 550 ~ 650℃, 满足 轻烃蒸汽转化制氢工艺要求 ; 中压蒸汽过热段利用烟气高温位热量过热制氢装置产生饱和 蒸汽过热到 420 ~ 440℃, 送出装置至中压蒸汽管网 ; 高温空气预热段、 产汽段和低温空气 预热段利用烟气中低温位热量。
         常规烟气余热利用, 刘彦睿在 《石油炼制与化工》 2009. 第 2 期上, 发表题为制氢转 化炉排烟温度高的原因分析与解决措施, 介绍的余热系统回收工艺, 分别设有原料预热段、 蒸汽过热段、 蒸发段和空气预热器。 但是, 该工艺蒸发段采用自然循环水管式烟气废锅发生 中压蒸汽, 在装置操作过程, 由于换热排管面积一定, 但负荷变化时, 因热负荷无法调节, 烟 气低温位余热不能充分利用, 导致烟气排烟温度过高, 有时高达 200℃以上, 这样将可能导 致引风机停机, 装置停产, 造成经济损失 ; 另一方面, 该工艺利用烟气余热发生外输中压蒸 汽, 从全厂角度来看, 由于集中设有中压锅炉产汽系统, 4.0 ~ 4.4MPa(g) 中压蒸汽一般都 比较富裕, 同时相对燃料气而言, 用煤产汽更为经济, 因此用能不尽合理, 制氢装置不需要 外输中压蒸汽。
         发明内容
         本发明是针对现有技术中烟气余热利用中存在的缺点而提供一种新的烟气余热 工艺, 该工艺从全厂角度, 采用制氢装置与炼厂中其他装置如 : 常减压装置、 加氢装置等, 组成热联合。取消常规的蒸汽过热段和蒸发段, 利用这两段的提供热量加热其他装置的冷物 料。
         本发明一种烟气余热回收方法, 具体技术方案如下 :
         1) 来自辐射室温度 1050 ~ 1150℃的烟气与温度为 480 ~ 520℃的换热介质换热, 换热介质升温到 630 ~ 650℃, 烟气降温至 940 ~ 960℃, 940 ~ 960℃烟气与 450 ~ 490℃ 换热介质换热, 烟气降温至 840 ~ 860℃ ;
         2)840 ~ 860℃的烟气与 280 ~ 320℃物料换热, 烟气温度降至 640 ~ 660℃, 640 ~ 660℃的烟气预热空气, 将高温空气预热至 420 ~ 550℃, 烟气温度降至 420 ~ 460℃ ;
         3)420 ~ 460 ℃烟气与 250 ~ 320 物料换热, 烟气温度降至 280 ~ 300 ℃, 280 ~ 300℃烟气预热空气, 烟气降温至 130 ~ 160℃经烟囱排放大气。
         所述的辐射室为加热炉辐射室。
         所示的高温空气, 温度为 200 ~ 260℃的空气, 所示的低温空气为常温下的空气。
         所述的换热介质为高温制氢原料, 所述的 280 ~ 320℃物料为中温制氢原料。
         预热的空气用于加热炉, 可节省由于加热空气所需的燃料, 节省能源。
         本发明采用采用制氢装置与炼厂中其他装置组成热联合, 制氢装置不外输 4.0 ~ 4.4MPa(g) 中压蒸汽, 而是利用预热各种需要预热的原料和加热炉需要的空气, 热空气用于 加热加热炉可节省燃料, 克服了利用燃料生产蒸汽的能源浪费。其与现有技术相比具有如 下优点 : 1) 取消了中压蒸汽过热段和蒸发段, 合理利用烟气的不同温位的热量, 避免烟气 排放超温, 烟气余热得到充分利用。
         2) 从全厂角度来看, 制氢装置不外输中压蒸汽, 利用这部余热提供给需要加热的 介质, 节约全厂燃料气消耗。
         3) 由于利用制氢装置热烟气余热提供需要加热的介质, 降级其他装置加热炉的热 负荷, 进而降低了全厂装置的投资。
         另外本发明还具有节能降耗, 效益明显等优点。
         下面用附图和具体实施方式来详细说明本发明, 但并不限制本发明的范围。
         具体实施方式
         实施例 1 :
         以 1500 万吨大型综合炼厂, 配套 10 万标立 / 时制氢装置, 预转化工艺流程, 温度 1050 ~ 1150℃之间的烟气离开辐射室进入对流室, 对流室排管如下 :
         1) 转化原料预热段 6 : 利用烟气 1063℃温位热量, 将 1063℃烟气与 500℃制氢原 料换热, 将制氢原料温度提高到 650℃, 烟气温度降低 950℃, 到可回收热量 13.88MW 左右, 折合标油 1190Kg/h, 950℃与预热 360℃制氢原料将其预热到 480 ~ 510℃, 烟气温度降低 850℃可回收热量 13.28MW 左右, 折合标油 1142Kg/h ;
         2)850 烟 气 温 与 356 ℃ 常压 渣 油 换 热, 将 常 压 渣 油 加 热 至 375 ℃, 烟气降温至 650℃, 这样可回收热量 19.44MW 左右, 折合标油 1672Kg/h, 650℃的烟气与预热高温空气, 将 230℃高温空气的温度加热到 450℃, 烟气温度降至 470℃可回收热量 25.12MW 左右, 折合 标油 2160Kg/h ;3) 利用烟气 470 ~ 300℃之间温位热量, 470℃烟气 312 加热常减压装置的初馏塔 底油换热将其加热到 320℃, 烟气温度降至 300℃, 这样可回收热量 21.08MW 左右, 折合标油 1812Kg/h, 利用烟气 300 ~ 150℃之间温位的热量, 300℃烟气加热低温空气使之温度升高 至 250℃, 烟气温度降至 150℃, 这样可回收热量 12.82MW 左右, 折合标油 1100Kg/h, 烟气温 度降至 150℃经烟囱排放至大气。
         制氢装置转化炉烟气余热回收中, 在满足本装置自身用能外, 还能为其他装置提 供能量, 这样可为全厂提供约 40.52MW 的热量, 折合标油 3484Kg/h, 为企业带来了可观的经 济效益。5

    关 键  词:
    一种 烟气 余热 回收 方法
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