大连石化1.5亿火炬气资源化脱硫项目5-3附录三较大能量回用的换热网络设计.docxVIP

较大能量回用的换热网络设计中石油大连石化分公司1.5亿Nm

较大能量回用的换热网络设计

中石油大连石化分公司

1.5亿Nm3/a火炬气资源化脱硫项目

指导教师：刘华彦、章渊昶、周猛飞

团队成员：徐磊、钱婕、孟成伟、楼红枫、冯少华

浙江工业大学Sense8团队

附录三

大连石化1.5亿Nm3/a火炬气资源化脱硫项目较大能量回用的换热网络设计

浙江工业大学Sense8团队PAGE\*Arabic15/SECTIONPAGES15

目录

TOC\o1-3\h\z\u较大能量回用的换热网络设计 1

一、换热网络设计概述 1

二、较大能量回收的换热网络的设计 1

三、确定能量目标 3

四、换热网络设计 8

五、热泵技术分析 10

六、双效精馏分析 13

七、总结 14

较大能量回用的换热网络设计

一、换热网络设计概述

本项目为中国石油大连石化分公司设计的火炬气深度脱硫及H2S资源化利用装置，运行成本是该项目的一个很重要的考核参数，而公用工程的消耗又是其中很重要的一部分。通过换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现对内部流股热量集成最大化利用，减少公用工程的消耗。为此，我们运用AspenEnergyAnalyzerV8.6软件来进行换热网络的设计，并且寻找可能节能的措施，以最大限度的降低成本。

本项目采用MDEA脱硫及硫化氢/甲醇制甲硫醇组合工艺，该工艺由深度脱硫工段、甲硫醇合成工段、甲硫醇精制工段三个工段组成。

从整个工艺流程来看，本项目需要较大量的公用工程。其中冷公用工程包括冷却水和冷冻液，主要用于冷凝器的冷凝和冷却产品；热公用工程主要用于流股的预热及塔釜再沸器加热等过程，所使用的热公用工程包低压蒸汽和中压蒸汽。

冷公用工程集成厂址所在地的大连石化厂区内的循环水站及冷冻站，热公用工程同样集成大连石化厂区内蒸汽系统。

为了充分集成过程中的热量，本项目采用双效精馏技术和热泵技术。

双效精馏技术利用了高压精馏塔塔顶冷凝器的高品位热源，通过该热源与常压（低压）精馏塔塔底再沸流股换热，节省了公用工程的用量，从而实现节能的目的。

热泵技术充分利用了温差小、跨夹点传热的精馏塔，通过改变蒸汽温位使原本不能换热的流股有换热的可能，从而提高了可回收能量的比率，实现了较大程度的节能。

二、较大能量回收的换热网络的设计

过程流股的提取：

表2-1工艺过程物流信息表（不含热泵）

工艺流股

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/kW

0105_To_0106

130.51

35.00

832.5959

0107_To_0108

131.90

30.00

886.9421

0109_To_0111

133.59

20.00

992.7937

0114_To_0115

63.68

85.00

666.8061

0116_To_0118

89.66

40.00

130.9888

0121_To_0123

125.14

80.00

1199.6533

0124_To_0130

104.88

20.00

6904.1419

0138_To_0139

101.17

81.12

666.8061

0140_To_0141

81.84

40.00

1124.0671

0201_To_0202

137.57

50.00

18.2855

0204_To_0213

69.48

330.00

102.9659

0214_To_0215

400.61

340.00

26.4725

0216_To_0217

400.03

340.00

26.4864

0218_To_0219

400.20

340.00

26.4267

0220_To_0221

391.08

365.90

10.6397

0301_To_0303

319.31

60.00

466.7059

0304_To_0306

60.00

5.00

83.9598

0314_To_0315

98.79

60.00

56.1302

0318_To_0319

49.68

30.00

69.0346

0325_To_0313

65.25

-44.00

78.0331

0333_To_0335

26.61

400.00

31.9204

0336_To_0337

380.00

45.26

31.9204

0339_To_0341

15.45

141.27

254.8892

塔设备流股的提取：

表2-2塔设备物流信息表（不含热泵）

塔位号

换热器