延迟焦化装置换热网络优化

发布时间：2020-06-23 11:44

【摘要】：换热网络优化是提高装置能量利用率的主要手段。延迟焦化换热网络优化包括回收装置高温热量用于原料预热,以及装置低温热量的合理利用。换热器计算是换热网络优化的基础。论文改进了现有换热器计算工作表传热系数计算方法,提高其计算精度;借助优化后工作表,对某焦化装置原料预热系统进行优化设计,提高其渣油换后终温;借鉴复合相变换热器原理,设计了蒸发器-冷凝器耦合体系用以安全回收焦化蜡油的低温热。针对现有换热器工作表计算传热系数误差过大问题,引入传热因子法、管排校正系数法及Bell校正系数法以优化计算精度。以出口温度为考核指标,原工作表采用典型单相流算法,计算结果与现场实际值偏差-13℃~+5℃。新引入三种方法计算结果吻合,相对偏差2℃;计算出口温度较典型单相流法高,与现场实际值偏差10℃,且均为正误差。该工作表适用于无相变的管壳式换热器设计与校核计算。为提高某焦化装置渣油换后终温,借助换热器工作表对装置中段及蜡油流程进行优化,增加渣油与中段循环及高温蜡油换热流程。对柴油-低温蜡油-中段三级换热流程方案,需增设一台中段-渣油换热器,换后终温可由160℃提升至183℃;原蜡油流程保持不变,稳定塔、解析塔再沸器不受影响。对低温蜡油-柴油-中段-高温蜡油四级换热流程方案,除中段-渣油换热器外,还需增设一台高温蜡油-渣油换热器,换后终温可提升至197℃,核算稳定塔、解析塔塔底再沸器面积余量分别为15%和38%,能保证吸收稳定系统正常运行。为安全回收焦化蜡油低温余热以预热空气,借鉴复合相变换热器原理,设计蒸汽发生器与冷凝器耦合体系,工作介质为除氧水。体系设计压力0.12MPa,蒸发器出口108℃,冷凝器出口98℃。通过该体系,焦化蜡油由190℃冷却至110℃,冷空气由15℃预热至90℃,设计热负荷1300kW,设计能量回收率为90%。经过原烟气余热回收系统后,空气入炉温度266℃,排烟温度160℃,体系净回收热量159吨标油/年。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE96

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本文编号：2727279