一种提高芳烃装置低温热利用效率的工艺方法和芳烃装置低温热利用系统与流程

本发明属于芳烃工业
技术领域：
，具体涉及一种提高芳烃装置低温热利用效率的工艺方法和芳烃装置低温热利用系统。
背景技术：
：芳烃装置是化纤工业的核心原料装置之一，它以直馏、加氢裂化石脑油或乙烯裂解汽油为原料，生产苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯中的至少一种芳烃产品。芳烃装置中很多低品位热能无法得以利用，因此，芳烃装置低温热利用成为芳烃装置节能降耗的重要手段。目前，芳烃装置产生的低温热多用来发生热水或低压蒸汽，产生的热水或低压蒸汽主要是用于管线和设备伴热、厂内外生活和采暖用热等；若仍有余，通常考虑低温热制冷和低温热发电。由于低温热发电效率较低，通常不到20％，因此，如何提高芳烃装置低温热利用效率成为芳烃装置节能的重点课题。对于低温热能，目前普遍采用orc(有机朗肯循环)或kalina循环进行发电利用，但是该方法热量间接利用，效率偏低。本发明的发明人发现，低温热产生的低压蒸汽，通过升压后直接用于装置内或工厂中需要供热的设备，可以减少热电转化时的能量损失，提高芳烃装置低温热利用效率。而使用何种手段升压低温热产生的蒸汽成为提高芳烃装置低温热利用效率的关键。技术实现要素：本发明的目的是提供一种提高芳烃装置低温热利用效率的工艺方法和芳烃装置低温热利用系统，该方法可高效利用芳烃装置的低温热。本发明的发明人经多方研究比较，发现螺杆式压缩机可更好地利用芳烃装置低温热，并基于此完成了本发明。本发明的第一方面提供一种提高芳烃装置低温热利用效率的工艺方法，利用螺杆式压缩机将芳烃装置产生的蒸汽升压，制得升压蒸汽，将所述升压蒸汽用于蒸汽加热设备和/或并入工厂蒸汽管网。优选地，本发明的所述工艺方法在一种芳烃装置低温热利用系统中进行，所述系统包括芳烃装置产低温热设施、螺杆式压缩机、蒸汽过热设备、工厂蒸汽管网。根据本发明，所述芳烃装置产生的蒸汽为利用芳烃装置中的低温热产生的蒸汽。通常，所述芳烃装置中的低温热的温度为100℃-220℃。芳烃装置产生蒸汽的方式可包括将芳烃装置中的蒸馏塔顶物料冷凝和/或产品冷凝或冷却。根据本发明，所述芳烃装置产生的蒸汽的表压优选为0.1mpa-1.3mpa；进一步优选为0.1mpa-0.6mpa。得到的所述升压蒸汽的表压优选为0.7mpa-4.0mpa；进一步优选为0.8mpa-1.3mpa。根据本发明，螺杆式压缩机在升压蒸汽同时，可在压缩机入口喷入凝结水，消除压缩机出口的过热度，利用压缩热量达到增产升压蒸汽效果。同时基于芳烃装置产生蒸汽的表压以及升压蒸汽的表压范围，使用螺杆压缩机可以完成一段式升压，最为经济合理。因此，利用螺杆式压缩机，将芳烃装置产生的蒸汽增压至上述优选升压蒸汽的表压范围，可更好地实现热量的充分利用和设备能耗的节约。根据本发明，升压蒸汽所用的所述螺杆式压缩机可采用芳烃装置低温热所产的蒸汽驱动和/或采用电驱动。本发明中，所述芳烃装置包括对二甲苯生产装置、间二甲苯生产装置和邻二甲苯生产装置中的至少一种，例如为其中两种生产装置的结合，或三种生产装置的结合。本发明的第二方面提供一种芳烃装置低温热利用系统，如图1和图2所示，该系统包括芳烃装置产低温热设施、螺杆式压缩机、蒸汽过热设备、工厂蒸汽管网。其中，所述系统还可包括蒸汽驱动压缩机透平(如图1所示)或压缩机的驱动电机(如图2所示)，作为螺杆式压缩机的驱动。本发明工艺方法和系统的工作过程如下：参照图1和图2，利用芳烃装置中的蒸馏塔顶冷凝，产品冷凝等产气设备a产生的蒸汽1通过螺杆式压缩机b升压制备升压蒸汽2，螺杆式压缩机b采用芳烃装置低温热所产的蒸汽驱动压缩机透平t进行蒸汽驱动或者采用压缩机驱动电机m进行电驱动；产生的升压蒸汽2用于蒸汽加热设备或工厂蒸汽管网c。本发明的有益效果包括：(1)本发明采用一段螺杆式压缩机，将难以直接利用的蒸汽转变为方便利用的升压蒸汽，升压蒸汽直接用于装置内或工厂中的蒸汽加热设备，或直接并入工厂蒸汽管网，是一种提高能量利用效率的有效方式，避免了低品质蒸汽转化为电能效率低的问题，保证了低温热利用效率的最大化。(2)本发明提出的升压工艺，在达到升压效果的同时，兼顾了升压设备能耗最小，投资低，效益最优的特点，节约了投资和生产运行费用。(3)本发明为芳烃节能降耗的又一有效途径，可以提高对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的生产效益。本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1为本发明采用低温热产蒸汽驱动方式进行升压的流程示意图。图2为本发明采用电驱动方式进行升压的流程示意图。附图标记说明：1、蒸汽；2、升压蒸汽；a、芳烃装置中的蒸馏塔顶冷凝，产品冷凝等产气设备；b、螺杆式压缩机；c、蒸汽加热设备或工厂蒸汽管网；t、蒸汽驱动压缩机透平；m、压缩机驱动电机。具体实施方式下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例如图1-图2所示，本发明提高芳烃装置低温热利用效率的工艺方法所采用的芳烃装置低温热利用系统包括芳烃装置产低温热设施、螺杆式压缩机、蒸汽加热设备、工厂蒸汽管网。该方法利用螺杆式压缩机将芳烃装置产生的蒸汽升压，制得升压蒸汽，将所述升压蒸汽用于蒸汽加热设备和/或并入工厂蒸汽管网。下面通过具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例中，以芳烃装置塔顶产生200t/h的170-210℃、0.4-0.6mpa表压的过热蒸汽为例，升压后蒸汽压力为0.8-1.3mpa表压，用于蒸汽加热设备或并入工厂蒸汽管网。实施例1如图1所示，芳烃装置产生的低压蒸汽通过所述螺杆式压缩机升压制备升压蒸汽，升压使用螺杆式压缩机，驱动形式采用芳烃装置低温热所产的蒸汽驱动，升压过热后，蒸汽用于蒸汽加热设备。此工艺方法可生产升压蒸汽130t/h。实施例2如图2所示，芳烃装置产生的低压蒸汽通过所述螺杆压式缩机升压制备升压蒸汽，升压使用螺杆式压缩机，驱动形式采用电驱动。在压缩机入口喷入凝结水，消除压缩机出口的过热度，完成升压后，蒸汽并入工厂蒸汽管网。此工艺方法可生产升压蒸汽220t/h。对比例采用上述芳烃装置生产的200t/h蒸汽发电。发电采用凝气式汽轮机带动同步发电机。实施例1、实施例2与对比例收益及消耗情况见表1。表1对比例实施例1实施例2蒸汽总量，t/h200200200收益：发电量，kw2000000产生1.0mpag蒸汽量，t/h0130220消耗：用电，kw0013700用电年费用，万元008220循环水用量，t/h1050042420年节余，万元：基准基准+3126基准+5180电网改造量高压并网系统无1套高压变频器通过表1实施例2的数据可以看出，芳烃装置内产生的低压蒸汽进入螺杆压缩机，并在压缩机入口喷入凝结水，消除压缩机出口的过热度，最终产生约220t/h的饱和蒸汽。利用了自身压缩热量，达到增产升压蒸汽的效果。通过表1对比数据可看出，对比例热量利用效率低，只有15％左右的热量转化为电能加以利用。实施例1、2热量直接利用，减少了能量损失，提高了能量利用率。从效益上可以看出，实施例1比对比例效益高3126万元，实施例2比对比例效益高5180万元。实施例1不需要对电网进行改造，实施例2与对比例相比，对电网系统改造工作量较小，投资较低。以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。当前第1页12