一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法，属节能技术领域。
【背景技术】
[0002]酸性水汽提装置一般用于炼油厂或天然气处理厂等化工行业，其进料为含有硫化氢和氨的酸性水，作为酸性水汽提塔的原料经预热后进塔，因此称为原料水。经过酸性水汽提塔处理后脱除硫化氢和氨的水从塔底流出，称为净化水。汽提出的氨气夹带水蒸气从侧线抽出，称为侧线气。该装置一般使用蒸汽作为热源，酸性水汽提装置出料的余热回收方法是加热本装置的原料水，将酸性水汽提塔的出塔物料(净化水、侧线气、顶循液或塔顶气)与原料水换热，将原料水由30-60°C提高到130-160°C，由于原料水所能吸收的余热有限，侧线气和净化水均难以降至40°C的工艺要求，不得不使用空冷器或水冷器进行二次冷却，造成能量浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法。该方法克服传统的立足于在本装置内回收工艺热量的缺陷，将酸性水汽提装置的余热送出与其它用热装置进行热联合，既替代了用热装置所使用的能源介质(例如蒸汽、导热油等热介质)，又减少了本装置所使用的冷却费用(空冷器电能和冷却器的循环水等冷却介质)，从而达到替代用热装置蒸汽和降低酸性水汽提装置冷却器能耗的效果。
[0004]本发明提出的回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法是对传统酸性水汽提装置换热网络的改进。传统的酸性水汽提装置余热回收的方法是将酸性水汽提塔的出塔物料(塔底净化水、侧线氨气、顶循液或塔顶气)与本装置的原料水换热，提高原料水进塔的温度。这些出塔物料换后温度往往达到90-120°C，大量的余热没有得到利用，然后进入空冷器或水冷器冷却，因而浪费了大量的能量。提出的改进方法是将酸性水汽提装置的余热送出至其它用热装置(包括溶剂再生装置或轻重汽油分馏塔等)。在用热装置内，通过换热设备将余热吸收，部分或全部替代该用热装置使用的蒸汽或其它能源介质。
[0005]本发明提出的一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法，所述现有的酸性水汽提装置包括酸性水汽提塔、第一净化水-原料水换热器、第二净化水-原料水换热器、第一循环水冷却器、第一侧线抽氨-原料水换热器、第二循环冷却器和第三循环水换热器等。原料水依次通过第二净化水-原料水换热器、第一侧线抽氨-原料水换热器和第一净化水-原料水换热器通过管道进入酸性水汽提塔，构成原料水进口流程；酸性水汽提塔底部的净化水通过管道依次连接第一净化水-原料水换热器、第二净化水-原料水换热器和第一循环水冷却器，构成净化水冷却流程。通过酸性水汽提塔将侧线气引出本塔与相邻用热装置进行热联合，将酸性水汽提塔的余热通过侧线气输出至相邻用热装置的用热点，以部分或全部替代用热点所需使用的蒸汽；具体步骤如下:
(1)选定适宜的用热装置和用热点综合考虑酸性水汽提装置出塔物料的余热量和与相邻装置之间的距离，选择适宜的用热装置和用热点；
(2)新增酸性水汽提装置至用热装置之间的侧线气输送管线
在酸性水汽提塔的侧线气出口和用热装置之间新增侧线气送料管线8和侧线气返回管线10，以输送和返回侧线气；
(3)新增侧线气换热设备
在所述用热装置的用热点处增设换热设备9，所述换热设备用于侧线气与用热点的物料之间进行换热；所述换热设备的数量根据实际需要确定；
(4)对酸性水汽提装置的换热网络进行调整优化
由于根据用热装置的需要输出了对应温位的热量，有可能造成酸性水汽提塔内部热量的结构性不平衡，需要对酸性水汽提塔的原料水进口流程和/或净化水冷却流程进行适应性改造，充分吸收净化水的余热，以弥补由于侧线气热量输出导致的原料水预热温度地下降。
[0006]本发明中，步骤(2)中所述换热设备的换热面积为20-2000平方米/台。
[0007]本发明中，步骤(4)中对原料水预热流程的改造是在净环水冷却流程中增设第三净环水-原料水换热器，用于回收净化水的余热。也可以回收装置内其它物料的余热。
[0008]本发明的有益效果在于:本发明可以有效降低用热装置的蒸汽消耗，同时降低了酸性水汽提装置的冷却成本，而且所需增加的管道和设备工作量小，费用低。
【附图说明】
[0009]图1是改造优化流程图。其中加粗部分为改造后新增流程。
[0010]图中标号:1_酸性水汽提塔；2_第一净化水-原料水换热器；3_第二净化水-原料水换热器；4_第一侧线抽氨-原料水换热器；5_第一循环水冷却器；6_第二循环水冷却器；7_第三循环水冷却器；8_新增的侧线气送料管线；9_新增再沸器；10_新增的侧线气返回管线；11_侧线气管道的阀门；12_胺液再生塔；13_蒸汽再沸器；14_新增再沸器冷侧进出口管线；15-第三净化水-原料水换热器。
【具体实施方式】
[0011]下面通过实施例结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0012]实施例1:某酸性水汽提装置与胺液再生装置热联合回收热量替代蒸汽系统改造。
[0013]图1所示的细线部分为原有工艺流程，酸性水汽提装置包括酸性水汽提塔1，净化水冷却流程包括第一净化水-原料水换热器2、第二净化水-原料水换热器3和第一循环水冷却器5 ;侧线气冷却流程包括第一侧线气-原料水换热器4和第二循环水换热器6。原料水的预热流程包括第一净化水-原料水换热器2、第一侧线抽氨-原料水换热器4和第二净化水-原料水换热器3。用热装置为胺液再生装置，包括胺液再生塔12和蒸汽再沸器13。
[0014]酸性水汽提塔1底部的净化水经过净化水冷却流程后通过管道送出装置；所述酸性水汽塔1顶部为塔顶气出口 ；塔侧上部通过管道连接第三循环水冷却器7，构成顶部循环；原料水通过原料水预热流程通入酸性水汽提塔1中上部；酸性水汽提塔1中部设有侧线气出口，侧线气经过侧线气冷却流程后进入侧线气气液分离罐。酸性水汽提装置原料水加工规模100t/h，原料水预热后进入酸性水汽提塔的温度为140°C，酸性水汽提塔塔底蒸汽用量15t/h，侧线抽氨物料流量9t/h，出塔温度150°C ;原流程为侧线气经侧线抽氨-原料水换热器4与原料水换热，换热后侧线气温度下降至135°C。然后经循环水冷却器4冷却至40°C达到工艺要求。
[0015]改造内容:
(1)经勘察、分析和计算，选定相距较近的胺液再生装置作为用热装置，将胺液再生塔8作为用热点。胺液再生塔8加工量120t/h，塔底蒸汽用量13t/h。
[0016](2)在酸性水汽提装置和胺液再生塔12之间增加侧线气送料管线8，将侧线气引至胺液再生塔8，释放出热量后的侧线气经返回管线10返回到酸性水汽提装置的侧线气冷却流程。
[0017](3)在胺液再生塔12的塔底新增一台换热设备，所述换热设备为再沸器9，与原蒸汽再沸器9并联，将侧线气作为热源引入新增的再沸器9。经计算选定再沸器9的换热面积200-300m2o
[0018](4)侧线气经过新增的再沸器9传给胺液再生塔8的热量可以降低胺液再生塔12的蒸汽再沸器9的热负荷，从而降低胺液再生塔8蒸汽7t/h。
[0019](5)热输出后酸性水汽提装置的换热网络需要做适应性改造。优化后侧线抽氨-原料水换热器3的换热量降低，因此新增第二净化水-原料水换热器11用于回收净化水的余热以弥补热输出带来的热量缺口。净化水的出口管道上新增第四净化水-原料水换热器14，优化后原料水进塔温度不变。
[0020]改造后的热量回收流程见图1，图中的粗线为改造新增的部分。
[0021]上述改造完成后，胺液再生塔12的蒸汽用量可以由原来的13t/h降低至6t/h，回收热量折合蒸汽7t/h，同时降低酸性水汽提塔侧线抽氨所使用的循环水流量100t/h。如蒸汽成本按照130元/吨，循环水价格按照0.2元/吨计算，年运行时间按照8400小时，节能效益781万元/年。
【主权项】
1.一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法，所述现有的酸性水汽提装置包括酸性水汽提塔、第一净化水-原料水换热器、第二净化水-原料水换热器、第一侧线抽氨-原料水换热器和第一循环冷却器，原料水依次通过第二净化水-原料水换热器、第一侧线抽氨-原料水换热器和第一净化水-原料水换热器通过管道连接进入酸性水汽提塔，构成原料水预热流程；酸性水汽提塔底部的净化水通过管道连接，依次经过第一净化水-原料水换热器、第二净化水-原料水换热器和第一循环水冷却器得到冷却后的净化水，构成净化水冷却流程；其特征在于将酸性水汽提塔的侧线气引出本塔与相邻用热装置进行热联合，将酸性水汽提塔产生的余热通过侧线气通入相邻用热装置的用热点，以部分或全部替代用热点所需使用的蒸汽；具体步骤如下: (1)选定适宜的用热装置的用热点 综合考虑酸性水汽提装置出塔物料的余热量和与相邻装置之间的距离，选择适宜的用热装置的用热点； (2)新增酸性水汽提装置至用热装置之间的侧线气输送管线 在酸性水汽提塔的侧线气出口和用热装置之间新增侧线气送料管线和侧线气返回管线10，以输送和返回侧线气； (3)新增侧线气换热设备 在所述用热装置的用热点处增设换热设备，所述换热设备用于侧线气与用热点的物料之间进行换热；所述换热设备的数量根据实际需要确定； (4)对酸性水汽提装置的换热网络进行调整优化 由于根据用热装置的需要输出了对应温位的热量，有可能造成酸性水汽提塔内部热量的结构性不平衡，需要对酸性水汽提塔的原料水进口流程和/或净化水冷却流程进行适应性改造，充分吸收净化水的余热，以弥补由于侧线气热量输出导致的原料水预热温度地下降。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述换热设备非本装置所用的换热器，换热面积为20-2000平方米/台。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中所增设的换热器与原料水进行换热，换热器的数量为1-8台，可能的供热物料为净环水、侧线气和/或顶循水。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的汽提塔不仅仅适用于酸性水汽提塔，也可以用于其它类型的汽提塔，用热装置不仅仅为溶剂再生装置，也可以是其它的装置。
【专利摘要】本发明涉及一种回收汽提塔侧线气余热替代蒸汽的方法。汽提塔的余热一般存在于塔顶气相、顶循环、侧线抽出气相和塔底净化水。现有的回收侧线气热量的方法一般是与原料水换热，基于本装置内部使用，但利用率较低，多余的热量还需利用空冷器或循环水冷却，造成能量浪费。本发明采用热联合技术，将酸性水汽提装置的汽提塔侧线气外输至其它用热装置，用于加热用热装置的物料或作为再沸器的热源，在节约用热装置能源介质的同时，还可降低本装置的冷却费用。本发明可用于新装置的设计和现有装置的升级改造，所需投资主要包括输送管道和换热设备。这种改造方法可以有效回收酸性水装置的余热，同时降低本装置的冷却水用量，效益好，费用低。
【IPC分类】B01D3/38
【公开号】CN105233520
【申请号】CN201510635018
【发明人】张高博
【申请人】张高博
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月30日