使用独立的三个有机物兰金循环由综合原油精炼和芳烃设备中的废热发电的制作方法

技术特征：

1.一种发电系统，所述发电系统包括：

第一加热流体回路，所述第一加热流体回路与来自石化精炼系统的多个子单元的多个热源热连接；

第二加热流体回路，所述第二加热流体回路与所述来自石化精炼系统的多个子单元的多个热源热连接；

第三加热流体回路，所述第三加热流体回路与所述来自石化精炼系统的多个子单元的多个来源热连接；

第四加热流体回路，所述第四加热流体回路与所述来自石化精炼系统的多个子单元的多个来源热连接，其中所述多个子单元包括加氢裂化装置、芳烃装置和柴油加氢处理装置，

其中所述多个热源的第一子组包括与在所述芳烃装置中的流股连接的多个芳烃装置热交换器，

其中所述多个热源的第二子组包括与在所述加氢裂化装置中的流股连接的多个加氢裂化装置热交换器，并且

其中所述多个热源的第三子组包括与在所述柴油加氢处理装置中的流股连接的多个柴油加氢处理装置热交换器；

分别包括第一有机物兰金循环(ORC)、第二ORC和第三ORC的第一发电系统、第二发电系统和第三发电系统，

所述第一ORC包括(i)第一工作流体，所述第一工作流体与所述第一加热流体回路和所述第二加热流体回路热连接以加热所述第一工作流体，和(ii)第一膨胀机，所述第一膨胀机被配置成由经加热的第一工作流体产生电力，

所述第二ORC包括(i)第二工作流体，所述第二工作流体与所述第三加热流体回路热连接以加热所述第二工作流体，和(ii)第二膨胀机，所述第二膨胀机被配置成由经加热的第二工作流体产生电力，并且

所述第三ORC包括(i)第三工作流体，所述第三工作流体与所述第四加热流体回路热连接，和(ii)第三膨胀机，所述第三膨胀机被配置成由经加热的第三工作流体产生电力；和

控制系统，所述控制系统被配置成启动一组控制阀门以将所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路中的每一个与所述多个热源中的至少一部分选择性地热连接。

2.权利要求1所述的系统，其中：

所述第一工作流体在所述第一ORC的第一预热器中与所述第一加热流体回路热连接，并且在所述第一ORC的第一蒸发器中与所述第二加热流体回路热连接，

所述第二工作流体在所述第二ORC的第二蒸发器中与所述第二加热流体回路热连接，并且

所述第三工作流体在所述第三ORC的第三蒸发器中与所述第三加热流体回路热连接。

3.权利要求2所述的系统，其中所述第一工作流体、所述第二工作流体或所述第三工作流体中的每一个包括异丁烷。

4.权利要求1所述的系统，其中所述第一加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路与第一加热流体罐流体连接，并且其中所述第二加热流体回路与第二加热流体罐流体连接。

5.权利要求1所述的系统，其中在所述第一加热流体回路中的所述多个热源并联地流体连接，其中在所述第二加热流体回路中的所述多个热源并联地流体连接，其中在所述第三加热流体回路中的所述多个热源并联地流体连接，并且其中在所述第四加热流体回路中的所述多个热源并联地流体连接。

6.权利要求1所述的系统，其中：

每个加氢裂化装置热交换器包括循环通过所述加氢裂化装置的相应流股和所述加热流体的一部分，

每个芳烃装置热交换器包括循环通过所述芳烃装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且

每个柴油加氢处理装置热交换器包括循环通过所述柴油加氢处理装置的相应流股和所述加热流体的一部分。

7.权利要求6所述的系统，其中：

所述芳烃装置包括对二甲苯分离单元，并且其中在所述第一加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器在所述对二甲苯分离单元中的提取塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器在所述对二甲苯分离单元中的PX纯化塔塔底产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第三芳烃装置热交换器在重质提余液塔分割塔和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第四芳烃装置热交换器在提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第五芳烃装置热交换器在二甲苯异构化反应器出口流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第六芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的二甲苯异构化脱庚烷塔中的脱庚烷塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第七芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的芳烃苯提取单元中的苯塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第一加热流体回路中的第八芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提取蒸馏塔单元中的提取蒸馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，并且

在所述第一加热流体回路中的第九芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提余液分割塔中的提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

8.权利要求7所述的系统，其中：

在所述第二加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的PX纯化塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，并且

在所述第二加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器在所述芳烃装置中的提余液塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

9.权利要求8所述的系统，其中：

在所述第三加热流体回路中的第一加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的流向第2阶段冷高压分离器的第2阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第三加热流体回路中的第二加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的流向第1阶段冷高压分离器的第1阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第三加热流体回路中的第三加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的加氢裂化产物汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第三加热流体回路中的第四加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第三加热流体回路中的第五加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔柴油产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第三加热流体回路中的第六加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油循环回流流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，并且

在所述第三加热流体回路中的第七加氢裂化装置热交换器在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

10.权利要求9所述的系统，其中：

在所述第四加热流体回路中的第一柴油加氢处理装置热交换器在所述柴油加氢处理装置中的流向冷分离器的轻质流出物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

在所述第四加热流体回路中的第二柴油加氢处理装置热交换器在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，并且

在所述第四加热流体回路中的第三柴油加氢处理装置热交换器在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

11.权利要求1所述的系统，其中所述加热流体回路包括水或油。

12.权利要求1所述的系统，其中所述发电系统在所述石化精炼系统的现场。

13.权利要求1所述的系统，其中所述发电系统被配置成产生约69MW的电力。

14.一种回收由石化精炼系统产生的热能的方法，所述方法包括：

确定地理布局以布置石化精炼系统的多个子单元，所述地理布局包括将要放置相应多个子单元的多个子单元位置，其中所述多个子单元包括加氢裂化装置、芳烃装置和柴油加氢处理装置；

确定所述石化精炼系统的所述多个子单元的第一子组，所述第一子组包括与在所述加氢裂化装置中的流股连接的多个加氢裂化装置热交换器，与在所述芳烃装置中的流股连接的多个芳烃装置热交换器，和与在所述柴油加氢处理装置中的流股连接的多个柴油加氢处理装置热交换器，其中热能可从所述第一子组回收以产生电力；

在所述地理布局中确定所述多个子单元位置的第二子组，所述第二子组包括将要放置所述第一子组中的相应子单元的子单元位置；

确定分别包括第一有机物兰金循环(ORC)、第二ORC和第三ORC的第一发电系统、第二发电系统和第三发电系统，

所述第一ORC包括(i)第一工作流体，所述第一工作流体与第一加热流体回路和第二加热流体回路热连接以加热所述第一工作流体，和(ii)第一膨胀机，所述第一膨胀机被配置成由经加热的第一工作流体产生电力，

所述第二ORC包括(i)第二工作流体，所述第二工作流体与第三加热流体回路热连接以加热所述第二工作流体，和(ii)第二膨胀机，所述第二膨胀机被配置成由经加热的第二工作流体产生电力，并且

所述第三ORC包括(i)第三工作流体，所述第三工作流体与第四加热流体回路热连接，和(ii)第三膨胀机，所述第三膨胀机被配置成由经加热的第三工作流体产生电力，和

控制系统被配置成启动一组控制阀门以将所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路中的每一个与所述多个热源中的至少一部分选择性地热连接；和

在所述地理布局中确定发电系统位置以放置所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统中的每一个，其中在所述发电系统位置处的热能回收效率大于在所述地理布局中的其他位置处的热能回收效率。

15.权利要求14所述的方法，所述方法还包括根据所述地理布局通过以下方式来建造所述石化精炼系统：将所述多个子单元放置在所述多个子单元位置，将所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统中的每一个放置在相应的发电系统位置，使所述多个子单元彼此相互连接以使得相互连接的多个子单元被配置成精炼石油化学品，和使每个发电系统与在所述第一子组中的所述子单元相互连接以使得每个发电系统被配置成从在所述第一子组中的所述子单元回收热能并且向每个发电系统提供回收的热能，每个发电系统被配置成使用所述回收的热能发电。

16.权利要求15所述的方法，所述方法还包括：

运行所述石化精炼系统以精炼石油化学品；和

运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统以：

通过所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路从在所述第一子组中的所述子单元回收热能；

向所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统提供回收的热能；和

使用所述回收的热能发电。

17.权利要求16所述的方法，所述方法还包括：

将所述第一工作流体在所述第一ORC的第一预热器中与所述第一加热流体回路热连接并且在所述第一ORC的第一蒸发器中与所述第二加热流体回路热连接，

将所述第二工作流体在所述第二ORC的第二蒸发器中与所述第二加热流体回路热连接，并且

将所述第三工作流体在所述第三ORC的第三蒸发器中与所述第三加热流体回路热连接。

18.权利要求16所述的方法，其中每个芳烃装置热交换器包括循环通过所述芳烃装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第一加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的对二甲苯分离单元中的提取塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器以在所述对二甲苯分离单元中的PX纯化塔塔底产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第三芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的重质提余液塔分割塔和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第四芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第五芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的二甲苯异构化反应器出口流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第六芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的二甲苯异构化脱庚烷塔中的脱庚烷塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第七芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃苯提取单元中的苯塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第八芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提取蒸馏塔单元中的提取蒸馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第一加热流体回路中的第九芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提余液分割塔中的提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

19.权利要求18所述的方法，其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第二加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的PX纯化塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第二加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的提余液塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

20.权利要求19所述的方法，其中每个加氢裂化装置热交换器包括循环通过所述加氢裂化装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第三加热流体回路中的第一加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的流向第2阶段冷高压分离器的第2阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第二加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的流向第1阶段冷高压分离器的第1阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第三加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化产物汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第四加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第五加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔柴油产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第六加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油循环回流流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第三加热流体回路中的第七加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

21.权利要求20所述的方法，其中每个柴油加氢处理装置热交换器包括循环通过所述柴油加氢处理装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第四加热流体回路中的第一柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的流向冷分离器的轻质流出物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第四加热流体回路中的第二柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第四加热流体回路中的第三柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

22.权利要求14所述的方法，所述方法还包括运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统以产生约69MW的电力。

23.一种再利用由运行的石化精炼系统产生的热能的方法，所述方法包括：

确定包括运行的石化精炼系统的多个子单元的布置的地理布局，所述地理布局包括各自放置在相应子单元位置处的多个子单元；

确定所述石化精炼系统的所述多个子单元的第一子组，所述第一子组包括与在所述芳烃装置中的流股连接的多个芳烃装置热交换器，与在所述加氢裂化装置中的流股连接的多个加氢裂化装置热交换器，和与在所述柴油加氢处理装置中的流股连接的多个柴油加氢处理装置热交换器，其中热能可从所述第一子组回收以产生电力；

在所述地理布局中确定所述多个子单元位置的第二子组，所述第二子组包括已经放置了所述第一子组中的相应子单元的子单元位置；

确定分别包括第一有机物兰金循环(ORC)、第二ORC和第三ORC的第一发电系统、第二发电系统和第三发电系统，

所述第一ORC包括(i)第一工作流体，所述第一工作流体与第一加热流体回路和第二加热流体回路热连接以加热所述第一工作流体，和(ii)第一膨胀机，所述第一膨胀机被配置成由经加热的第一工作流体产生电力，

所述第二ORC包括(i)第二工作流体，所述第二工作流体与第三加热流体回路热连接以加热所述第二工作流体，和(ii)第二膨胀机，所述第二膨胀机被配置成由经加热的第二工作流体产生电力，并且

所述第三ORC包括(i)第三工作流体，所述第三工作流体与第四加热流体回路热连接，和(ii)第三膨胀机，所述第三膨胀机被配置成由经加热的第三工作流体产生电力，和

控制系统被配置成启动一组控制阀门以将所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路中的每一个与所述多个热源中的至少一部分选择性地热连接；和

在所述地理布局中确定发电系统位置以放置所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统中的每一个，其中在所述发电系统位置处的热能回收效率大于在所述地理布局中的其他位置处的热能回收效率。

24.权利要求23所述的方法，所述方法还包括通过所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路使所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统与在所述第一子组中的所述子单元相互连接，以使得所述发电系统被配置成从在所述第一子组中的所述子单元回收热能并且向所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统提供回收的热能，所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统被配置成使用回收的热能发电。

25.权利要求23所述的方法，所述方法还包括运行所述发电系统以：

通过所述第一加热流体回路、所述第二加热流体回路、所述第三加热流体回路和所述第四加热流体回路从在所述第一子组中的所述子单元回收热能；

向所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统提供回收的热能；和

使用所述回收的热能发电。

26.权利要求23所述的方法，其中每个芳烃装置热交换器包括循环通过所述芳烃装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第一加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的对二甲苯分离单元中的提取塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器以在所述对二甲苯分离单元中的PX纯化塔塔底产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第三芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的重质提余液塔分割塔和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第四芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第五芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的二甲苯异构化反应器出口流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第六芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的二甲苯异构化脱庚烷塔中的脱庚烷塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第七芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃苯提取单元中的苯塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第一加热流体回路中的第八芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提取蒸馏塔单元中的提取蒸馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第一加热流体回路中的第九芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的芳烃联合装置提余液分割塔中的提余液分割塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

27.权利要求26所述的方法，其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第二加热流体回路中的第一芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的PX纯化塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第二加热流体回路中的第二芳烃装置热交换器以在所述芳烃装置中的提余液塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

28.权利要求27所述的方法，其中每个加氢裂化装置热交换器包括循环通过所述加氢裂化装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第三加热流体回路中的第一加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的流向第2阶段冷高压分离器的第2阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第二加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的流向第1阶段冷高压分离器的第1阶段反应段进料流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第三加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化产物汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第四加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第五加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔柴油产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第三加热流体回路中的第六加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油循环回流流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第三加热流体回路中的第七加氢裂化装置热交换器以在所述加氢裂化装置中的加氢裂化主分馏塔煤油流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

29.权利要求28所述的方法，其中每个柴油加氢处理装置热交换器包括循环通过所述柴油加氢处理装置的相应流股和所述加热流体的一部分，并且其中运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统包括：

运行在所述第四加热流体回路中的第一柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的流向冷分离器的轻质流出物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，

运行在所述第四加热流体回路中的第二柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔塔顶流股和所述加热流体的一部分之间交换热量，和

运行在所述第四加热流体回路中的第三柴油加氢处理装置热交换器以在所述柴油加氢处理装置中的柴油汽提塔产物流股和所述加热流体的一部分之间交换热量。

30.权利要求29所述的方法，所述方法还包括运行所述第一发电系统、所述第二发电系统和所述第三发电系统以产生约69MW的电力。