[發(fā)明專利]一種加熱爐煙氣余熱回收過程同步脫碳的方法

有效

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• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN103591603A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 郜建松;孫志欽;孟慶凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00;B01D53/78;B01D53/62
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發(fā)明屬于石油煉制領域，特別涉及一種石油化工領域管式加熱爐的余熱回收過程的方法。

背景技術

管式加熱爐是石油煉制和石油化工行業(yè)生產(chǎn)裝置的耗能大戶，燃料消耗量在裝置能耗中占有相當大的比例：少則20％～30％，多則80％～90％，因此回收加熱爐煙氣中的余熱對于減少燃料消耗量、降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。另一方面，隨著人類對能源需求的增大，加熱爐燃料燃燒引起的CO₂排放量日益增加。2005年中國與能源有關的CO₂排放量達51億噸，占全球排放總量的19％，已居世界第二位，我國政府在2007年的《中國的能源狀況與政策》中預測，2015年我國的CO₂排放量將達到65.3億噸，屆時將超過美國而成為世界第一大排放國。我國在CO₂減排方面面臨著巨大的國際壓力，2009年11月25日，國務院常務會議決定“到2020年，我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO₂排放比2005年下降40～45％，作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃，并制定相應的國內(nèi)統(tǒng)計、監(jiān)測和考核方法”。在煉油石化行業(yè)中，燃料燃燒產(chǎn)生的CO₂占總排放量的比重最大，在70％以上。因此，開展加熱爐煙氣余熱回收和減少煙氣中CO₂排放的技術開發(fā)工作，將是一件有意義的重要工作。目前煉化行業(yè)管式加熱爐上普遍采用空氣預熱器來進行煙氣余熱的回收，利用加熱爐煙氣自身余熱進行煙氣脫碳的技術目前仍是空白。如何實現(xiàn)煙氣余熱回收和煙氣脫碳用熱之間的熱能互補，進一步節(jié)約能源，減少煙氣余熱回收和脫碳裝置的投資費用和占地面積，減少煙氣CO₂的排放，是煉化企業(yè)管式加熱爐進一步開展“節(jié)能減排”工作的方向。

中國專利CN102350177A公開了“一種煙氣二氧化碳氣動捕集系統(tǒng)及工藝”，該方法步驟是(1)煙氣進入吸收塔，與復合胺液逆流接觸進行化學反應吸收，吸收后的煙氣向上經(jīng)洗滌裝置，將煙氣中所含的吸收劑洗滌下來，直接排放。(2)捕集到CO₂氣體的溶液變成富液流到吸收塔底，經(jīng)富液泵輸送到換熱器，升溫后的富液進入解吸塔。(3)富液在解析塔中經(jīng)熱解析，得到富含CO₂及溶液蒸汽的再生氣，再生氣經(jīng)換熱、冷凝和氣液分離，得到CO₂產(chǎn)品氣。(4)解析后的貧液經(jīng)泵打入換熱器和冷卻器，冷卻至吸收反應溫度后循環(huán)利用。上述方法中CO₂的吸收和解析工藝過程用熱和冷卻均需系統(tǒng)外部提供，存在脫碳能耗高，裝置占地面積大，設備一次性投資高等問題，使得該項技術在煉化企業(yè)管式加熱爐上的應用受到了限制，制約了企業(yè)“節(jié)能減排”工作的開展，需要進一步改進解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于石油煉制、石油化工領域管式加熱爐煙氣余熱回收過程同步脫碳的方法。用于解決現(xiàn)有技術不能實現(xiàn)加熱爐煙氣余熱和煙氣脫碳用熱之間的熱能綜合利用，而存在的脫碳能耗高，裝置占地面積大，設備一次性投資高等問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種加熱爐煙氣余熱回收過程同步脫碳的方法，其特征在于：所述方法由以下步驟組成：

A、從加熱爐對流段過來的含CO₂的高溫煙氣在高溫預熱器內(nèi)與從低溫預熱器過來的空氣進行換熱，然后進入煙氣換熱器，通過傳熱元件熱管把熱量傳給解析塔內(nèi)的貧液，煙氣溫度進一步降低后，自煙氣換熱器出口進入吸收塔，與從噴淋嘴噴下的貧液逆流充分接觸，其中的CO₂被貧液吸收后落入吸收塔底部變成吸收塔富液；

B、從吸收塔出來的吸收塔富液進入解析塔升溫后，富液中的CO₂從解析塔出口析出得到產(chǎn)品氣，解析塔富液變成解析塔貧液，進入低溫預熱器與空氣換熱后重新泵入吸收塔，循環(huán)使用；

C、從大氣過來的空氣在低溫預熱器內(nèi)與解析塔貧液換熱，溫度升為90～100℃后，經(jīng)空氣線進入高溫預熱器，與高溫煙氣換熱升溫后，再送入加熱爐燃燒系統(tǒng)助燃。

本發(fā)明一種加熱爐煙氣余熱回收過程同步脫碳的方法，其進一步特征在于：