[發(fā)明專利]一種芳烴吸附分離余熱回收工藝及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610935447.7
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN108019247A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐又春;孫秋榮;郭勁鶴;董海芳;李愛國
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了石油煉制與化工領(lǐng)域的一種芳烴吸附分離余熱回收工藝及裝置，以二甲苯為熱媒，與抽出液塔頂、抽余液塔頂和成品塔頂進(jìn)行油氣換熱，換熱后的二甲苯熱媒分為高溫段、中溫段和低溫段三段與有機(jī)朗肯循環(huán)ORC系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，其中熱媒低溫段用于二級預(yù)熱有機(jī)工質(zhì)，熱媒中溫段用于汽化有機(jī)工質(zhì)，熱媒高溫段經(jīng)有機(jī)工質(zhì)過熱器與經(jīng)中溫段熱媒汽化后的有機(jī)工質(zhì)換熱能夠避免當(dāng)采用水或水蒸汽作為熱媒，回收抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢糜酂幔o吸附分離裝置帶來較大的安全隱患的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芳烴吸附分離余熱回收工藝及裝置。

背景技術(shù)

有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電技術(shù)，采用有機(jī)工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)，通過蒸發(fā)取熱，驅(qū)動(dòng)膨脹做功發(fā)電。相比水蒸汽發(fā)電，ORC系統(tǒng)因有機(jī)工質(zhì)的低沸點(diǎn)、高蒸汽壓特性，更適合回收較低品位的熱能，一般用于回收80～250℃熱能。

主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)余熱、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑻柲艿葻崮艿幕厥眨壳拔覈鳲RC發(fā)展應(yīng)用主要集中在工業(yè)過程余熱和余壓，包括石油化工、鋼鐵、水泥、輸氣管道中間加壓站、LNG冷能利用等。

對于生產(chǎn)對二甲苯的芳烴吸附分離裝置，目前多采用對二乙基苯(PDEB)作為解吸劑，裝置內(nèi)抽出液塔頂、抽余液塔頂和成品塔頂油氣大多采用空冷器冷凝冷卻，該部分低溫預(yù)熱量非常可觀，如160萬噸/年吸附分離裝置，該部分低溫預(yù)熱高達(dá)266MW。

在石油化工領(lǐng)域，工業(yè)過程余熱和余壓用于有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，一般的利用均借助熱媒，熱媒優(yōu)選水或水蒸汽，主要原因是水的比熱大、易得、沒有腐蝕性等。而生產(chǎn)對二甲苯的芳烴吸附分離裝置，分子篩吸附劑是該裝置的核心，因吸附劑遇水極為敏感，一旦水或水蒸汽泄漏至吸附分離系統(tǒng)，將對吸附劑造成永久破壞，可能造成吸附分離裝置長時(shí)間停車。如采用水或水蒸汽作為熱媒，回收抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢糜酂幔@將給吸附分離裝置帶來較大的安全隱患。

CN 105464730 A公開了一種低溫?zé)煔庖约暗蜏亓黧w的余熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用水以及水蒸汽作為熱媒回收煙氣和低溫?zé)崃黧w的余熱，低溫段余熱用于ORC系統(tǒng)發(fā)電。CN105484811 A公開了一種低溫?zé)崃黧w回收利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)也是采用水以及水蒸汽作為熱媒回收煙氣的余熱，低溫段余熱用于兩個(gè)并聯(lián)的ORC子系統(tǒng)發(fā)電。所述申請沒有排除對吸附分離裝置的擔(dān)憂。

有機(jī)構(gòu)提出，直接采用ORC系統(tǒng)有機(jī)循環(huán)工質(zhì)，回收抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢糜酂幔缬袡C(jī)循環(huán)工質(zhì)泄漏至吸附分離系統(tǒng)，會(huì)引起抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢脡毫眲∩仙⒁鸢踩y起跳，影響裝置運(yùn)行，同樣存在隱患。

尋求一種對吸附分離系統(tǒng)影響最小，易得、沒有腐蝕性、比熱又不小的熱媒，可安全高效地回收抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢糜酂嵊糜谟袡C(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，較為迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種芳烴吸附分離余熱回收工藝及裝置，以二甲苯為熱媒，能夠避免當(dāng)采用水或水蒸汽作為熱媒，回收抽出液塔頂和抽余液塔頂?shù)任恢糜酂幔o吸附分離裝置帶來較大的安全隱患的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種芳烴吸附分離余熱回收工藝，其特征在于包括以下步驟：

1)以二甲苯為熱媒，與抽出液塔頂、抽余液塔頂和成品塔頂進(jìn)行油氣換熱，換熱后的二甲苯熱媒分為高溫段、中溫段和低溫段三段與有機(jī)朗肯循環(huán)ORC系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，其中熱媒低溫段用于二級預(yù)熱有機(jī)工質(zhì)，熱媒中溫段用于汽化有機(jī)工質(zhì)，熱媒高溫段經(jīng)有機(jī)工質(zhì)過熱器與經(jīng)中溫段熱媒汽化后的有機(jī)工質(zhì)換熱；

2)經(jīng)有機(jī)工質(zhì)過熱器換熱的有機(jī)工質(zhì)過熱蒸汽進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)對外做功，將熱能轉(zhuǎn)化為電能，做功后的有機(jī)工質(zhì)乏汽一級預(yù)熱經(jīng)有機(jī)工質(zhì)循環(huán)泵加壓的有機(jī)工質(zhì)，之后有機(jī)工質(zhì)乏汽進(jìn)一步經(jīng)有機(jī)工質(zhì)冷凝器冷凝冷卻，再進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)緩沖罐，經(jīng)有機(jī)工質(zhì)循環(huán)泵建立有機(jī)工質(zhì)循環(huán)。