催化重整装置热工系统改造分析

【摘 要】本文介绍了热工系统在炼油装置的应用一些成功经验，通过新工艺、新材料、新方法的运用，优化装置的能耗，节约能源，降低装置的运行成本。

【关键词】炼油化工 透平水 除盐水 凝结水 热工系统

炼油化工装置中，余热利用装置很常见，其设置目的是为节能。本文就本装置余热回收系统中一小部分――热工系统在实际使用中的问题及改造综述说明。

一、热工系统流程说明

本装置蒸汽分为三个等级，分别为：4.0MPa高压蒸汽、1.2MPa中压蒸汽、0.4MPa低压蒸汽。高压蒸汽和中压蒸汽给各再沸器加热后，产生的蒸汽凝结水送入一级闪蒸罐和二级闪蒸罐。一级闪蒸罐顶闪蒸产生中压蒸汽，二级闪蒸罐顶闪蒸产生低压蒸汽，并入各自的蒸汽管网。剩下的凝结水从二级闪蒸罐底出来后，送至凝结水罐V-9023，V-9023顶再产低压蒸汽，送至余热锅炉系统的除氧器进行除氧。底部的凝结水经泵P-9021A/B/C输送至E-9021，进入E-9021管程，与进入壳程的除盐水换热后进一步冷却后外送至公司公用工程部。

除盐水从公用工程部送来，至E-9021壳程后，进一步加热后送往余热锅炉系统的除氧器，除氧后供余热回收系统发生蒸汽。

透平水为本装置两台凝气式氢气压缩机所产生。开工时，透平水直接进入凝结水罐V-9023，正常生产后，透平水并入除盐水。流程如图1.1所示。

二、热工系统改造原因

开工平稳后，我们试图将透平水改进除盐水。由于除盐水压力较透平水压力高，透平水进入除盐水受阻，导致压缩机那边透平水外送困难，集液箱和热井液位上升。集液箱和热井液位过高会联锁停压缩机，造成装置停工。因此透平水改进除盐水以失败告终。

三、热工系统改造的具体措施

经过技术组的讨论研究，将透平水并入除盐水的流程作了改动，即透平水并入除盐水的地方改至除盐水流量控制阀后。这样，除盐水经过调节阀后，压力会有一定程度损失，且调节阀离除氧器很近，两股水并流后可以一起进入压力更低的除氧器。见图3.1

改造完成后，我们于2014年6月24日14时，成功将透平水并入除盐水。透平水流量为55t/h，除盐水的量由80t/h降低为25t/h，外送凝结水量由190t/h降至135t/h。

四、新问题及解决方法

除盐水和外送凝结水量的减少，改变了换热器E-9021的条件。由于除盐水减少的比例大大高于凝结水减少的比例，也就是说换热器冷量不足，导致外送凝结水温度超高，达到115℃，外送管线水击相当严重，管线撞击声音大，震动大。于是我们打开了除氧器底部至排污降温池的阀门，通过排放量将除盐水进水量加大至60t/h，此时外送凝结水温度降至95℃。水击现象基本消失。

查饱和水和饱和蒸汽表，0.1MPa（此压力为表压，绝压为0.2MPa）下饱和水温度为120.2℃。管线里压力为0.1MPa，温度为115℃，此条件下压力波动很容易造成水部分汽化，产生水击现象。

根据物料平衡计算，除氧器底部排放的除盐水量=60+55-80=35t/h。这样白白地浪费了除盐水。

在生产运行处的指导与协调下，2014年7月2日12时，公用工程部将凝结水管线压力调至0.3MPa（此压力为表压，绝压为0.4MPa），查表可得此压力下饱和水温度为143.6℃。

现在除氧器底部排放阀关闭，除盐水进量为25t/h，外送凝结水温度为110℃，远小于饱和温度。热工系统运行平稳。

五、结语

余热回收及热工系统是炼油化工装置中节能的投资，对节约能耗，增加经济效益和社会效益有着积极作用。余热回收及热工系统的平稳运行直接关系着炼油化工主生产装置平稳运行。

参考文献：

[1]陈钟秀，顾飞燕，胡望明编.化工热力学.北京：化学工业出版社，2001.6