一、技術(shù)名稱(chēng)：芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：石化行業(yè) 芳烴裝置低溫?zé)峄厥?
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
芳烴聯(lián)合裝置中抽余液塔、抽出液塔等精餾塔在常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)均為常壓塔，塔頂溫位較低，難以回收利用。傳統(tǒng)方法采用空冷技術(shù)進(jìn)行冷卻，這部分能量散失在大氣中而浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，精餾塔采用傳統(tǒng)的空冷技術(shù)，塔頂所散失的能量約占芳烴裝置總能耗的15%左右。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量5萬(wàn)tce/a，CO2減排約13萬(wàn)t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)的芳烴聯(lián)合裝置中抽出液塔、抽余液塔和甲苯塔取消塔頂空冷設(shè)備，采用加壓操作回收熱能，塔頂蒸汽發(fā)生器發(fā)生0.45MPa蒸汽，發(fā)生的蒸汽經(jīng)二甲苯塔重沸爐對(duì)流段過(guò)熱后，一部分用于驅(qū)動(dòng)歧化循環(huán)氫壓縮機(jī)透平、除氧器除氧及管線(xiàn)伴熱外，其余部分用于發(fā)電。成品塔、脫庚烷塔、鄰二甲苯塔在常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)塔頂溫度較低，分別為126℃、124℃、157℃，塔頂熱量通常是采用空冷進(jìn)行冷卻，這些低溫?zé)峋蜕⑹У袅恕１驹O(shè)計(jì)采用串聯(lián)加熱熱水方式，產(chǎn)生70℃/118℃熱水，送至裝置內(nèi)熱水發(fā)電機(jī)組發(fā)電，熱水可以循環(huán)利用。芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)，有效回收原有精餾塔塔頂空冷方式損失的熱量，可實(shí)現(xiàn)低品位熱量的全面利用。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）蒸汽發(fā)生器技術(shù)：用精餾塔頂工藝介質(zhì)加熱除氧水產(chǎn)生蒸汽；
（2）蒸汽發(fā)電機(jī)技術(shù)：產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電；
（3）熱水換熱流程技術(shù)：利用芳烴裝置低溫余熱，采用串聯(lián)加熱方式產(chǎn)生熱水；
（4）熱水發(fā)電機(jī)技術(shù)：ORC熱水發(fā)電機(jī)組是一個(gè)螺桿式膨脹機(jī)，螺桿式膨脹機(jī)需要在朗肯循環(huán)中借助于有機(jī)工質(zhì)實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換。有機(jī)工質(zhì)在預(yù)熱器、蒸發(fā)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)由液體變?yōu)檎羝倪^(guò)程，吸收了熱源的負(fù)荷，溫度升高。高溫蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)后，在轉(zhuǎn)子腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)膨脹，對(duì)外輸出軸功率，同時(shí)工質(zhì)溫度、壓力均下降。降溫后的工質(zhì)，仍是蒸汽，需要在冷凝器內(nèi)實(shí)現(xiàn)液化，此期間對(duì)外放出熱量。 液化后的工質(zhì)，利用液體泵升到高壓，然后進(jìn)入預(yù)熱器，實(shí)現(xiàn)下一輪循環(huán)。
3.工藝流程
低溫?zé)峄厥照羝l(fā)電技術(shù)的工藝流程圖如圖1所示。
圖1 低溫?zé)峄厥照羝l(fā)電技術(shù)流程圖
低溫?zé)峄厥諢崴l(fā)電技術(shù)的工藝流程圖如圖2所示。
圖2 低溫?zé)峄厥諢崴l(fā)電技術(shù)流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1．低溫?zé)峄厥照羝l(fā)電技術(shù)：平均節(jié)電223
kWh/t對(duì)二甲苯；
2．低溫?zé)峄厥諢崴l(fā)電技術(shù)：平均節(jié)電16 kWh/t對(duì)二甲苯。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
2014年5月，”P(pán)X成套技術(shù)”通過(guò)了中國(guó)石化組織的專(zhuān)家鑒定，PX成套技術(shù)鑒定包括芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)。該技術(shù)于2013年12月在海南煉化芳烴聯(lián)合裝置試車(chē)成功，海南煉化芳烴聯(lián)合裝置首次取消空冷，采用芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)，從投產(chǎn)至今一直安全穩(wěn)定運(yùn)行。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶(hù)：中國(guó)石化海南煉化
案例名稱(chēng)：海南煉化芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)
技術(shù)提供單位：中國(guó)石化海南煉油化工有限公司
建設(shè)規(guī)模：60萬(wàn)t/年對(duì)二甲苯裝置。建設(shè)條件：抽余液塔操作壓力（塔頂）為0.35MPa，塔頂溫度201℃，抽出液塔操作壓力（塔頂）為0.28MPa，塔頂溫度195℃，成品塔、脫庚烷塔、鄰二甲苯塔塔頂溫度分別為126℃、124℃、157℃。主要技改內(nèi)容：以塔頂蒸發(fā)器/換熱器取代空冷冷卻，主要設(shè)備包括蒸汽發(fā)生器、熱水換熱器、蒸汽發(fā)電機(jī)、熱水發(fā)電機(jī)等。節(jié)能技改投資額2.7億元，建設(shè)期6個(gè)月。年節(jié)能量4.62萬(wàn)tce，碳減排量12.2萬(wàn)tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益8915萬(wàn)元，投資回收期約3年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
芳烴裝置低溫?zé)峄厥瞻l(fā)電技術(shù)可使芳烴裝置取消空冷、回收低溫?zé)幔厥盏牡蜏責(zé)嵊糜诋a(chǎn)生蒸汽發(fā)電。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)推廣比例將達(dá)到40%，可形成的年節(jié)能能力為46萬(wàn)tce，年減排能力為122萬(wàn)tCO2。
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