溴化锂制冷技术在炼厂低温热回收中的应用(修改)..docVIP

溴化锂制冷技术在低温热回收利用中的应用 李平阳 （中国石化九江分公司，江西 九江 332004） 摘　要: 在炼厂低温热综合回收利用中，通过引入热水型溴化锂机组，并将制取的冷媒水用于焦化等炼油工艺装置。实际应用效果表明：该方案增加了低温热系统的操作弹性，提高了能源的利用率，改善了焦化装置操作，可有效降低焦化干气中C3＋组分含量，能够为企业增效93.3×104￥RMB。 关键词： 溴化锂 低温热 延迟焦化 干气 中国石化九江分公司现有原油一次加工能力6.5Mt/ a，为了降低炼油能耗，充分利用炼油装置的低温余热, 实施了炼油装置低温余热回收综合利用改造。该低温热综合利用方案为[1]：将50℃热媒水分别进入6 个热源装置，即Ⅰ常减压、Ⅰ催化、Ⅱ催化、Ⅰ污水汽提、Ⅱ污水汽提和Ⅱ加氢，热媒水换热到128℃后，用于蜡油罐区维温、Ⅱ气分的脱乙烷塔再沸器、脱丙烯塔再沸器和脱丙烷塔再沸器加热，然后再用于生活水加热、冬季民用采暖和动力的生水换热，为控制热媒水温度在末端配有循环水冷却，控制热媒水返回温度在50℃左右，为了增加低温热系统的操作弹性，在该低温热系统中引入了溴化锂制冷技术。 1 溴化锂机制冷技术应用的依据 低温热综合回收利用方案中，低温热阱需求量受季节影响较大，夏季气温高，且又无民用采暖需求，因而低温热阱相对不足，低温热热源存在富余情况，为保系统运行稳定，在热阱末端不得不使用循环水冷却热媒水，所以低温余热随季节变化为增设溴化锂机组制冷提供了可能性。 另一方面，高温季节循环冷却水温度一般在28℃以上，不能较好地满足炼油工艺装置分离塔顶气体冷却负荷需求，导致产品分离精度不高，如焦化装置的吸收塔干气中C3＋组分回收和气体分馏装置获得高纯度的丙烯，而低温热媒水通过溴化锂制冷技术可以获得工艺装置需求冷却温度以实现强冷。 综合上述，在低温热系统引入溴化锂制冷技术增设溴化锂机组，既可以增加低温热系统操作的灵活性和可控性，又可以获得工艺装置所需求的强冷媒介，从而提高产品附加值，提高企业整体经济效益。 2 溴化锂制冷技术简介 （1）技术机理 该公司低温热系统的溴化锂机组属于热水二段机，其制冷技术机理为：水在物体表面蒸发汽化，可以带走物体表面的热量，在真空条件下，物体表面的温度就会降到很低。溴化锂是一种吸水性极强的盐类物质，可以连续不断地将周围的水蒸气吸收过来，可创造和维持真空条件，因此溴化锂吸收式制冷机是利用溴化锂作吸收剂，用水作制冷剂，利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸气的吸收与释放来实现制冷的，这种循环是通过输入热源实现制冷的。 （2）工作原理 低温热系统配置了两套溴化锂机组并列运行，每组主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、蒸发泵等设备组成。工作原理为[2]：如图1所示，首先由真空泵将制冷机组抽至高真空状态后，吸收器的溴化锂稀溶液由泵送至发生器，途中流经热交换器，进入发生器的溴化锂稀溶液被管内的热媒水加热，产生溴化锂冷剂蒸汽，进而浓缩成浓溴化锂溶液，该溶液经热交换传热管间，加热管内流向发生器的稀溶液，温度降低后进入吸收器；发生器产生的冷剂蒸汽进入冷凝器内，被冷却水冷凝成为冷剂水经U形管流入蒸发器液囊，再经蒸发泵送往蒸发器上部喷淋系统，均匀喷淋在传热管表面，吸收管内冷水的热量而蒸发。产生的冷剂蒸汽进入吸收器，被溴化锂浓液吸收。冷剂蒸汽被吸收后释放出大量的热媒水由冷却水带走。浓液吸收水蒸汽后成为稀溶液，再由溶液泵送至发生器，因此制冷循环实际上是溴化锂水溶液在机内由稀变浓再由浓变稀和冷剂水由液态变汽态再由汽态变液态的循环过程。通过这个循环周而复始，使得蒸发器可不断连续制取冷媒水。在溴化锂机组热量输入输出的媒介分别由热媒水、冷媒水、循环水三个独立循环系统组成，由其工作原理可知，热媒水和冷媒水输入的热量应等于循环水输出的热量。 图1 每组溴化锂机组工作原理 （3）主要参数 表1 每组溴化锂机组主要参数表 制冷量 KW 1455 冷媒水 出口温度 ℃ 7 入口温度 ℃ 17 流量 t/h 250 循环水 流量 t/h 1012 热水 进口温度 ℃ 113 出口温度 ℃ 68 流量 t/h 79.4 蒸发泵 功率 KW 14.05 3 冷媒水循环流程 如图2，冷媒水回水从冷媒水罐由P310/2抽出，经溴化锂机组冷却制冷后，分两路送至焦化装置和II气分装置，先用于焦化装置吸收塔的汽油补充吸收剂、吸收塔的一中、二中循环和再吸收塔柴油补充吸收器的水冷器，剩余的冷媒水用于代替II气分装置丙烯塔塔顶气体后冷器E307/1~6循环水，冷媒水的回水进入冷媒水缓冲罐，形成一个闭路循环系统。 图2 溴化锂机组及冷媒水简易流程图 4 投用效果 （1）低温热系统热平衡得到优化 在未投用溴化锂机组前，环境温