蒸汽喷射式热泵在低温热回收的应用.pdfVIP

·24· 2010年第4期 石油和化工节能 蒸汽喷射式热泵在低温热回收的应用 计海涛 (中国石化集团南京化学工业有限公司 江苏省南京市210048) 摘要 中国石化集团南京化学工业有限公司资源优化项 目建成后，蒸汽与低温热回收系统存在一定的 缺陷，硝基氯苯精馏塔系塔顶余热副产0．18MPa饱和蒸汽因缺少用户而放空．比较多种回收低温热的途径， 提出利用蒸汽喷射式热泵的优选方案。对回收的蒸汽升压，匹配全公司的低温热阱，不仅利用了原蒸汽系 统减温减压的能量损失，而且大大降低了技术改造费用。结合蒸汽管网压力的优化，可获得较好的节能效 果及经济效益． 关键词 低温热 蒸汽喷射式热泵 精馏 2005年，原南京化学工业有限公司与南京化工 厂合并重组为南京化学工业有限公司。南京化工厂 装置整体搬迁到原南京化学工业有限公司区域进 行资源优化重组。化工厂原有装置在搬迁过程 中采 用先进工艺技术进行改扩建，如隔膜法烧碱改为离 子膜法烧碱等节能技术的采用，装置能耗水平显著 降低。 但两家企业的热力系统存在差异，公用工程设 计仅靠依托原有系统，缺乏对热力系统的详细规 精馏 划，未对全局能量系统进行优化。2008年搬迁完成 后，装置陆续开车，热力系统问题逐步暴露，大量 的蒸汽减温减压使用，低温热未能完全综合利用。 图l硝基氯苯原塔顶余热回收系统 突 出体现在硝基氯苯精馏塔塔顶余热 回收的 受到塔顶冷凝器温度等工艺条件限制，闪蒸压 0．18MPa饱和蒸汽用户少，放空约 20--23t／h，造 力不能提高，导致蒸汽用户较少，只有物料保温蒸 成了能源的浪费。 汽用户及部分生活用蒸汽用户。由于物料输送距离 远，饱和蒸汽的温降与压降较大，加之需保温的物 l系统存在的问题 料凝固点高达83．5C，在冬季极端寒冷气温下，保 硝基氯苯装置精馏塔系主要用于分离问硝基氯 温管网温度下降，物料粘度增加难 以输送，只能改 苯与对硝基氯苯，两种物质是同分异构体，分离难 用 0．6MPa蒸汽减温减压至 0．25MPa微过热作为保 度大，且分离精度要求高，回流比大，分离能耗高。 温蒸汽。蒸汽放空的能量损失巨大。对该股能量进 硝基氯苯精馏塔系由5个精馏塔构成，塔釜温 行合理回收成为节能工作的一个重点。 度 195～200℃，塔顶冷凝器温度 155℃，使用 2低温热利用方案的选择 3．5MPa、425℃中压蒸汽减温减压至 2．OMPa饱和蒸 汽加热，消耗中压蒸汽25~28t／h。 2．1低温热利用途径比较 由于塔顶温度较高，设计时考虑将塔顶余热回 精馏塔塔顶余热利用主要有两种途径，一是作 收。塔顶冷凝器采用高温热水与塔顶蒸汽换热后闪 为热源加热；二是能量升级利用，用于发电或制冷。 蒸出0．18肝a饱和蒸汽供其他用户使用。闪蒸后的 两种能量利用方式相比较而言，直接作为热源 热水重新回到塔顶冷凝器作为冷却用水，原精馏塔 加热的能源利用效率高，且投资较小，能量升级利 热回收流程图如图1所示。 用则能源利用效率降低，经济性相比较差。 石油和化工节能 2010年第4期 ·25· 南化公司冷量使用较少，使用螺杆式压缩机制 接使用 0．18MPa饱和蒸汽。二是饱和蒸汽输送存在 冷，