余热制冷应用ppt课件.ppt
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1、益于地球 始于荏原,烟台荏原空调设备有限公司昆明办事处 李泽亭 13885099733, 工业余热制冷应用,目 录,第一部分 余热利用概况第二部分 余热利用技术应用第三部分 行业目标客户,工业余热资源普遍存在,特别在石油化工、钢铁焦化、合成氨、聚酯化纤、橡胶和多晶硅等行业的生产过程中,都存在丰富的余热资源,所以充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一。,工业余热利用现状(一),工业余热利用现状(二),我国工业余热资源回收率仅33.5,即23的余热资源是尚未被利用。在工业领域中消耗着大量的能量,最终都以低温热水的形式排放掉。为了提高能耗的利用效率,应采取措施进行余热资源回收利用。,余热回收方式各
2、种各样,但总体分为热回收(直接利用热能)和动力回收(转变为动力或电力再用)两大类。,余热回收原则是: 1、高温烟气,其余热应优先由本设备或本系统加以利用。 2、余热余能可利用来生产蒸汽或热水,以及生产动力等。 3、进行企业综合热效率及经济可行性分析。 4、应对必须回收余热的热源载体,制定利用具体管理标准。,可利用余热分析(制冷),7,30,废热温度,70,水源热泵,RHS系列,140,100,低温水,热水型机组,RCH、RFH系列,中温热水,高温热水,热水型机组,16JHR系列,低压蒸汽,低压蒸汽型,16JH系列,0.001MPa,0.15MPa,90,冷却塔,开式、闭式,160,低压蒸汽型,
3、16JH、RFW系列,0.35MPa,余热行业分类,余热用冷三要素,余热驱动型吸收式制冷机,余热用冷流程,目 录,第一部分 余热利用概况第二部分 余热利用技术应用第三部分 行业目标客户,石油化工行业余热制冷,煤化工,盐化工,化肥,精细化工,石油化工行业工艺流程,注:图中标共色部分为可余热利用工艺点,蒸汽是大型炼油、石化企业各生产环节的主要能源之一,系统庞大且复杂。发展和优化蒸汽热力系统,对降低炼油、石化企业的加工成本,提高能源利用效率,增加企业经济效益,提升企业竞争力均为重要作用。,厂区热源情况(一),厂区供蒸汽管网一般分类如下:,厂区热源情况(二),1-5的蒸汽凝水系统,可被我们利用的水温一
4、般在12080,其中炼油板块蒸汽系统损失主要由蒸汽计量损失(约占总供汽量的10%),主干管线散热损失(约占总供汽量的45%),排凝放空损失(约占总供汽量8%)3部分组成。 降低乃至杜绝放空,我们的机组也可起到一定作用,主要是可回收余热对办公楼进行改造,以及冬季用热泵升温用于仪表、电气设备及油管的维温等用途。这当中热泵的应用前景及使用机率会大于制冷机。,厂区热源情况(三),蒸汽热量100%,蒸汽利用率86%,计量损失10%,放空损失8%,散热损失5%,原油,炼油装置,石化产品链-炼油,炼油装置,石化产品链-炼油,节能分析:由于 120左右高温蒸汽冷凝水不能直接进入锅炉水处理回用系统,成为废热,必
5、须通过冷却系统进行降温后循环使用。应用溴化锂制冷技术回收炼油部分装置产生的蒸汽冷凝液的低品位余热,降低催化重整装置系统冷媒温度,增加冷却系统端差,提高气液分离效果。,废热来源:重油催化裂化、催化重整、蒸馏、气分、脱硫、MTBE等装置所产生的120左右蒸汽冷凝水。 冷水用途:通过热水型制冷机建立 10的冷冻水系统(用于脱丁烷塔后冷却器、脱乙烷塔后冷却器、产品冷凝器、产品后冷却器、稳定塔顶冷凝器),进一步冷却工艺气体 。,MTBE(甲基叔丁基醚)是理想的高辛烷值汽油添加剂,是近20年长盛不衰、销售量最大、发展最快的化学品。含10MTBE的汽油能使燃料消耗下降7左右。除了增加汽油含氧量外,还可以促进
6、清洁燃烧,减少汽车有害气体排放对大气的污染。,炼油生产催化裂化装置气分工艺,炼油生产催化裂化吸收稳定工艺,废热来源: 在生产过程,导热油传导过程中存有大量余热,温度一般在100以上,存在利用价值,可直接作为驱动机组的热源使用。换热管材质:根据需要采用不锈钢管、合金管等。,炼油行业工艺余热应用流程,余热利用: 工艺循环系统中的导热油,温度100以上。 冷水用途: 工艺冷负荷的满足。,炼油行业的应用说明,石化行业余热制冷应用,原油中含有约85%的污水需降温后回灌,而在生产和生活中需要的中温热水主要依靠直接燃烧油气获得,能耗大,能效低。国内原油产量已超过2亿吨,如果陆上生产的原油按1.5亿吨计算,采
7、油过程中将产生8.5亿吨温度约为50的采油污水。,油田采油污水余热综合利用技术,石脑油、化工轻油等,乙烯裂解装置,甲烷氢气裂解汽油裂解重油,燃料气或PSA制氢,用于加氢系列产品,石化产品链-乙烯,加氢处理后进行芳烃抽提,生产笨、甲苯、二甲苯,抽余油返同裂解装置,可生产炭黑、发电等,废热来源:在生产过程厂区回收大量的废热,其中包括0.10.3 MPa低压蒸汽及100左右热水存在利用价值。 利用荏原生产的余热利用型溴化锂吸收式冷水机组,制取冷水可分别用于满足工艺用冷及舒适性空调使用。宁波禾元化学(80万吨/年丙烯、50万吨/年乙二醇),中石化镇海炼化(冷水5)热水温度90度以上、宁波万华 16JH
8、159一台,乙烯、丙烯行业工艺余热应用流程,余热利用:1、热水从90100降至80,返回锅炉循环用。2、0.10.3 MPa低压蒸汽。冷水用途: 工艺系统中换热器冷却,办公楼、宿舍等需大量的7冷水。,废热来源: 在生产过程的工序中产生了大量的废热,存在很大利用价值。0.8MPa蒸汽 机组形式: 露天防爆,防爆等级:DBT4 防护等级IP65联盟石油、洛阳石化,C4行业工艺余热应用流程,余热利用: 回收工艺系统中的副产蒸汽、热水。冷水用途: 工艺用冷换热器所需大量的冷水。,C4:四个碳原子的多种烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物。因原料来源和加工过程不同,所得C4馏分组成各异。C4馏分被称为液化石
9、油气,是一种可燃气体,但通常是以液态贮运。,石脑油,催化重整与联合芳烃装置,甲苯苯混二甲苯对二甲苯零二甲苯向二甲苯,石化产品链-联合芳烃,CPL、MDI、苯胺、乙二酸、顺酐、1,4-丁二醇、SM、异丙苯、环己酮、苯酚丙酮、化工中间体、溶剂等,TDI、苯甲酸、化工中间体、溶剂等,溶剂等,苯酐、DOP、DBP、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等,间苯二甲酸、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等,行业说明:杭州华成聚脂,生产聚脂切片:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) ,聚脂产量为30万吨/年是化纤的主要原料。纤维级聚脂切片用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的
10、品种,占据着化纤行业近80%的市场份额,因此聚酯系列的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势,自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。 废热来源:乙二醇分离塔产生的低压饱和蒸汽(102、0.012MPa、15789kg/h)。 冷水用途:纺丝送风车间等工艺需要冷水。 节能分析:方案由设计方(中国纺院)率先提出,在中国尚属首例。以前同类工艺中聚酯塔排出的低压废蒸汽的热能都不曾被利用。而且是通过增加附加设备和消耗运行费用来降温处理然后回收。此方案的节能性或产生的经济效益非常可观。,聚脂项目
11、工艺流程,乙二醇为聚酯生产的原材料之一,与对苯二甲酸二甲酯酯交换后,缩聚反应生成聚酯,2011年聚脂项目成功案例,乙二醇行业的具体应用废热来源:回收四效蒸发塔的副产蒸汽24kg压力 16 kg压力 10kg压力 6kg 压力,冷水用途:10左右冷水,初冷,环氧乙烷的低温贮藏目前我国环氧乙烷用于生产乙二醇的比例约为75%,蒸发塔1,蒸发塔2,蒸发塔3,蒸发塔4,石化行业产品其它应用,余热制冷1、己内酰胺2、海上钻井平台3、烷基苯厂4、页岩油余热制热1、大型企业带自备电厂(热泵产品)2、顺丁橡胶(二类热泵)3、烷基苯工艺(二类热泵),废热来源: 中石化石家庄炼油厂下属化纤公司有年生产5万吨的己内酰
12、胺装置,在几内酰胺合成工艺上有79、110的热水,其中79热水来源于己内酰胺分馏冷却,需要降温到不低于69(工艺要求不低于68),用于几内酰胺分馏工艺冷却;110热水来自于3公斤蒸汽保温酰胺油物料保温工艺流程中产生的蒸汽凝水,希望温度尽可能的回收利用。,己内酰胺工艺余热应用流程,余热利用:热水从79降至69,返回己内酰胺分馏冷却循环用,热水流量1800m3/h。冷水用途:几内酰胺分馏工艺冷却需大量的冷水。,石家庄炼油厂现场,年节省标油5000吨 约合2000多万元,废热来源: 在提取石油的过程中,石油中含有大量的高温海水,经过分离和过滤,海水的温度为93-98,其中含有极少量的油膜,存在利用价
13、值。冷水用途:主要用于机房及宿舍供冷。冷却水系统: 直接采用海水冷却,通过水泵在海水10米深处提取,温度在18-27。换热材质:钛合金管、海军铜,中海油康菲石油是国内第一家在海上钻井平台应用吸收式制冷机的项目。,海上钻井平台应用说明,截止“十一五”末,中海油已完成海上平台5000万吨/年的采油能力,目标在“十二五”期间,再造两个海上大庆,采油能力突破1.5亿吨/年,平台主要建于环渤海及南海地区。,海上钻井平台应用说明,烷基苯厂工艺余热应用流程,来自C-405循环烷烃的余热,温度127,流量390t/h,送至升温型吸收式热泵机组,循环烷烃降温到8690。制取0.37MPa(G) 流量8.0t/h
14、的饱和蒸汽进蒸汽管网(通入换热器,用于瓦斯尾气脱硫)。,二类热泵行业利用之烷基苯,二类热泵利用行业之顺丁橡胶, 原工艺废热排放 凝聚釜顶部98左右的汽提气经空冷器、循环水冷却器冷凝冷却至35,进入油水分层罐分离,回收溶剂油。汽提气的热量一部分通过空冷器排入环境大气中,另一部分通过循环冷却水带走,造成巨大的浪费,同时对环境造成热污染。 凝聚工序蒸汽的消耗 使胶液升温至汽提温度; 提供胶液中溶剂的汽化潜热; 把溶剂气带出凝聚釜加以回收。,顺丁橡胶装置工艺流程燕山石化SBS凝聚工段原工艺, 使用AHT热泵工艺废热回收利用工艺上可替代一部分空冷器 凝聚釜顶部98左右的汽提气先进入AHT热泵,冷却冷凝后
15、进入空冷器、水冷器将汽提气尾气进一步冷却。 充分利用汽提气中不同组分的热量,实现了凝聚尾气在热泵中的冷却效果,节约后续空冷器的耗电量和循环冷却水用量; 来自热水罐的循环热水(95)在热泵吸收器中加热升温至105的过热水直接经胶液喷嘴进入凝聚釜,取代蒸汽热源(有利于胶粒的细化和溶剂的脱出),节约蒸汽;,顺丁橡胶装置工艺流程燕山石化SBS凝聚工段使用AHT热泵工艺,1号釜气量大,2号釜气量小,故只回收1号釜汽提气余热。, 效益评价 约50%的热量被回收,节约50%的冷却循环水用量,减少蒸汽的消耗,不再加入分散剂。减少了向大气排放废气、污水和热污染。 1台5000kw的热泵,用于年产30000吨的顺
16、丁橡胶装置,吨胶可节约蒸汽1.11.5t。该装置投资610万元,年经济效益大于300万元,两年即可收回全部投资。,二类热泵利用行业之顺丁橡胶,煤化工行业余热制冷,盐化工,化肥,精细化工,煤炭储量各省分布比例图,煤炭资源分布,我国煤化工在“十二五”期间最重要的任务就是理顺行业的发展秩序,在传统煤化工方面,开展行业内的重组整合,提高行业的准入门槛,鼓励行业内的技术创新,加快淘汰落后产能,严格限制行业的整体产能,提高资源的综合利用水平,深挖产业链的下游,提高产品的科技含量与附加值;在现代煤化工方面,则应该以示范为主,消化和吸收现代煤化工的关键性技术,加快行业装备的国产化程度,通过大量的示范试点工程来
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