[发明专利]催化裂化装置低温热利用的无盐水高压除氧系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于锅炉上水的无盐水除氧系统及方法，具体是指催化裂化装置低温热利用的无盐水高压除氧系统及方法。

背景技术

现有技术中，采用无盐水给炼油催化裂化装置的锅炉上水时需要进行除氧工序，由于锅炉上水含氧不合格会造成给水管道、锅炉本体、蒸汽管道、蒸汽透平的腐蚀，所以，为了防止氧腐蚀，必须控制给水的含氧量，进而影响蒸汽氧含量，以解决锅炉上水含氧指标合格问题。氧的腐蚀，随蒸汽压力等级的升高而加重。对于3.5MPa蒸汽的锅炉来说，给水的氧含量规定比较严格，含氧量要求《0.05mg/L，一般采用热力除氧可以达到此要求。

同时，为了利用催化裂化装置的低温热，一般在对无盐水除氧前会通过催化裂化装置的低温热对无盐水进行加热、升温，目前我国国内炼油催化裂化装置低温热的利用——锅炉上水普遍采用低压热力除氧工艺，利用催化裂化装置的余热生产压力小于1.0Mpa的低压蒸汽或压力介于1.0MPa和3.5Mpa之间的中压蒸汽，以降低装置能耗。蒸汽等级越高，能量利用和转换效率也越高。低压除氧工艺能较好解决锅炉上水含氧指标合格问题，设备投资费用较低，操作简单。

现有技术中催化裂化装置低温热利用的无盐水除氧系统如图1所示，该系统包括工作压力为0.02Mpa的低压除氧器103、换热器A101和换热器B105，换热器A、低压除氧器和换热器B相串联，换热器A101接收来自于分馏塔顶循环回流油和常温无盐水进行热交换，交换前的分馏塔顶循环回流油温度在130℃左右，常温无盐水温度在30～35℃之间，交换后的无盐水温度在85℃左右。交换后的无盐水进入低压除氧器103中进行除氧、升温，该低压除氧器103的进口分别与0.3MP蒸汽管网蒸汽出口、排污罐102的乏汽出口以及无盐水的进水口连通，从气压机出来的蒸汽压力为0.3Mpa，温度在140℃左右，从排污罐102出来的乏汽压力为0.2～0.3Mpa，温度在120～130℃之间，低压除氧器103的作用为除去外来无盐水中氧气，确保锅炉上水含氧指标合格，低压除氧器103的乏汽直接从顶部排空，乏汽的温度为100～104℃，压力为0.01～0.02Mpa。从低压除氧器103出来的无盐水温度在102～104℃之间，经泵104泵压至换热器B105中继续吸热，换热器B为水热煤换热器，作用是将从低压除氧器103出来的除氧后的无盐水加热至150℃，高于烟气露点腐蚀温度，防止烟气中SO2对取热管露点腐蚀，进入锅炉省煤器，无盐水在锅炉省煤器吸收来自于锅炉的高温烟气的热量，提高水温，然后进入锅炉汽泡。

上述低压除氧系统和工艺存在如下问题：

(1)低压除氧器产生的乏汽采取直接放空，乏汽的排放量约为1～1.5t/h，长期排空，无法回收，导致热量的浪费，同时产生噪音污染。

(2)从低压除氧器出来的无盐水温度只有102～104℃，而锅炉省煤器中的高温烟气为来自于锅炉的高温烟气，烟气中二氧化硫浓度高，在1000mg/m3左右，烟气的露点温度高达140℃左右，如果无盐水直接直接进入省煤器中与烟气进行换热，将导致与省煤器内的换热管束接触的烟气的温度会降温到露点温度以下，烟气则会对换热管束产生露点腐蚀，因此上述除氧系统在低压除氧器和省煤器之间设有换热器B，通过换热器B将无盐水水温提高至150℃左右，再与锅炉省煤器内的烟气换热，回收烟气的热量，同时烟气与无盐水换热后与换热管束接触的烟气的温度仍然在露点温度以上，防止省煤器内的换热管束被烟气露点腐蚀。但增加换热器B后，不但增大整个除氧系统的设备投资，而且还需要提供额外热源来加热无盐水，增加投资成本和能耗。

(3)现有除氧系统采用低压除氧器，由于除氧器压力低，无盐水在低压除氧器的低压环境下无法达到高于140℃的高温，经低压除氧器除氧、升温后的无盐水不能直接输送到锅炉省煤器中。

(4)在工业生产中，我们称200℃以下的热量为低温余热，由于低压除氧压力0.02Mpa左右，该压力下对应的温度也低，在102℃左右，因此对于100～150℃的低温余热是无法利用；而催化裂化装置分硫塔顶大量的低温热温度通常在100～150℃之间，因此低压除氧工艺无法回收利用这些热量，不利于催化裂化装置能耗的进一步降低。

发明内容

本发明的目的之一是提供催化裂化装置低温热利用的无盐水高压除氧系统，该系统能够充分利用催化裂化装置的低温热源，降低装置能耗，同时还能够保证无盐水的除氧效果，消除除氧器乏汽的排放，并且有效防止无盐水与烟气换热时烟气对换热管束的露点腐蚀。