[实用新型]基于有机朗肯循环的芳烃联合装置的低品位热能利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种芳烃联合装置的能量回收系统，尤其涉及一种基于有机朗肯循环的低品位热能利用系统。

背景技术

芳烃联合装置通常由催化重整、芳烃抽提、歧化和烷基转移、二甲苯分馏、吸附分离和异构化等单元构成，包含不同的反应系统和分离系统，一般由加热炉提供外部热源，经联合装置热集成后，通过同级换热无法再利用的低温热能用空冷器散发到大气中。据统计，一个典型百万吨级芳烃联合装置内80~250℃的低品位热源高达400多MW，其中100~200℃范围内约200MW，如甲苯塔顶气相178℃，冷却到161℃，抽出液塔、抽余液塔塔顶气相146℃冷却到121℃。这些单点十几到上百兆瓦的低品位热能因在本装置内无适宜换热需求而浪费到大气中。

国内部分企业针对芳烃装置内部分低温余热进行了回收利用，如利用甲苯塔顶和脱庚烷塔顶蒸汽分别加热热水和除盐水，用于催化裂化气体分馏装置供热及向油品罐区提供伴热。这种通过加热热水再向其它工艺或辅助装置传递热量的方式仍属于同级换热范畴，但通常受限于换热网络的匹配或冬夏季需求变化。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于有机朗肯循环的芳烃联合装置的低品位热能利用系统，可以有效回收芳烃联合装置内能量同级利用完成后剩余的低品位热能。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于有机朗肯循环的芳烃联合装置的低品位热能利用系统，包括芳烃联合装置低温热源和有机朗肯循环系统，所述有机朗肯循环系统包括换热单元和首尾两端分别连接所述换热单元的低温介质入口和低温介质出口的有机工质循环管道，所述有机工质循环管道上安装有透平膨胀机，所述芳烃联合装置低温热源的低温余热输出端连接所述换热单元的高温介质入口，所述换热单元的高温介质出口连接高温介质后续处理设备。

所述有机工质循环管道上所述透平膨胀机的后面可以依次安装有透平空冷器、回收罐和有机工质循环泵，所述透平膨胀机和透平空冷器之间的有机工质循环管道与所述有机工质循环泵和换热单元之间的有机工质循环管道可以通过回热器换热。

所述有机工质可以为R113、R245fa、R123、丁烷、戊烷、甲苯、二甲苯或氨水。

所述换热单元与所述透平空冷器之间可以设有第一故障跨线，所述第一故障跨线的前端与所述换热单元和透平膨胀机之间的有机工质循环管道连通，后端与所述回热器和透平空冷器之间的有机工质循环管道连通，所述第一故障跨线上优选安装有阀门，所述第一故障跨线的前端与所述透平膨胀机之间的有机工质循环管道和所述第一故障跨线的后端与所述回热器之间的有机工质循环管道上均可以安装有阀门。

所述芳烃联合装置低温热源的低温余热输出端与所述高温介质后续处理设备之间可以设有第二故障跨线，所述第二跨线的前端与所述芳烃联合装置低温热源的低温余热输出端和所述换热单元之间的管道连通，后端与所述换热单元和所述高温介质后续处理设备之间的管道连通，所述第二故障跨线上优选安装有阀门，所述第二故障跨线的前端与所述换热单元之间的管道和所述第二故障跨线的后端与所述换热单元之间的管道上均可以安装有阀门。

所述换热单元可以包括两个换热器，分别为第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的低温介质出口可以通过管道连接所述第二换热器的高温介质入口，所述第二换热器的高温介质出口可以通过管道连接所述第一换热器的低温介质入口，所述第一换热器的高温介质入口连接所述芳烃联合装置低温热源的低温余热输出端，所述第一换热器的高温介质出口连接所述高温介质后续处理设备，所述第二换热器的低温介质入口和低温介质出口连接所述有机工质循环管道的首尾两端。

所述第一换热器的低温介质出口与所述第二换热器的高温介质入口之间的管道和所述第一换热器的低温介质入口与所述第二换热器的高温介质出口之间的管道共同构成中间介质循环管道，所述中间介质循环管道上可以安装有循环泵，所述中间介质可以为水或导热油。

所述换热器可以为列管换热器或板壳式换热器。

所述芳烃联合装置的低温热源的数量可以为若干个，其中温度最高的低温热源连接所述换热单元的高温介质入口，其余的低温热源的低温余热输出端分别通过各自的介质输送管道连接各自的后续处理设备，除温度最高的低温热源以外的其余的低温热源的介质输送管道与所述回热器和换热单元之间的有机工质循环管道可以通过预热器换热，温度越高的低温热源对应的预热器距离所述换热单元越近。

所述透平膨胀机的数量可以为若干个，若干个所述透平膨胀机并联安装。