[发明专利]一种以低温热为热源生产除氧水的方法、一种以低温热为热源的负压热力除氧器系统

说明书

本发明属于化工工艺技术领域，具体涉及一种以低温热为热源生产除氧水的方法、一种以低温热为热源的负压热力除氧器系统。本发明提供的方法：在负压条件下，使用低温热介质对水进行换热生产蒸汽后，采用所述蒸汽汽提除盐水，得到除氧水。本发明提供的方法以低温热生产蒸汽作为汽提介质制备除氧水，能够有效减少燃料消耗，降低炼化企业运行成本、同时降低污染物排放，绿色环保。本发明为炼化企业找到了一种高效率利用低温热的途径。

技术领域

本发明属于化工工艺技术领域，具体涉及一种以低温热为热源生产除氧水的方法、一种以低温热为热源的负压热力除氧器系统。

背景技术

炼油化工企业(简称“炼化企业”)的工艺过程一般包括原料加热、反应(或分离)、产物冷却等步骤。为了节省原料加热所消耗的能量，首先采用产物或反应和分馏过程的其它物流的热量给原料加热，然后再用加热炉(消耗燃料)加热到反应或分离所需温度。由于热量传递需要温差，导致石油炼制过程中大量的温位低的热量不能通过与原料换热进行回收。这部分热量称为低温热，其温位一般在130℃左右。如何充分利用低温热，对炼化企业降低能耗、减少污染物排放、提升经济效益具有重要影响。

目前，炼化企业的低温热利用方法主要包括如下几种：1、用于工艺装置加热。炼化装置之间进行热联合，将低温热用于某些轻组分分离装置的分馏塔底重沸器热源，例如：气体分馏装置的分馏塔。2、用于建筑物采暖和制冷，或生产系统伴热。将低温热与热媒水换热，热媒水可用于炼化装置或储运系统伴热、企业或周边民用建筑冬季采暖、炼化企业自身夏季建筑制冷。这种低温热的利用方式，可以利用温位高于75℃以上的热量。由于采暖用量和制冷用量受季节的影响，这种利用方式对热量的需求不稳定。3、用于工艺装置制冷。将低温热与热媒水换热，再送到制冷装置制冷水。冷水用于需要操作温度低的工艺过程冷却。4、用于海水淡化。沿海缺水地区的炼化企业可以将低温热与热媒水换热，再将热媒水输送到海水淡化装置，用做海水淡化的热源。但海水淡化还有其它工艺(例如反渗透)可用，并非必须用低温热。海水淡化的热量利用价值也不高，只有在低温热无其它高价值利用方式时才用于海水淡化。而且，内陆炼化企业没有用于海水淡化的条件。不缺水地区也不需要建设海水淡化装置。5、用低温热发电。低温热发电投资高，且能量利用效率很低(大约在6％左右)。

上述五种低温热利用方法对低温热利用方法的利用有限，且大部分利用效率较低，而由于炼化企业的低温热产量巨大，大量的低温热找不到合理的利用方式，只能采用循环水冷却、空气冷却器冷却等方式排放到环境中。这些排弃能量的过程也要再消耗能量或其它资源(例如水)。

另一方面，炼化企业需要大量使用蒸汽，主要用于驱动压缩机或泵、反应或分离过程注汽、工艺装置分馏塔重沸器热源、储运系统加热等。生产蒸汽需要先生产除氧水，一座每年加工1000万吨原油的的炼化企业需要除氧水约为1200t/h。除氧水的生产一般使用1.0MPa蒸汽做为热源。而1.0MPa蒸汽由高温位热源生产，需要增加燃料消耗。一座千万吨炼/年炼化一体化企业用于生产除氧水消耗的1.0MPa蒸汽量约120吨/小时。每年的成本在2亿元以上。

目前，现有的除氧器多采用大气热力式除氧器，设备分为除氧水箱和除氧头(汽提器)两部分。除氧水箱主要用来储存成品的除氧水，除氧头的作用是利用蒸汽汽提去除除盐水中溶解的氧气。蒸汽的作用是加热除盐水到饱和状态，并降低气相中的氧气分压使水中溶解的氧逸出。设备在微正压下运行，一般操作温度104℃，操作压力0.121MPa(绝压)。虽然目前除氧水制取方案能够满足工艺制取要求，但方案的主要问题是要以消耗外来蒸汽为代价，而生产蒸汽需要消耗燃料，增加了炼化企业的运行费用、能耗和污染物(二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等)排放。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种以低温热为热源生产除氧水的方法、一种以低温热为热源的负压热力除氧器系统。本发明提供的方法以低温热生产蒸汽作为汽提介质制备除氧水，能够有效减少燃料消耗，降低炼化企业运行成本、同时降低污染物排放，绿色环保。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：