一种废酸裂解节能方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种废酸裂解节能方法，包括：使废酸裂解炉产生的炉气在空气预热装置中与温度为120～350℃的空气进行换热，炉气冷却至380～500℃后进入炉气净化工序；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉，另一部分温度降至120～350℃后重新进入空气预热装置。用于该方法的系统中，废酸裂解炉的炉气出口与空气预热装置的炉气入口直接相连；空气预热装置的空气出口分别与空气预热装置的空气入口以及废酸裂解炉的空气入口相连；或者，空气预热装置的空气出口通过管道分别与废热回收装置的入口以及废酸裂解炉的空气入口相连，废热回收装置的出口与空气预热装置的空气入口相连。本发明专利技术可最大限度地回收裂解后高温炉气的热量，同时避免含磷炉气露点腐蚀问题。

Waste acid cracking energy saving method and system

The invention provides a waste acid cracking energy-saving method, including: heat exchanger in air preheating device and the temperature is 120 to 350 DEG C in the air makes the furnace gas generated by waste acid cracking furnace, furnace gas cooled to 380 to 500 DEG C into the furnace gas purification process; air flow from the air preheating device that part of the waste acid into the cracking furnace, the other part of the temperature dropped to 120 ~ re entering the air preheating device of 350 DEG C. A system for the method of furnace gas furnace gas entrance outlet and air preheating device of waste acid cracking furnace directly connected; air entrance air preheating device of air outlet is connected with air preheating device and air entrance waste acid cracking furnace is connected; or entrance air preheating device through the air outlet pipeline and respectively. Waste heat recovery device and air entrance waste acid cracking furnace is connected to the air outlet and the entrance air preheating device of waste heat recovery device. The invention can recover the heat of the pyrolysis furnace gas at maximum, and avoid the corrosion problem of the phosphorus gas dew point at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种废酸裂解节能方法及系统
本专利技术涉及废酸裂解节能领域，特别是一种含磷废硫酸裂解节能方法及系统。
技术介绍
废硫酸裂解再生工艺是一项绿色环保技术。但是，废硫酸裂解过程需要消耗大量的燃料气，所以，如何实现废硫酸裂解的节能降耗，是评价废硫酸裂解再生技术先进的关键。现有烷基化废酸裂解再生装置中，废酸高温裂解后的炉气，一般通过废热锅炉生产蒸汽进行余热回收，或通过空气预热器对空气进行预热从而回收余热。含磷废硫酸裂解再生装置中，含磷废硫酸高温裂解后的炉气，一般通过在炉气冷却器中降温进行余热回收，或通过空气预热器对空气进行预热等方法回收余热，含磷废硫酸高温裂解后的炉气采用炉气冷却器替代废热锅炉进行余热回收，主要是因为含磷炉气会使硫酸装置废热锅炉发生露点腐蚀。然而，炉气冷却器只是单纯地对炉气进行降温，这部分热量并没有被回收利用。因此，如何对含磷废硫酸高温裂解炉气的热量进行回收，使热量被充分利用，同时避免设备中露点腐蚀问题，是目前废硫酸裂解的研究重点。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种废酸裂解节能方法，可最大限度地回收裂解后高温炉气的热量，同时避免含磷炉气露点腐蚀问题。技术方案：本专利技术所述的废酸裂解节能方法，包括以下步骤：使废酸裂解炉产生的炉气在空气预热装置中与温度为120～350℃的空气进行换热，炉气冷却至380～500℃后进入炉气净化工序；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量，另一部分与新鲜冷空气混合温度降至120～350℃后重新进入所述空气预热装置。其中，新鲜冷空气是指从外界进入的自然温度下的空气。当换热面积较大时，为了提高换热效率，并考虑到工程上方便清灰，将空气预热装置设置为串联的多台空气预热器，其中多台空气预热器为两台以上的空气预热器；多台空气预热器中，与所述废酸裂解炉的炉气出口直接相连的第一台空气预热器将炉气从1000～1200℃冷却至800～950℃，其余空气预热器将炉气继续冷却至380～500℃。为提高换热效率，同时避免炉气冷凝形成磷酸腐蚀设备，使炉气与空气在第一台空气预热器中并流换热或逆流换热，在其余空气预热器中逆流换热。空气预热装置将空气加热至650～1020℃，从空气预热装置流出的空气进入废热回收装置进行热量回收，空气温度降至550～700℃后，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量；另一部分与新鲜冷空气混合，使混合后的空气温度达到200～350℃后重新进入空气预热装置；或者，空气预热装置将空气加热至550～900℃；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量；另一部分进入废热回收装置进行热量回收，温度降至250～400℃后与新鲜冷空气混合，使混合后的空气温度达到120～300℃后重新进入空气预热装置。根据所需裂解的废硫酸的量，以及从空气预热装置中流出的空气温度，调整空气预热装置的空气出口(多台空气预热装置中的最后一台空气预热器的空气出口)循环至空气预热装置的空气入口(多台空气预热装置中的第一台空气预热器的空气入口)的循环空气在进入空气预热装置的空气入口的空气中所占比例，使循环空气占进入空气预热装置空气总量的35％～70％，进一步地，使循环空气占进入空气预热装置空气总量的40％～60％。本专利技术所述的废酸裂解节能废酸裂解节能系统，包括废酸裂解炉、空气预热装置和废热回收装置；废酸裂解炉的炉气出口与空气预热装置的炉气入口直接相连，空气预热装置的空气出口与废热回收装置的入口相连，废热回收装置的出口通过管道分别与空气预热装置的空气入口以及所述废酸裂解炉的空气入口相连；或者，空气预热装置的空气出口通过管道分别与废热回收装置的入口以及废酸裂解炉的空气入口相连，废热回收装置的出口与空气预热装置的空气入口相连；连接废热回收装置的出口与空气预热装置的空气入口的管道上设有冷空气入口。可根据换热面积设置空气预热装置中空气预热器的数量，空气预热装置可设置为1台空气预热器，也可设置为串联的多台空气预热器；为方便清灰，使空气预热装置为串联的2～5台空气预热器。为提高换热效率，同时避免炉气冷凝形成磷酸腐蚀设备，使多台空气预热器中，与废酸裂解炉的炉气出口直接相连的第一台空气预热器采取并流换热或逆流换热，其余空气预热器采取逆流换热。废热回收装置为空气热交换装置，具体地，废热回收装置为废热锅炉。有益效果：本专利技术采用空气预热器替代了废热锅炉，将炉气的热量转移到空气中，由于进入空气预热器的空气温度高于磷酸露点温度，空气无磷酸露点腐蚀问题；从空气预热装置中流出的高温空气的多余热量，可用于在废热锅炉中生产蒸汽，或用于在其他换热设备中加热水等，从而进行综合利用。因此，本专利技术的方法可以在充分回收炉气热量的同时避免含磷炉气露点腐蚀问题，且可以减少燃料的消耗。附图说明图1为一种含磷废硫酸裂解节能方法的示意图；图2为另一种含磷废硫酸裂解节能方法的示意图；图3为第三种含磷废硫酸裂解节能方法的示意图。具体实施方式实施例1图1为一种含磷废硫酸裂解节能方法的示意图。如图1所示，含磷废硫酸裂解节能系统包括废酸裂解炉1、空气预热装置2和废热锅炉3(空气预热装置2可以为1台空气预热器，为方便清灰，空气预热装置2也可设计为3、4或5台串联的空气预热器)，废酸裂解炉1的炉气出口通过管道与空气预热装置2的炉气入口相连，空气预热装置2的空气出口通过管道与废热锅炉3的入口相连，废热锅炉3的出口通过管道分别与空气预热装置2的空气入口以及废酸裂解炉1的空气入口相连，连接废热锅炉3的出口和空气预热装置2的空气入口的管道上设有冷空气(30℃)入口。图1中箭头的方向表示炉气或空气的流动方向。在该系统中，含磷废硫酸在废酸裂解炉1中裂解后产生温度约为1100℃的高温炉气(10800Nm3/h)，高温炉气从炉气入口进入空气预热装置2，同时，空气(350℃、13400Nm3/h)自空气预热装置2的空气入口逆流进料，进入空气预热装置2。高温炉气与空气在空气预热装置2内逆流换热，待高温炉气冷却至450℃后，炉气从空气预热装置2的炉气出口流出，进入炉气净化工序。炉气和空气换热的公式为：qm1Cp1(T1-T2)＝qm2Cp2(t1-t2)qm1，qm2-分别为炉气量和空气量，单位为kmol/h；Cp1，Cp2-分别为炉气平均分子热容量和空气平均分子热容量，单位为kJ/(kmol.K)；T1，T1-分别为炉气进、出口温度，单位为℃；t1，t2-分别为空气进、出口温度，单位为℃。空气在空气预热装置2中被加热至990℃，加热的空气从空气预热装置2的空气出口流出，进入废热锅炉2，在废热锅炉2中，空气的部分热量用于生产蒸汽，从而被回收。在空气预热装置2中被加热的空气，其热量回收装置不限于废热锅炉3，也可使用本领域公知的其它换热设备替代废热锅炉3，回收高温空气部分热量。空气在废热锅炉3中温度降至650℃后，一部分进入废硫酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量，另一部分(6576Nm3/h)与新鲜冷空气(30℃、6900Nm3/h)混合后循环至空气预热装置2的空气入口，温度达到350℃后逆流进料进入空气预热装置2。实施例2图2为第二种含磷废硫酸裂解节能方法的示意图。如图2所示，含磷废硫酸裂解节能系统包括废酸裂解炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废酸裂解节能方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：使废酸裂解炉产生的炉气在空气预热装置中与温度为120～350℃的空气进行换热，炉气冷却至380～500℃后进入炉气净化工序；从所述空气预热装置流出的空气，一部分进入所述废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量，另一部分与冷空气混合温度降至120～350℃后重新进入所述空气预热装置。

【技术特征摘要】
1.一种废酸裂解节能方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：使废酸裂解炉产生的炉气在空气预热装置中与温度为120～350℃的空气进行换热，炉气冷却至380～500℃后进入炉气净化工序；从所述空气预热装置流出的空气，一部分进入所述废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量，另一部分与冷空气混合温度降至120～350℃后重新进入所述空气预热装置。2.根据权利要求1所述的废酸裂解节能方法，其特征在于，所述空气预热装置为串联的多台空气预热器，所述多台空气预热器中，与所述废酸裂解炉的炉气出口直接相连的第一台空气预热器将炉气从1000～1200℃冷却至800～950℃，其余空气预热器将炉气继续冷却至380～500℃。3.根据权利要求2所述的废酸裂解节能方法，其特征在于，炉气与空气在所述第一台空气预热器中并流换热或逆流换热，在其余空气预热器中逆流换热。4.根据权利要求1所述的废酸裂解节能方法，其特征在于，所述空气预热装置将空气加热至650～1020℃，从空气预热装置流出的空气进入废热锅炉进行热量回收，空气温度降至550～700℃后，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量；另一部分与新鲜冷空气混合，使混合后的空气温度达到200～350℃后重新进入所述空气预热装置。5.根据权利要求1所述的废酸裂解节能方法，其特征在于，所述空气预热装置将空气加热至550～900℃；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所...

【专利技术属性】
技术研发人员：管宁辉，胡佳，徐正妹，李建华，张青，杜翔，许锬，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32