由综合原油精炼、芳烃和公用工程设备中的废热发电制造技术

描述了通过利用部分基于多种考虑、例如资金成本、操作容易程度、规模发电的经济性、要运行的ORC机器的数量、每个ORC机器的运行条件、它们的组合或其他考虑选择的所有可用热源流股的子组，优化在大型工业设备如石油精炼厂中由废热发电。还描述了被优化以向一个或多个ORC机器提供废热用于发电的热源的子组。此外，认识到来自在大型场地如石油精炼厂和芳烃联合装置中的所有可用热源的废热的利用并非必须或并非总是最佳选择，确定了在石油精炼厂中的热源单元，来自其的废热可以被合并以为一个或多个ORC机器提供动力。

Waste heat power generation from integrated crude oil refining, aromatics and utility engineering equipment

The subsets of all the available heat source streams, such as the number of ORC machines, the operating conditions of each ORC machine, the operation conditions of each ORC machine, the operation conditions of each machine, their combination, or other considerations, are described, which are optimized in large industrial equipment, such as petroleum concentrate, by using a number of considerations based on a variety of considerations, such as the cost of capital, the ease of operation, the economy of scale generation, the number of operating machines to be run, the operating conditions of each machine, their combination or other considerations. The refinery is generated by waste heat. A subset of heat sources optimized for providing one or more ORC machines with waste heat for generating electricity is also described. In addition, it is recognized that the use of waste heat from all available heat sources in large sites such as oil refineries and aromatics is not necessarily or not always the best choice, and the heat source unit in the oil refinery is determined, and the waste heat from it can be combined to provide power for one or more ORC machines.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由综合原油精炼、芳烃和公用工程设备中的废热发电相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月31日提交的美国专利申请号15/087,499；2015年8月24日提交的美国临时专利申请号62/209,217；2015年8月24日提交的美国临时专利申请号62/209,147；2015年8月24日提交的美国临时专利申请号62/209,188；和2015年8月24日提交的美国临时专利申请号62/209,223的优先权。前述申请中的每一个的整个内容以它们各自的整体通过引用结合在本文中。
本说明书涉及在工业设备(工业设施，industrialfacility)中的发电。背景石油精炼过程(工艺，process)是在石油精炼厂(refinery)中用于将原油转化为产物，例如，液化石油气(LPG)、汽油、煤油、喷气燃料、柴油、燃料油和其他产物的化工过程和其他设备。石油精炼厂是涉及许多不同加工单元和辅助设备例如公用工程单元(utilityunit)、储罐和其他辅助设备的大型工业联合装置(industrialcomplex)。各个精炼厂可以具有例如通过精炼厂位置、所需产物、经济考虑或其他因素决定的其自身独本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电系统，所述发电系统包括：第一加热流体回路，所述第一加热流体回路与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；第二加热流体回路，所述第二加热流体回路与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；第三加热流体回路，所述第三加热流体回路与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接，所述第三多个子单元包括CCR装置、芳烃装置分离系统的一部分和公用工程系统酸性污水汽提装置；第四加热流体回路，所述第四加热流体回路与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接，所述第四...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.24 US 62/209,217;2015.08.24 US 62/209,147;1.一种发电系统，所述发电系统包括：第一加热流体回路，所述第一加热流体回路与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；第二加热流体回路，所述第二加热流体回路与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；第三加热流体回路，所述第三加热流体回路与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接，所述第三多个子单元包括CCR装置、芳烃装置分离系统的一部分和公用工程系统酸性污水汽提装置；第四加热流体回路，所述第四加热流体回路与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接，所述第四多个子单元包括芳烃装置苯提取单元和CCR/芳烃装置；第五加热流体回路，所述第五加热流体回路与所述石化精炼系统的第五多个子单元的第五多个热源热连接，所述第五多个子单元包括对二甲苯分离单元；发电系统，所述发电系统包括有机物兰金循环(ORC)，所述ORC包括(i)工作流体，所述工作流体与所述第一至第五加热流体回路热连接以加热所述工作流体，和(ii)膨胀机，所述膨胀机被配置成由经加热的工作流体产生电力；和控制系统，所述控制系统被配置成驱动第一组控制阀门以将所述第一加热流体回路与所述第一多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第二组控制阀门以将所述第二加热流体回路与所述第二多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第三组控制阀门以将所述第三加热流体回路与所述第三多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第四组控制阀门以将所述第四加热流体回路与所述第四多个热源的至少一部分选择性地热连接，并且所述控制系统还被配置成驱动第五组控制阀门以将所述第五加热流体回路与所述第五多个热源的至少一部分选择性地热连接。2.权利要求1所述的发电系统，其中所述工作流体在所述ORC的预热热交换器中与所述第四加热流体回路热连接，并且所述ORC的预热热交换器与所述ORC的蒸发器的出口流体连接，并且第一工作流体在所述ORC的蒸发器中与所述第一、第二、第三和第五加热流体回路热连接。3.权利要求2所述的发电系统，所述发电系统还包括：第一加热流体罐，所述第一加热流体罐与所述第一至第四加热流体回路以及所述ORC的预热热交换器的出口流体连接，其中所述第一加热流体罐的出口与所述第一至第四加热流体回路的入口流体连接，并且所述第一加热流体罐的入口与所述ORC的预热热交换器的出口流体连接；和第二加热流体罐，所述第二加热流体罐与所述第五加热流体回路流体连接，其中所述第二加热流体罐的出口与所述第五加热流体回路的入口和所述ORC的预热热交换器的入口流体连接，并且所述第二加热流体罐的入口与所述ORC的蒸发器的出口流体连接。4.权利要求1所述的发电系统，其中所述工作流体包括异丁烷。5.权利要求1所述的发电系统，其中所述第一、第二、第三、第四或第五加热流体回路中的至少一个包括水或油。6.权利要求1所述的发电系统，其中所述ORC还包括：冷凝器，用于冷却所述工作流体，所述冷凝器与冷凝器流体源流体连接；和泵，所述泵用于使所述工作流体循环通过所述ORC。7.权利要求1所述的发电系统，其中所述第一多个热源包括至少七个加氢裂化装置热源，其包括：第一加氢裂化装置热源，所述第一加氢裂化装置热源包括与第2反应段第2阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；第二加氢裂化装置热源，所述第二加氢裂化装置热源包括与第1反应段第1阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；第三加氢裂化装置热源，所述第三加氢裂化装置热源包括与产物汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；第四加氢裂化装置热源，所述第四加氢裂化装置热源包括与主分馏塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；第五加氢裂化装置热源，所述第五加氢裂化装置热源包括与煤油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；第六加氢裂化装置热源，所述第六加氢裂化装置热源包括与煤油循环回流流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；和第七加氢裂化装置热源，所述第七加氢裂化装置热源包括与柴油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器。8.权利要求7所述的发电系统，其中所述第二多个热源包括至少三个柴油加氢处理反应和汽提热源，其包括：第一柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第一柴油加氢处理反应和汽提热源包括与流向冷分离器的轻质流出物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；第二柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第二柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；和第三柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第三柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔产物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器。9.权利要求8所述的发电系统，其中所述第三多个热源包括来自所述CCR装置、所述芳烃装置分离系统的一部分和所述公用工程系统酸性污水汽提装置的至少九个热源，其包括：所述第三多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元的至少两个热源，其包括：第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与在分离器罐之前的二甲苯异构化反应器出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与脱庚烷塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；所述第三多个热源的第二子组，所述第二子组包括来自原油精炼厂CCR装置的至少三个热源，其包括：第一连续催化裂化热源，所述第一连续催化裂化热源包括与在进料-流出物热交换器流股之后的CCR最后阶段反应器出口流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；第二连续催化裂化热源，所述第二连续催化裂化热源包括与第1阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和第三连续催化裂化热源，所述第三连续催化裂化热源包括与第2阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；所述第三多个热源的第三子组，所述第三子组包括来自对二甲苯分离装置的至少三个热源，其包括：第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔底产物流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与循环通过空气冷却器流向C9+ARO存储的C9+ARO流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和所述第三多个热源的第四子组，所述第四子组包括来自所述公用工程系统酸性污水汽提装置的至少一个热源，其包括与酸性污水汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器。10.权利要求9所述的发电系统，其中所述第四多个热源包括来自所述芳烃装置苯提取单元和所述CCR/芳烃装置的至少两个热源，其包括：所述第四多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自所述CRR/芳烃装置的至少两个热源，其包括：第一CCR/芳烃装置热源，所述第一CCR/芳烃装置热源包括与苯提取单元的塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器；和第二CCR/芳烃装置热源，所述第二CCR/芳烃装置热源包括与CCR轻质重整油分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器。11.权利要求10所述的发电系统，其中所述第五多个子单元包括至少三个对二甲苯分离单元热源，其包括：第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与提取塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与提余液塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；和第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与重质提余液分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器。12.一种回收由石化精炼系统产生的热能的方法，所述方法包括：使第一加热流体循环通过与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接的第一加热流体回路，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；使第二加热流体循环通过与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接的第二加热流体回路，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；使第三加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接的第三加热流体回路，所述第三多个子单元包括CCR装置、芳烃装置分离系统的一部分和公用工程系统酸性污水汽提装置；使第四加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接的第四加热流体回路，所述第四多个子单元包括芳烃装置苯提取单元和CCR/芳烃装置；使第五加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第五多个子单元的第五多个热源热连接的第五加热流体回路，所述第五多个子单元包括对二甲苯分离单元；通过发电系统产生电力，所述发电系统包括有机物兰金循环(ORC)，所述ORC包括(i)工作流体，所述工作流体与所述第一至第五加热流体回路热连接以利用第一至第五加热流体加热所述工作流体，和(ii)膨胀机，所述膨胀机被配置成由经加热的工作流体产生电力；利用控制系统驱动第一组控制阀门以将所述第一加热流体回路与所述第一多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哈茂德·巴希耶·马哈茂德·努尔丁，哈尼·穆罕默德·阿尔赛义德，艾哈迈德·萨利赫·布奈言，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA