一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，包括换热单元和阻蚀单元；换热单元包括加热炉、燃料气烟气换热器、空气预热器、烟囱及吸风口；吸风口与空气预热器及加热炉的燃烧室通过空气管线连接；加热炉的烟气出口分别与燃料气烟气换热器及空气预热器的入口通过烟气管线连接，燃料气烟气换热器及空气预热器的出口分别与烟囱通过烟气管线连接；阻蚀单元内设有阻蚀反应器，阻蚀反应器的进口与燃料气烟气换热器通过燃料气管线连接，阻蚀反应器的出口与加热炉的燃烧室通过燃料气管线连接。本发明专利技术在系统中设置阻蚀单元，通过阻蚀剂脱除燃料气中的酸性气体，避免低烟气排放温度下的露点腐蚀，可高效回收烟气的热量，显著提升加热炉的热效率。提升加热炉的热效率。提升加热炉的热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统


[0001]本专利技术涉及石油化工领域，尤其是涉及一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统。

技术介绍

[0002]芳烃是有机化学最基本的原料之一，其中苯、甲苯、二甲苯更是石油化工的基础原料，被广泛应用在医药、建材、军事以及农药制造等领域。二甲苯加热炉作为芳烃装置的重要热源，运行过程中存在大量的低温余热，对这些低温余热进行充分回收利用是芳烃装置节能降耗的重要方式之一，同时也是当前我国石油化工企业的重要研究内容。
[0003]目前，石油化工行业应用最多的低温余热回收方式为热交换技术，即通过换热设备与低温工艺物料直接换热，将热量直接热交换给工艺物料，提供被加热介质的温度，是低温余热回收利用技术中最为直接、热效率最高的方法之一。例如，在中国专利文献上公开的“一种石油化工加热炉的余热回收系统”，其公开号CN110822923A，包括加热炉，加热炉上部设置有出烟口，出烟口另一端设置有第一换热装置，第一换热装置另一端设置有过滤装置，过滤装置另一端设置有烟筒，加热炉炉身上螺旋设置有水热回收管和空热回收管，水热回收利用装置另一端设置有第一热回收利用装置和出水管，出水管上设置有阀门，空热回收管另一端设置有第二热回收利用装置、第三热回收利用装置和第四热回收利用装置，第二热回收利用装置、第三热回收利用装置和第四热回收利用装置靠近空热回收管一端均设置有控制阀。
[0004]然而现有的二甲苯加热炉低温余热回收系统中，如果烟气排放温度较低，烟气凝结成凝液，会对设备造成露点腐蚀，导致设备无法长周期运行，因此需要较高的烟气排放温度才能避免设备被腐蚀，这就造成了烟气携带大量的热量通过烟囱排出，低温余热的回收效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服现有技术中的二甲苯加热炉低温余热回收系统中，烟气的排放温度受限于设备的露点腐蚀，需要较高的烟气排放温度才能避免设备被腐蚀，导致烟气携带大量的热量通过烟囱排出，低温余热的回收效率较低的问题，提供一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，在系统中设置阻蚀单元，通过阻蚀反应器中的阻蚀剂脱除燃料气中的酸性气体，从而可以避免低烟气排放温度下设备的露点腐蚀，可高效回收加热炉排放烟气的热量，显著提升加热炉的热效率，降低装置运行能耗。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，包括换热单元、阻蚀单元、燃料气管线、烟气管线及空气管线；所述换热单元包括加热炉、燃料气烟气换热器、空气预热器、烟囱及吸风口，所述加热炉设有燃烧室和烟气出口，所述燃料气烟气换热器内设有燃料气通道和烟气通道，所
述空气预热器内设有空气通道和烟气通道；所述吸风口依次与空气预热器内的空气通道及加热炉的燃烧室通过空气管线连接；所述加热炉的烟气出口分别与燃料气烟气换热器及空气预热器内的烟气通道的入口通过烟气管线连接，燃料气烟气换热器及空气预热器内的烟气通道的出口分别与烟囱通过烟气管线连接；所述阻蚀单元包括设有阻蚀剂的阻蚀反应器，所述阻蚀反应器的进口与燃料气烟气换热器内的燃料气通道通过燃料气管线连接，所述阻蚀反应器的出口与加热炉的燃烧室通过燃料气管线连接。
[0007]本专利技术在系统内设置换热单元和阻蚀单元，在换热单元内，从加热炉的烟气出口排放的高温烟气沿烟气管线分别经过燃料气烟气换热器和空气预热器，与经燃料气管线和空气管线进入燃料气烟气换热器和空气预热器的温度较低的燃料气和空气进行换热，从而利用高温烟气对燃料气和空气进行预热，对烟气中的低温余热进行回收；换热后的低温烟气进入烟囱排放，高温空气进入加热炉的燃烧室供燃烧使用。
[0008]经本专利技术研究发现，烟气中的酸性物质是造成设备露点腐蚀的主要原因，而烟气中的酸性物质则主要来自于燃料气，因此本专利技术在系统内设置阻蚀单元，使换热后的高温燃料气先进入阻蚀单元，通过阻蚀反应器中的阻蚀剂脱除燃料气中的酸性物质后，再使燃料气进入加热炉的燃烧室内进行燃烧。对燃料气中的酸性物质进行脱除后可以有效避免低烟气排放温度下设备的露点腐蚀，从而可以大大降低烟气的排放温度，可高效回收加热炉排放烟气的热量，显著提升加热炉的热效率，降低装置运行能耗。
[0009]作为优选，所述阻蚀单元包括第一阻蚀反应器及并联的第二阻蚀反应器和第三阻蚀反应器，所述第一阻蚀反应器的进口与燃料气烟气换热器内的燃料气通道通过燃料气管线连接，第一阻蚀反应器的出口通过燃料气管线分别与第二和第三阻蚀反应器的进口连接，第二和第三阻蚀反应器的出口分别与加热炉的燃烧室通过燃料气管线连接；所述第一、第二、第三阻蚀反应器的进口和出口处分别设有控制阀。
[0010]本专利技术在阻蚀单元中设置三个阻蚀反应器，换热后的燃料气先进入第一阻蚀反应器中对酸性物质进行初步脱除，然后再进入第二或第三阻蚀反应器中进行进一步脱除，保证燃料气中的酸性物质可以被充分脱除，从而避免低烟气排放温度下设备的露点腐蚀。本专利技术中的第二和第三阻蚀反应器互为备用，可以切换运行，方便其内的阻蚀剂达到使用寿命后将相应的阻蚀反应器切出进行更换。
[0011]作为优选，所述空气预热器包括高温空气预热器和低温空气预热器，所述吸风口依次与低温空气预热器、高温空气预热器内的空气通道及加热炉的燃烧室通过空气管线连接；所述加热炉的烟气出口分别与燃料气烟气换热器及高温空气预热器内的烟气通道的入口通过烟气管线连接，燃料气烟气换热器及高温空气预热器内的烟气通道的出口分别与低温空气预热器内的烟气通道的入口通过烟气管线连接，低温空气预热器内的烟气通道的出口与烟囱通过烟气管线连接。
[0012]为了进一步对烟气中的低温余热进行回收，本专利技术设置了两级空气预热器，从加热炉排放的高温烟气先经过高温空气预热器，与温度较高的高温空气进行换热，初步降低烟气温度；初步换热后的低温烟气再进入低温空气预热器，与从吸风口进入的常温空气进行换热，从而将低温烟气中的低温余热进一步回收，提升了加热炉的热效率，降低了装置运行能耗。
[0013]作为优选，所述燃料气烟气换热器及高温空气预热器与低温空气预热器之间的烟气管线上设有引风机。
[0014]作为优选，所述吸风口与低温空气预热器内之间的空气管线上设有鼓风机。
[0015]作为优选，所述阻蚀反应器内的阻蚀剂的制备方法包括如下步骤：(1)将沸石粉、KOH粉末和拟一水软铝石粉末混合均匀，得到粉料；(2)将粉料加入制粒机中，以硝酸溶液作为粘结剂进行转动成型，得到料球；(3)将料球进行陈化；(4)将陈化后的料球高温活化后得到所述阻蚀剂。
[0016]沸石分子筛因其均匀有序的微孔、大的比表面、高的水热稳定性等优点，被广泛应用于吸附剂领域，因此本专利技术利用沸石分子筛对燃料气中的酸性物质进行吸附去除。但普通的沸石分子筛对酸性物质的吸附性能较差，不满足本专利技术中的使用要求，且一般的沸石分子筛在制备过程中需要加入粘结剂将沸石粉末粘结成型，而粘结剂的加入对分子筛具有一定堵孔作用，会降低其吸附性能。
[0017]本专利技术将沸石粉末与KOH粉末和拟一水软铝石粉末混合作为粉料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，其特征是，包括换热单元、阻蚀单元、燃料气管线（9）、烟气管线（8）及空气管线（7）；所述换热单元包括加热炉（1）、燃料气烟气换热器（2）、空气预热器（3）、烟囱（4）及吸风口（5），所述加热炉设有燃烧室（1
‑
1）和烟气出口（1
‑
2），所述燃料气烟气换热器内设有燃料气通道和烟气通道，所述空气预热器内设有空气通道和烟气通道；所述吸风口依次与空气预热器内的空气通道及加热炉的燃烧室通过空气管线连接；所述加热炉的烟气出口分别与燃料气烟气换热器及空气预热器内的烟气通道的入口通过烟气管线连接，燃料气烟气换热器及空气预热器内的烟气通道的出口分别与烟囱通过烟气管线连接；所述阻蚀单元包括设有阻蚀剂的阻蚀反应器（6），所述阻蚀反应器的进口与燃料气烟气换热器内的燃料气通道通过燃料气管线连接，所述阻蚀反应器的出口与加热炉的燃烧室通过燃料气管线连接。2.根据权利要求1所述的一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，其特征是，所述阻蚀单元包括第一阻蚀反应器（6
‑
1）及并联的第二阻蚀反应器（6
‑
2）和第三阻蚀反应器（6
‑
3），所述第一阻蚀反应器的进口与燃料气烟气换热器内的燃料气通道通过燃料气管线连接，第一阻蚀反应器的出口通过燃料气管线分别与第二和第三阻蚀反应器的进口连接，第二和第三阻蚀反应器的出口分别与加热炉的燃烧室通过燃料气管线连接；所述第一、第二、第三阻蚀反应器的进口和出口处分别设有控制阀（10）。3.根据权利要求1所述的一种二甲苯加热炉低温余热高效回收系统，其特征是，所述空气预热器包括高温空气预热器（3
‑
1）和低温空气预热器（3
‑
2），所述吸风口依次与低温空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪海洋，倪永生，宋杰，
申请(专利权)人：宁波中金石化有限公司，
类型：发明
国别省市：