Recupero del calore di scarto per l'industria petrolchimica

1, Risorse di calore di scarto nell'industria petrolchimica: grandi quantità, ampia copertura e grado completo
L’intero processo di produzione petrolchimica è accompagnato da una grande quantità di calore di scarto, che copre gli intervalli di temperatura alta, media e bassa, con un recupero delle risorse stabile e scalabile:
High temperature waste heat (>500 gradi): forno di cracking dell'etilene, rigeneratore di cracking catalitico, gas di scarico del forno di riscaldamento e gas di scarico del forno di conversione;
Calore di scarto a media temperatura (150-500 gradi): materiale del fondo della torre di distillazione, prodotti di reazione, condensato di vapore a media pressione;
Calore di scarto a bassa temperatura (<150 ℃): tower top gas, circulating cooling water, air-cooled heat dissipation, condensed water exhaust, device heat dissipation.
Secondo i dati del settore, il tasso di utilizzo del recupero del calore di scarto nell’industria petrolchimica globale è di circa il 32%, molto inferiore a quello delle industrie dell’acciaio e del cemento, e esiste un enorme potenziale per un ulteriore sviluppo.

2, Scenario applicativo principale: dal dispositivo all'intero impianto, il calore disperso viene "esaurito"
1. Unità di raffineria: il principale campo di battaglia per il recupero del calore di scarto
Unità di distillazione atmosferica e sotto vuoto: preriscaldamento dell'aria/petrolio greggio con il calore residuo dai gas di scarico del forno di riscaldamento, preriscaldamento dell'alimentazione con calore residuo dal fondo della torre, riduzione della temperatura dei gas di scarico al di sotto di 90 gradi e aumento dell'efficienza termica del forno di riscaldamento a oltre il 92%;
Cracking catalitico: rigenerare il calore di scarto dei gas di combustione per produrre vapore a media e alta pressione, azionare la turbina a vapore per azionare il ventilatore/generatore principale, ottenendo "generazione di energia termica e azionamento elettrico";
Idrogenazione/reforming: il preriscaldamento dell'alimentazione con il calore residuo del prodotto di reazione riduce il carico sul forno di riscaldamento, con una conseguente diminuzione del 10%-15% del consumo energetico complessivo del dispositivo.
2. Impianto di etilene/chimico: conversione efficiente del calore di scarto ad alta temperatura
Forno per cracking dell'etilene: trasferimento di calore migliorato nella sezione di convezione+recupero del calore di scarto dei gas di scarico, aumento dell'efficienza termica dell'1% -1,5%, aumento della produzione di vapore ad altissima pressione del 20% ed estensione del ciclo di pulizia del coke del 30% -50%;
Glicole etilenico/prodotti aromatici: preriscaldamento delle materie prime con calore di scarto a bassa-temperatura nella parte superiore della torre, produzione di vapore con calore di scarto a temperatura media nella parte inferiore della torre e sostituzione del vapore con calore a bassa-temperatura proveniente dall'unità aromatici, risparmiando quasi dieci milioni di yuan in costi annuali.

3. Utilizzo su larga scala del calore di scarto a bassa-temperatura: dal "calore di scarto" al "tesoro"
Il calore di scarto a bassa temperatura rappresenta oltre il 60% del calore di scarto petrolchimico totale e ha rappresentato una svolta tecnologica fondamentale negli ultimi anni
Riscaldamento con pompa di calore: le pompe di calore centrifughe/ad assorbimento elevano il calore a bassa-temperatura da 40-80 gradi a 90-120 gradi, utilizzate per il riscaldamento, l'acqua calda e il preriscaldamento del processo;
Aggiornamento del vapore di scarico MVR: la ricompressione meccanica del vapore converte il vapore di scarico a bassa-pressione in vapore utilizzabile, con una conseguente riduzione annua delle emissioni di carbonio di oltre 10.000 tonnellate nell'unità di zolfo di Daxie Petrochemical;
Calore di scarto dell'acqua circolante: recupero dell'acqua circolante per la dissipazione del calore e fornitura di riscaldamento/raffreddamento al parco, risparmiando 75.000 tonnellate di carbone standard all'anno nel progetto di raffinazione JN.
4. Accoppiamento energetico dell'intero impianto: tripla fornitura di raffreddamento, riscaldamento, elettricità, vapore
Ottimizzando la rete di condotte del vapore, integrando il calore e utilizzando le cascate, possiamo ottenere:
Generazione di energia termica di scarto ad alta temperatura/produzione di vapore-ad alta pressione;
Preriscaldamento e azionamento della refrigerazione utilizzando la tecnologia del calore di scarto a media temperatura;
Riscaldamento del calore di scarto a bassa temperatura, acqua calda sanitaria e tracciamento elettrico;
Il recupero della pressione residua spinge la turbina a generare elettricità e il tasso di utilizzo dell'energia viene ulteriormente aumentato del 5% -8%.

4, Valore e benefici: non solo risparmio energetico, ma anche competitività
Benefici economici: il consumo di carburante diminuisce del 10% -25%, aumenta il tasso di autoapprovvigionamento del vapore e i costi di lavorazione per tonnellata di petrolio diminuiscono di 5-15 yuan;
Vantaggi in termini di riduzione del carbonio: le raffinerie da 10.000 tonnellate riducono le emissioni di CO2 di 20-50.000 tonnellate all'anno, contribuendo a raggiungere il picco di carbonio e la neutralità del carbonio;
Vantaggi del dispositivo: riduzione del carico di raffreddamento, diminuzione delle incrostazioni e della corrosione, estensione del ciclo operativo e miglioramento della resa del prodotto;
Vantaggi politici: soddisfare i requisiti di revisione del risparmio energetico, verifica delle emissioni di carbonio e leader dell'efficienza energetica e usufruire di sussidi per la trasformazione tecnologica e incentivi fiscali.

Il recupero del calore di scarto non è un "investimento extra", ma l'investimento ecologico più conveniente-nel settore petrolchimico. Nel contesto dei prezzi elevati dell'energia e dei vincoli ambientali sempre più rigidi, chiunque riesca a raggiungere prima il "recupero completo e l'utilizzo a cascata" del calore di scarto sarà in grado di sfruttare i principali vantaggi di costo, efficienza energetica e basse- emissioni di carbonio. In futuro, con lo sviluppo delle pompe di calore ORC, l'integrazione termica e la tecnologia digitale continueranno a progredire e il recupero del calore di scarto petrolchimico si sposterà verso un impianto completo, intelligente e con tassi di recupero elevati, diventando una capacità standard per uno sviluppo di alta-qualità nel settore.