茂名石化8万吨年MMA生产项目能量回收及换热网络.doc
茂名石化8万吨/年MMA生产项目能量回收及换热网络
PAGE1
WORTHDOINGPAGE8
概述
本项目是为茂名石化新建年产8万吨MMA的分厂，运行操作成本是一个重要评价参数。原料的预热，精馏等都是非常耗能的过程，会消耗大量的公用工程。
本项目采用抽余碳四预处理得到异丁烯后直接氧化生产甲基丙烯酸甲酯。该工艺由原料预处理工段，MAL合成工段，MMA合成及精制工段共三个工段组成。流程中冷热物流均比较多，潜在的热量可供回收，通过对换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现流程内部热量的集成和最大化利用，以减少公用工程的消耗，降低能耗。为此，我们运用AspenEnergyAnalyzerV8.4软件来进行换热网络的设计，并且寻找可能节能的措施，以最大限度的降低成本。
本项目需要的冷公用工程包括冷却水，热公用工程包括125℃的低压蒸汽、175℃的中压蒸汽，可由厂区公用工程站和冷冻站提供，此外还为T0203MAL提纯塔提供液氨循环制冷，R0201MAL合成反应器原料的加热炉。
为了充分集成过程中的热量，本项目在原料预处理工段采用了热泵精馏技术。热泵精馏技术是以输入一定量的机械功为代价，实现热量由低温物体转移到高温物体，供给用户热的一种装置。该热泵精馏技术节约热能29%。
为了充分集成过程中的热量，本项目在MAL合成工段采用了急冷塔副产中压蒸汽技术。将急冷塔中的热量通过热力学循环以蒸汽的形式送入原料预处理工段，用于R0102MTBE裂解反应器的供热需求。该热力学循环效率71.2%。
为了充分集成过程中的热量，本项目在MMA合成及精制工段采用了内部热集成共沸精馏塔。内部热集成精馏技术是以输入一定量的机械功为代价，实现热量由精馏段转移到提馏段。该内部热集成共沸精馏塔热量节约11.2%，冷量节约50%。消耗机械功11461.18KW。
本项目还设计并进行了换热网络的优化，最终得到的换热网路方案，热量回收率35%，冷量回收率32.3%，共需热公用工程50500KW，共需冷公用工程57000KW。
1.工艺流股提取
表1-1未删减前流股提取表（不含节能技术措施）
Name
inletT
outletT
Q
Flowrate
释义
℃
℃
kJ/h
kg/h
0214_To_0215
↓
500.4
390
9378252
62932.65
MAL合成反应器C段冷却
0230_To_0231
↓
138.9
7088625.28
压缩机冷却
0308_To_0309
↓
50
30
1549273
9005.27
MMA合成反应器气体出口冷却
0112_To_0113
↑
104.2
190
4259449
11445.15
MTBE裂解反应器进料加热
0235_To_0236
↓
88
45.534636.92
制冷循环冷却
0233_To_0234
↑
-33.7
-3034636.92
制冷循环蒸发器
0119_To_0120
↓
103.6
25
9139395
27209.05
吸收剂水冷却
0202_To_0203
↑
25.1
390
196861.7
62.49566
工业软水加热
0306_To_0307
↓
176.2
50
1116043
8655.119
空气进料冷却
0243_To_0244
↑
50
390
6594280
2229.448
循环水加热
0207_To_0208
↑
103.4
39060640.71
异丁烯空气混合进料加热
0325_To_0326
↓
137.7
50
4241642
16604.04
相分离器前冷却
0104_To_0105
↑
25.2
72
2705283
20860.34
MTBE合成反应器进料加热
0140_To_0141
↓
75.7
33
515188.4
3749.591
循环甲醇冷却
0137_To_GLMIX2
↑
75
75
2284000
5897.819
甲醇回收塔再沸器
0322_To_0323
↓
112.1
5088450.91
循环甲醇冷却
0225_To_0226
↑
30.2
50
137073.4
2305.241
补充甲醇加热
0210_To_0211
↓
500
390
9278128
62932.65
MAL合成反应器A段冷却
0115_To_0116
↓
188.1
91
2096331
11445.15
甲醇吸收塔进料冷却
0126_To_0127
↓
65.9
63.8
4122388
24048.89
热泵精馏脱水塔冷凝器
0133_To_