Récupération de chaleur résiduelle pour l’industrie pétrochimique

1, ressources de chaleur résiduelle dans l'industrie pétrochimique : grande quantité, large couverture et qualité complète
L'ensemble du processus de production pétrochimique s'accompagne d'une grande quantité de chaleur perdue, couvrant les plages de températures élevées, moyennes et basses, avec une récupération des ressources stable et évolutive :
High temperature waste heat (>500 degrés) : Four de craquage d'éthylène, régénérateur de craquage catalytique, gaz d'échappement du four de chauffage et gaz d'échappement du four de conversion ;
Chaleur résiduelle à température moyenne (150-500 degrés) : matériau inférieur de la tour de distillation, produits de réaction, condensat de vapeur moyenne pression ;
Chaleur perdue à basse température (<150 ℃): tower top gas, circulating cooling water, air-cooled heat dissipation, condensed water exhaust, device heat dissipation.
Selon les données de l'industrie, le taux d'utilisation de la récupération de chaleur résiduelle dans l'industrie pétrochimique mondiale est d'environ 32 %, bien inférieur à celui des industries de l'acier et du ciment, et il existe un énorme potentiel de développement ultérieur.

2, scénario d'application de base : de l'appareil à l'ensemble de l'usine, la chaleur perdue est « épuisée »
1. Raffinerie : principal champ de bataille pour la récupération de chaleur résiduelle
Unité de distillation atmosphérique et sous vide : préchauffage de l'air/pétrole brut avec la chaleur résiduelle des gaz de combustion du four de chauffage, préchauffage de l'alimentation avec la chaleur résiduelle du bas de la tour, réduction de la température des gaz d'échappement en dessous de 90 degrés et augmentation de l'efficacité thermique du four de chauffage à plus de 92 % ;
Craquage catalytique : Régénérer la chaleur résiduelle des gaz de combustion pour produire de la vapeur à moyenne et haute pression, entraîner la turbine à vapeur pour entraîner le ventilateur/générateur principal, réalisant ainsi « la production d'énergie thermique et l'entraînement électrique » ;
Hydrogénation/reformage : le préchauffage de la charge avec la chaleur résiduelle du produit de réaction réduit la charge sur le four de chauffage, ce qui entraîne une diminution de 10 à 15 % de la consommation énergétique globale de l'appareil.
2. Usine d'éthylène/produit chimique : conversion efficace de la chaleur résiduelle à haute température
Four de craquage d'éthylène : transfert de chaleur amélioré dans la section de convection + récupération de la chaleur résiduelle des gaz de combustion, augmentant l'efficacité thermique de 1 % -1,5 %, augmentant la production de vapeur ultra haute pression de 20 % et prolongeant le cycle de nettoyage du coke de 30 % à 50 % ;
Éthylène glycol/aromatiques : préchauffer les matières premières avec de la chaleur résiduelle à basse température-au sommet de la tour, produire de la vapeur avec de la chaleur résiduelle à température moyenne au bas de la tour et remplacer la vapeur par de la chaleur résiduelle à basse-température provenant de l'unité d'aromatiques, ce qui permet d'économiser près de dix millions de yuans en coûts annuels.

3. Utilisation à grande échelle de la chaleur perdue à basse température : de la « chaleur perdue » au « trésor »
La chaleur résiduelle à basse température représente plus de 60 % de la chaleur résiduelle totale de l’industrie pétrochimique et constitue une avancée technologique majeure ces dernières années.
Chauffage par pompe à chaleur : les pompes à chaleur à absorption/centrifuges élèvent la chaleur à basse température -de 40 à 80 degrés à 90 à 120 degrés, utilisées pour le chauffage, l'eau chaude et le préchauffage des processus ;
Amélioration de la vapeur d'échappement du MVR : la recompression mécanique de la vapeur convertit la vapeur d'échappement à basse pression-en vapeur utilisable, ce qui entraîne une réduction annuelle des émissions de carbone de plus de 10 000 tonnes dans l'unité de soufre de Daxie Petrochemical ;
Chaleur résiduelle de l'eau de circulation : récupération de l'eau de circulation pour la dissipation de la chaleur et fourniture de chauffage/refroidissement au parc, économisant ainsi 75 000 tonnes de charbon standard par an dans le projet de raffinage de JN.
4. Couplage énergétique de l'usine entière : triple fourniture de vapeur d'électricité pour le refroidissement et le chauffage
En optimisant le réseau de canalisations de vapeur, en intégrant la chaleur et en utilisant des cascades, nous pouvons réaliser :
Production d'énergie thermique résiduelle à haute température/production de vapeur à haute-pression ;
Préchauffage et conduite de réfrigération à l'aide de la technologie de chaleur résiduelle à moyenne température ;
Chauffage à basse température, eau chaude sanitaire et traçage thermique ;
La récupération de la pression résiduelle entraîne la turbine à produire de l'électricité, et le taux d'utilisation de l'énergie est encore augmenté de 5 à 8 %.

4, valeur et avantages : non seulement les économies d'énergie, mais aussi la compétitivité
Avantages économiques : la consommation de carburant diminue de 10 à 25 %, le taux d'auto-approvisionnement en vapeur augmente et les coûts de traitement par tonne de pétrole diminuent de 5 à 15 yuans ;
Avantages de la réduction des émissions de carbone : les raffineries de 10 000 tonnes réduisent les émissions de CO2 de 20 à 50 000 tonnes par an, contribuant ainsi à atteindre le pic de carbone et la neutralité carbone ;
Avantages de l'appareil : réduire la charge de refroidissement, diminuer le tartre et la corrosion, prolonger le cycle de fonctionnement et améliorer le rendement du produit ;
Avantages politiques : répondez aux exigences des "leaders" en matière d'évaluation des économies d'énergie, de vérification des émissions de carbone et d'efficacité énergétique, et bénéficiez de subventions à la transformation technologique et d'incitations fiscales.

La récupération de chaleur résiduelle n'est pas un "investissement supplémentaire", mais l'investissement vert le plus rentable-dans l'industrie pétrochimique. Dans le contexte de prix élevés de l'énergie et de contraintes environnementales de plus en plus strictes, quiconque parviendra plus tôt à « la récupération complète et à l'utilisation en cascade » de la chaleur résiduelle sera en mesure de profiter des principaux avantages que sont le coût, l'efficacité énergétique et la faible teneur en carbone. À l'avenir, avec le développement des pompes à chaleur ORC, l'intégration thermique et la technologie numérique continuent de progresser, et la récupération de la chaleur des déchets pétrochimiques évoluera vers des taux de récupération complets, intelligents et élevés, devenant ainsi une capacité standard pour un développement de haute qualité dans l'industrie.