燕山石化公司新建S-Zorb装置余热综合利用系统是中国石化股份有限公司建立的第一套对汽油产品低温热进行回收、并网发电的装置。余热综合利用系统设计能力为650KW,设计年运行时间为8400小时。
在S-Zorb装置中,塔底汽油温度较高,约为130-150℃,而汽油出装置进储罐要求的温度约为50℃。采用空冷和水冷进行冷却,此部分低温位的热量未被有效利用。此项节能改造中,稳定塔送出的塔底油直接进入ORC有机朗肯循环系统的蒸发器,将热量传递给ORC有机朗肯循环系统的循环工质(R245fa),塔底油降至70℃后再接至空冷器。蒸发器出来的工质(R245fa)蒸汽进入螺杆膨胀机作功,驱动发电机发电,做功后的工质(R245fa)乏汽进入冷凝器,由空冷器冷却凝结。凝结的R245fa经工质泵升压后在系统中再次循环。经项目标定,机组输出发电量约为677kW,机组净发电量约为535kW,可满足装置总用电负荷的50%左右。
本实践实现节能量168万吨标煤/年,装置能耗降低约5%,项目回收期为5年。2018年及2019年机组年发电量为5,252,735kW和5,602,917kW,折合小时发电量为625kW及667kW,符合设计预期。该实践可推广到国内其它S-Zorb装置上,同时该实践所采用的余热利用技术可以进一步推广应用至石化行业具有类似低温余热资源的重整装置、柴油加氢装置等。