Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou

Transkript

1 Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou Ing. Daniel Hendrich ČESKÁ RAFINERSKÁ, a.s.

2 Obsah Úvod Změna zpracovaných rop Předehřev ropy Studie KBC metodou PINCH Přínosy

3 Úvod, změna zpracovávaných rop v roce Česká Rafinérská a.s. v Kralupech nad Vltavou provozuje od roku 1974 jednotku surovinové destilace ropy (SD) s maximálním návrhovým prosazením 380 t/h ropy typu Ural. V roce 2001, kdy byla zprovozněna nová jednotka fluidního katalytického kraku (FCC), se skladba rop změnila z důvodu nových požadavků na atmosférický zbytek (zejména obsahu Vanadu a Niklu, které působí jako katalytické inhibitory na FCC). Od roku 2001 se ropa Ural v Kralupech přestala zpracovávat a nahradily jí lehčí a méně sirné ropy. Tato změna měla vliv na stávající zařízení Kralupské rafinérie, které bylo původně navrženo na ropu Ural.

4 Předehřev ropy Předehřev je tvořen soustavou tepelných výměníků, odsolovací stanice a dvou válcových paralelních pecí. Ropa vstupuje studená ze skladovací nádrže do soustavy výměníků, kde se předehřeje teplými proudy horního cirkulačního refluxu a těžkého topného oleje. Při teplotě C vstupuje do dvoustupňové odsolovací stanice, kde se zbaví mechanických nečistot a solí na koncentraci 2 ppm. Takto odsolená ropa pokračuje do další části výměníkové sítě, kde se předehřívá na teplotu C pomocí teplých proudů bočních cirkulačních reflexů I,II a těžkého topného oleje. Za posledním výměníkem jsou 2 válcové paralelní pece, které ropu dohřejí na konečnou teplotu 350 C, při které vstupuje do kolony atmosférické destilace ropy.

5 Bilanční schéma destilace ropy

6 Optimalizace sdílení tepla na předehřevu ropy Pomocí programu Recon a PRO/II byly zmapovány potencionální energetické úspory na předehřevu ropy před atmosférickou destilací ropy Stanovil se optimální cyklus čištění jednotlivých aparátů (náklady na odstavení a čištění x energetický přínos) Byla oslovena firma KBC, která navrhla opatření na zlepšení sdílení tepla

7 Studie KBC metodou PINCH Spolu se změnou skladby zpracovávaných rop bylo posouzeno simulací vprogramu PRO/II, že předání tepla ve výměníkové řadě není optimální ani při dodržení navržených optimálních čistících cyklů a proto byla oslovena firma KBC z Velké Británie, která měla stav výměníkové řady zrevidovat a navrhnout relokaci proudů metodou pinch. Vkonečném důsledku toto má za následek, že maximum energie se vymění v rámci vnitřních studených a horkých proudů tak, aby bylo dodrženo minimální teplotní přiblížení. Firma KBC vypracovala energetickou studii pro rafinérii Kralupy, kde významnou součástí bylo výše uvedené posouzení výměníkové sítě.

8 Studie KBC metodou PINCH - diagram stávajícího stavu (DT doporučeno C)

9 Studie KBC metodou PINCH přehled variant 1) Předání více tepla na vyšší energetické úrovni v bočním cirkulačním refluxu II namísto v horním cirkulačním refluxu, který se navíc dochlazuje vzduchovými kondenzátory Přesun části tepla z HCR do BCR Horní cirkulační reflux (HCR) CA1/1-14 CW1/1,2 Odplyn Boční cirkulační reflux (BCR) C 1 T1 Benzín ropa Atm.zbytek

10 Studie KBC metodou PINCH přehled variant 2) Využití tepla spodního cirkulačního refluxu lehkého topného oleje (LTO) do ropy; Current configuration 2511C01 Horký spodní cirkulační reflux je vracen do kolony 2511E03 20 t/h New configuration Ochlazený spodní cirkulační reflux je vracen do kolony 2511C E03 34 t/h cold LTO reflux returned

11 Studie KBC metodou PINCH přehled variant 3) Využití tepla odcházejícího plynového oleje (PO) do ropy; toto bude vyžadovat složitější přepojení výměníkové řady, navíc se musí kompenzovat nižší entalpie tohoto proudu na navazující jednotce hydrogenace plynového oleje; 4) Výměna výměníků kde je vlivem pomalého proudění nízká hodnota koeficientu přestupu tepla.

12 Přínosy - zhodnocení Uvedenými opatřeními od KBC se předpokládá nárůst vstupní teploty do pece na předehřevu ropy o 20 C, což přinese rafinérii Kralupy roční úsporu nákladů ve výši 74 MM CZK/rok (odhad KBC) v přepočtu na zemní plyn. Odhad investičních nákladů na implementaci doporučení od KBC je 25 MM CZK. Po implementaci výše uvedeného představuje výše uvedená úspora 2-3% celkové spotřeby energie Kralupské rafinérie.

13 Děkuji za pozornost Ing. Daniel Hendrich Tel : daniel.hendrich@crc.cz