Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad

www.ceskarafinerska.cz
Program úspory
energií na destilaci
ropy v rafinérii
Kralupy nad Vltavou
Ing. Daniel Hendrich
ČESKÁ RAFINERSKÁ, a.s.
www.ceskarafinerska.cz
Obsah
Úvod
Změna zpracovaných rop
Předehřev ropy
Studie KBC metodou PINCH
Přínosy
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Úvod, změna zpracovávaných rop
v roce 2001
• 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.
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
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 120-140°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 200-240°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.
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Bilanční schéma destilace ropy
•
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
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
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Studie KBC metodou PINCH
• Spolu se změnou skladby zpracovávaných rop bylo posouzeno simulací
v programu 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.
• V konečném 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.
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Studie KBC metodou PINCH - diagram stávajícího stavu
•
(DT doporučeno 2030°C)
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
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
Odplyn
CW1/1,2
T1
Boční cirkulační reflux
(BCR)
C1
Benzín
ropa
Atm.zbytek
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Studie KBC metodou PINCH – přehled variant
2) Využití tepla spodního cirkulačního refluxu lehkého topného oleje (LTO) do ropy;
Current configuration
Horký spodní cirkulační reflux je vracen do kolony
2511C01
2511E03
20 t/h
New configuration
Ochlazený spodní cirkulační reflux je vracen do kolony
2511C01
2511E03
LTO reflux returned
34 t/h
cold
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
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.
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
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.
Program úspory energií na destilaci ropy v rafinérii Kralupy nad Vltavou
www.ceskarafinerska.cz
Děkuji za pozornost
Ing. Daniel Hendrich
Tel : 315 71 8666
E-mail : [email protected]