(57)【要約】  本開示は、低品位廃熱源の特定部分からのエネルギー効率を高めるため、グラスルーツ中質原油セミコンバージョン製油所のために統合された精製−石油化学施設における熱エネルギー消費量の削減のための、プラント間、あるいはプラント内とプラント間のハイブリッド型の廃熱回収スキームについて、その構成及び関連するプロセススキームを記載する。本開示はまた、低品位廃熱源の特定部分からのエネルギー効率を高めるため、統合された中質原油セミコンバージョン製油所及び芳香族炭化水素複合施設のために統合された精製−石油化学施設における熱エネルギー消費量の削減のための、プラント間、あるいはプラント内とプラント間のハイブリッド型の廃熱回収スキームについて、その構成及び関連するプロセススキームも記載する。
2018535279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原油精製施設で実施される方法であって：
複数の油精製プラントを備え、前記油精製プラントはそれぞれ少なくとも１つの油精製プロセスを実行するように構成され、前記油精製プラントはそれぞれ複数の相互接続された油精製サブシステムを備え、前記複数の油精製サブシステムの間を複数のそれぞれの温度のストリームが流れる前記原油精製施設において、
前記複数の油精製プラントの芳香族炭化水素プラント内の芳香族炭化水素プラントストリームを第１の熱交換器へ流すステップと；
前記複数の油精製プラントの第１の油精製プラントから、前記第１の熱交換器へ、ストリームを流すステップであって、前記第１の油精製プラントは前記芳香族炭化水素プラントとは異なるプラントであり、前記第１の熱交換器は、前記芳香族炭化水素プラントストリームから、前記第１の油精製プラントからの前記ストリームへ、熱を伝達する、前記複数の油精製プラントの第１の油精製プラントから、前記第１の熱交換器へ、ストリームを流すステップと；
前記第１の油精製プラントでの油精製プロセスで、前記芳香族炭化水素プラントストリームによって加熱された前記第１の油精製プラントからのストリームを利用するステップと；
を備える、
方法。
【請求項２】
前記芳香族炭化水素プラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット及びベンゼン抽出ユニットを備える複数の芳香族炭化水素プラントサブユニットを備え、前記複数の油精製プラントは、硫黄回収プラント、ガス分離プラント、水素プラント、サワーウォータストリッパプラント、アミン再生プラント、及びディーゼル水素処理プラントを備える、
請求項１の方法。
【請求項３】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは、前記複数の前記芳香族炭化水素プラントサブユニットの１つ以上からの複数のストリームを備え、
１つ以上の前記熱交換器は、前記１つ以上の複数の芳香族炭化水素プラントサブユニットからの前記複数のストリームを用いて、前記第１の油精製プラントからのストリームを直接的に加熱する、
請求項２の方法。
【請求項４】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて前記硫黄回収プラントのアミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、前記ガス分離プラント内のＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱するステップと；
第３の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第３の分岐を用いて、前記ガス分離器プラント中の脱エタン塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱されたアミン再生塔底ストリームを、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
前記加熱されたＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームと、前記加熱された脱エタン塔底ストリームとを、前記ガス分離プラント内へ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項５】
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結される、
請求項４の方法。
【請求項６】
前記芳香族炭化水素プラントストリームが、前記ベンゼン抽出ユニット内のラフィネートスプリッタ塔底ストリームを備え、
前記第１の熱交換器において、水素プラント内の低温シフト（ＬＴＳ）水素プラントストリームを用いて、前記ラフィネートスプリッタ塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ディーゼル水素処理プラント内のディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内の前記サワーウォータストリッパ低温塔底ストリームの第１の分岐を加熱するステップと；
第３の熱交換器において、前記ディーゼル水素処理プラント内のディーゼルストリッパ塔底留分ストリームを用いて、前記サワーウォータストリッパ低温塔底ストリームの第２の分岐を加熱するステップと；
前記加熱されたラフィネートスプリッタ塔底ストリームを前記ベンゼン抽出ユニットへ流すステップと；
前記サワーウォータストリッパ低温塔底ストリームの、前記加熱された第１の分岐及び前記加熱された第２の分岐を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項７】
前記第２の熱交換器と、前記第３の熱交換器とは、互いに並列に流体的に連結される、
請求項６の方法。
【請求項８】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ低温塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、前記ガス分離プラント内のＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱するステップと；
第３の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第３の分岐を用いて、前記ガス分離プラント中の脱エタン塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱されたサワーウォータストリッパ低温塔底ストリームの分岐を、前記サワーウォータストリッパプラント内へ流すステップと；
前記加熱されたＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリーム及び加熱された脱エタン塔底ストリームを、前記ガス分離プラント内へ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項９】
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は、互いに並列に連結される、
請求項８の方法。
【請求項１０】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ低温塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、アミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱されたサワーウォータストリッパ低温塔底ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラント内へ流すステップと；
前記加熱されたアミン再生塔底ストリームを、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項１１】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結される、
請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて、前記アミン再生塔プラントの酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、アミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱された低温の酸性ガス再生塔底ストリームを、前記アミン再生プラントへ流すステップと；
前記加熱されたアミン再生塔底ストリームを、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項１３】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結される、
請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて、酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、サワーウォータストリッパプラント塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱された酸性ガス再生塔低温塔底ストリームを、前記アミン再生プラントへ流すステップと；
前記加熱されたサワーウォータストリッパプラント塔底ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項１５】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結される、
請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記芳香族炭化水素プラントストリームは芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを備え、
前記ストリームを直接的に加熱するステップは：
前記第１の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第１の分岐を用いて、前記アミン再生塔プラントの酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップと；
第２の熱交換器において、前記ラフィネート塔頂ストリームの第２の分岐を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパプラント塔底ストリームを加熱するステップと；
第３の熱交換器において、前記芳香族炭化水素プラント内の抽出塔頂ストリームを用いて、前記硫黄回収プラントのアミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱された酸性ガス再生塔低温塔底ストリームを、前記アミン再生プラントへ流すステップと；
前記加熱されたサワーウォータストリッパプラント塔底ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
前記加熱されたアミン再生塔底ストリームを、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
を備える、
請求項３の方法。
【請求項１７】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結される、
請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記１つ以上の熱交換器が、前記芳香族炭化水素プラントストリームを用いて間接的に緩衝流体を通って前記第１の油精製プラントからの前記ストリームを加熱する、
請求項２の方法。
【請求項１９】
前記緩衝流体は少なくとも油又は水を備える、
請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記第１の油精製プラントからのストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱するステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
第２の熱交換器において、前記加熱された緩衝流体の第１の分岐を用いて、アミン再生塔底ストリームを加熱するステップと：
前記第２の熱交換器を出る前記緩衝流体を、第１及び第２の分岐に分割するステップと；
前記加熱された緩衝流体の前記第１の分岐を、前記ガス分離プラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記加熱された緩衝流体の前記第２の分岐を用いて、前記ガス分離プラントストリーム内の脱エタン塔底ストリームを加熱するステップと；
前記加熱された緩衝流体の前記第２の分岐を前記ガス分離プラントへ流すステップと；
第４の熱交換器において、前記緩衝流体の前記第３の分岐を用いて前記ベンゼン抽出ユニット内のＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記第２の分岐及び前記第３の分岐は前記ガス分離プラントと並行して流れ、
前記第３の熱交換器及び前記第４の熱交換器をそれぞれ出る前記第２の分岐及び前記第３の分岐を合流させ、合流した緩衝流体ストリームとなすステップと；
前記合流した緩衝流体ストリームを緩衝流体タンクへ流すステップと；
を更に備える、
請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は互いに直列に流体的に連結され、前記第３の熱交換器は、前記第２の熱交換器に直列に流体的に連結され、前記第４の熱交換器は、前記第２の熱交換器に直列に流体的に連結する、
請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記第１の油精製プラントからのストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱するステップは：
前記第１の熱交換器において、前記水素プラント内の低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて、前記緩衝流体の第１の分岐を加熱するステップと；
第２熱交換器において、前記ディーゼル水素処理プラント内のディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体の第２の分岐を加熱するステップと；
第３熱交換器において、前記ディーゼル水素処理プラント内のディーゼルストリッパ塔底留分ストリームを用いて、前記緩衝流体の第３の分岐を加熱するステップと；
前記加熱された第１の分岐、前記加熱された第２の分岐及び前記加熱された第３の分岐を合流させ、加熱された緩衝流体となすステップと；
前記合流した、加熱された第１の分岐、加熱された第２の分岐及び加熱された第３の分岐を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
第４の熱交換器において、前記合流した、加熱された第１の分岐、加熱された第２の分岐及び加熱された第３の分岐を用いて、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第４熱交換器を出る、前記合流した、加熱された第１の分岐、加熱された第２分岐及び加熱された第３の分岐を、ベンゼン抽出ユニットへ流すステップと；
第５の熱交換器において、前記第４の熱交換器から受け取られた、前記合流した、加熱された第１の分岐、加熱された第２の分岐及び加熱された第３の分岐を用いて、前記ベンゼン抽出ユニット内のラフィネート塔ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項２４】
前記第５の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、緩衝流体タンクへ流すステップを更に備える、
請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は、互いに並列に流体的に連結され、前記第４の熱交換器は、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器の組み合わせと並列に流体的に連結され、前記第５の熱交換器は、前記第４の熱交換器と直列に流体的に連結される、
請求項２３の方法。
【請求項２６】
前記第１の油精製プラントからのストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱するステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器から出る前記加熱された緩衝流体を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
第２の熱交換器において、前記第１の熱交換器から受け取られる前記加熱された緩衝流体の第１の分岐を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ低温塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第２の熱交換器から受け取られる前記加熱された緩衝流体を、第１の分岐及び第２の分岐に分割するステップと；
前記第１の分岐を、前記ガス分離プラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記第１の分岐を用いて、前記ガス分離プラント内の脱エタン塔底ストリームを加熱するステップ；
前記第２の分岐を、前記ガス分離プラントへ流すステップと；
第４の熱交換器において、前記第２の分岐を用いて、前記ベンゼン抽出ユニット内のＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項２７】
前記第３の熱交換器及び前記第４の熱交換器をそれぞれ出る前記第１の分岐及び前記第２の分岐を合流させ、合流した緩衝流体ストリームとなすステップと；
前記合流した緩衝流体ストリームを緩衝流体タンクへ流すステップと；
を更に備える、
請求項２６の方法。
【請求項２８】
前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は互いに直列に流体的に連結され、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は互いに流体的に直列に連結され、前記第３の熱交換器と前記第４の熱交換器は互いに並列に連結され、前記第２の熱交換器は、前記第３及び第４の熱交換器の組み合わせに直列に流体的に連結される、
請求項２６の方法。
【請求項２９】
前記第１の油精製プラントからのストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、第１及び第２の分岐に分割するステップと；
前記第１の分岐を、前記硫黄回収プラントに流すステップと；
第２の熱交換器において、前記第１の分岐を用いて、前記硫黄回収プラント内のアミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第２の分岐を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記第２の分岐を用いて、前記硫黄回収プラント内のサワーウォータストリッパ塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項３０】
前記第１の分岐及び前記第２の分岐は、前記サワーウォータストリッパプラントへ並列に流入し、
前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器をそれぞれ出る前記第１の分岐及び前記第２の分岐を合流させ、合流した緩衝流体ストリームとなすステップと；
前記合流した緩衝流体ストリームを、緩衝流体タンクへ流すステップと；
を更に備える、
請求項２９の方法。
【請求項３１】
前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は互いに並行に流体的に連結され、前記第１の熱交換器と、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器の組み合わせとが、互いに直列に流体的に連結される、
請求項２９の方法。
【請求項３２】
前記第１の油精製プラントからの前記ストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
第２の熱交換器において、前記第１の熱交換器から受け取られた前記加熱された緩衝流体を用いて、前記硫黄回収プラント内のアミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第２の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、前記アミン再生プラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記第２の熱交換器から受け取られた前記加熱された緩衝流体用いて、前記アミン再生プラント内の酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項３３】
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は、互いに直列に連結され、
前記第３の熱交換器を出る前記緩衝流体ストリームを、緩衝流体タンクへ流すステップ；
を更に備える、
請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記第１の油精製プラントからの前記ストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱するステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
第２の熱交換器において、前記第１の熱交換器から受け取られる前記加熱された緩衝流体を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパプラント塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第２の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を、前記アミン再生プラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記第２の熱交換器から受け取られる前記加熱された緩衝流体の第２の分岐を用いて、前記アミン再生プラント内の酸性ガス再生塔低温塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項３５】
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は、互いに直列に連結され、
前記第３の熱交換器を出る前記緩衝流体ストリームを、緩衝流体タンクへ流すステップ；
を備える、
請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記第１の油精製プラントからの前記ストリームを、前記緩衝流体を介して間接的に加熱する前記ステップは：
前記第１の熱交換器において、前記芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内のラフィネート塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体の第１の分岐を加熱するステップと；
第４の熱交換器において、前記芳香族炭化水素プラント内で抽出塔頂ストリームを用いて、前記緩衝流体の第２の分岐を加熱するステップと；
前記第１の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体の前記第１の分岐を、前記サワーウォータストリッパプラントへ流すステップと；
第２の熱交換器において、前記第１の熱交換器から受け取られた前記加熱された緩衝流体の前記第１の分岐を用いて、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第２の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体を前記アミン再生プラントへ流すステップと；
第３の熱交換器において、前記第２の熱交換器から受け取られた前記加熱された緩衝流体を用いて、酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップと；
前記第４の熱交換器を出る前記加熱された緩衝流体の前記第２の分岐を、前記硫黄回収プラントへ流すステップと；
第５の熱交換器において、前記第４の熱交換器から受け取られた前記加熱された緩衝流体を用いて、前記硫黄回収プラント内のアミン再生塔底ストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１８の方法。
【請求項３７】
前記第３の熱交換器を出る前記第１の分岐と、前記第５の熱交換器を出る前記第２の分岐とを合流させ、合流した緩衝流体ストリームとなすステップと；
前記合流した緩衝流体ストリームを緩衝流体タンクへ流すステップと；
を更に備える、
請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記第１の熱交換器及び前記第４の熱交換器は互いに並列に流体的に連結され、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器は互いに直列に流体的に連結され、前記第２の熱交換器及び前記第３の熱交換器は互いに直列に流体的に連結され、前記第５の熱交換器及び前記第４の熱交換器は互いに直列に流体的に連結される、
請求項３６の方法。
【請求項３９】
原油精製施設で実施されるシステムであって、請求項１の方法を実施するように構成される、
システム。
【請求項４０】
前記システムが流量制御システムを備える、
請求項３９のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年８月２４日に出願された米国仮特許出願番号６２／２０９，２１７、２０１５年８月２４日に出願された米国仮特許出願番号６２／２０９，１４７、２０１５年８月２４日に出願された米国仮特許出願願号６２／２０９，１８８、及び、２０１５年８月２４日に出願された米国仮特許出願番号６２／２０９，２２３に基づく優先権を主張するものである。各先行出願の内容全体を参照してその全体を本明細書に組み入れる。
【０００２】
この明細書は、産業施設の運用、例えば、原油精製施設（ｃｒｕｄｅ  ｏｉｌ  ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ｆａｃｉｌｉｔｙ）又は熱を発生するプラントを有する他の産業施設の運用に関する。
【背景技術】
【０００３】
石油精製（油精製）プロセスは化学工学プロセスであり、石油精製所で用いられる他の施設は、原油を、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）、ガソリン、灯油、ジェット燃料、ディーゼル油、燃料油他の生成物（製品）へ変換するために用いられる。石油精製所は大規模な工業コンプレックス（複合施設）であり、多くの様々な処理ユニット及び補助施設、例えば、ユーティリティユニット、貯蔵タンク他の補助施設を含む。各精製所は、例えば精製所の場所、意図する生成物、経済上の考慮他の要因によって決定された独自の配置及び精製プロセスの組合せを有している。原油を、先に挙げたような生成物へ変換するために実施される石油精製プロセスは、再利用できない熱及び大気を汚染する可能性のある温室効果ガス（ＧＨＧ）などの副産物を産生する可能性がある。地球環境は、大気中へのＧＨＧ放出による地球温暖化の影響を部分的に受けているものと考えられている。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書は、産業施設の廃エネルギーから、統合された石油化学精製施設における熱エネルギーを削減するための、プラント間、あるいはプラント内とプラント間のハイブリッド（混成）形のものにおける、直接的な又は間接的な廃熱回収スキームに関連する技術について述べる。
【０００５】
本明細書に記載する一の又は複数の実施の詳細を、添付の図面及び後の記載で述べる。本主題の他の特徴、態様及び利点は、明細書の記載、添付の図面、及び特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】図１Ａは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｆ】図１Ｆは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットと、原油精製施設内の他のプラントとを熱的に統合する第１の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【０００７】
【図１Ｇ】図１Ｇは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｈ】図１Ｈは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｉ】図１Ｉは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｊ】図１Ｊは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｋ】図１Ｋは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｌ】図１Ｌは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｍ】図１Ｍは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｎ】図１Ｎは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の他のプラント、例えば、水素プラント及びディーゼル水素処理プラント、とを熱的に統合する第２の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【０００８】
【図１Ｏ】図１Ｏは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｐ】図１Ｐは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｑ】図１Ｑは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｒ】図１Ｒは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｓ】図１Ｓは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｔ】図１Ｔは、原油精製施設内のサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第３の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【０００９】
【図１Ｕ】図１Ｕは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｖ】図１Ｖは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｗ】図１Ｗは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｘ】図１Ｘは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｙ】図１Ｙは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１Ｚ】図１Ｚは、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第４の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【００１０】
【図１ＡＡ】図１ＡＡは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＢ】図１ＡＢは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＣ】図１ＡＣは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＤ】図１ＡＤは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＥ】図１ＡＥは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＦ】図１ＡＦは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第５の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【００１１】
【図１ＡＧ】図１ＡＧは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＨ】図１ＡＨは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＩ】図１ＡＩは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＪ】図１ＡＪは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＫ】図１ＡＫは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＬ】図１ＡＬは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント及びサワーウォータストリッパプラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第６の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【００１２】
【図１ＡＭ】図１ＡＭは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＮ】図１ＡＮは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＯ】図１ＡＯは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＰ】図１ＡＰは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＱ】図１ＡＱは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＲ】図１ＡＲは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＳ】図１ＡＳは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【図１ＡＴ】図１ＡＴは、原油精製施設内の酸性ガス除去プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントと、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントとを、熱的に統合する第７の構成のセット及び関連スキームの詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
産業廃熱は、例えば、原油精製所、石油化学及び化学コンプレックス他の多くの産業施設における潜在的な無炭素発電（ｃａｒｂｏｎ−ｆｒｅｅ  ｐｏｗｅｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の資源である。例えば、芳香族炭化水素（芳香族化合物）（ａｒｏｍａｔｉｃｓ）をともなう中規模の統合原油精製所では、最大で毎時４，０００ＭＭ英熱量（Ｂｔｕ／ｈｒ）の熱量が、原油及び芳香族炭化水素のサイトに沿って延びる空気クーラーのネットワークで浪費されている。廃熱の一部は、原油精製所の精製サブユニット内のストリーム（流れ）を加熱するために再利用することができ、それによって、ストリームの加熱にそうでなければ必要になるはずであった熱の量を減らすことができる。このようにして、原油精製所が消費する熱量を減らすことができる。さらに、温室効果ガス（ＧＨＧ）の排出量も削減できる。実施によっては、原油精製所の運用方針に悪影響を与えることなく、加熱ユーティリティの消費量を約３４％削減し、冷却ユーティリティの消費量を約２０％削減できる。
【００１４】
ここに記載する廃熱回収及び再利用技術は、中質原油精製セミコンバージョン（ｍｅｄｉｕｍ  ｇｒａｄｅ  ｃｒｕｄｅ  ｏｉｌ  ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ｓｅｍｉ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）施設、並びに、統合された、中質原油精製セミコンバージョン精製施設及び芳香族炭化水素施設（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｍｅｄｉｕｍ  ｇｒａｄｅ  ｃｒｕｄｅ  ｏｉｌ  ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ｓｅｍｉ−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｏｉｌ  ｒｅｆｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  ａｒｏｍａｔｉｃｓ）で実施できる。この実施により、加熱ユーティリティの消費量を、既存の及び新規な原油精製施設の最新設計で消費される加熱ユーティリティの消費量の約６６％にすることができる、エネルギー効率の高いシステムが得られる。この実施により地球環境の汚染は減少し、既存の及び新規な原油精製施設の最新設計でのＧＨＧ排出量の約３分の１を削減できる。
【００１５】
既存の特定の精製施設では、蒸気リボイラで発生する熱エネルギーを利用して、プラント（例えば、ナフサ水素処理プラント、サワー（硫黄化合物で汚れた）（酸性の）ウォータストリッパ（除去）プラント、又はその他プラント）内のストリームを加熱する。本明細書に記載された主題の実施によっては、プラント内のストリームは、別のプラント（例えば、水素化分解プラント、水素処理プラント、水素プラント、又は他のプラント）内の別のストリームによって運ばれる廃熱を用いて加熱することができる。これにより、蒸気リボイラで発生する熱エネルギーを削減又はなくすことができる。換言すると、蒸気リボイラは、プラント内のストリームを加熱する唯一の熱エネルギー源である必要はないということである。他方のプラント内の他方のストリームによって運ばれる廃熱は、蒸気リボイラで発生した熱エネルギーと置き換わる、又は、熱エネルギーを補うことができ、それによって蒸気リボイラからの必要な熱エネルギー量を減らすことができる。
【００１６】
ここに記載する主題は、種々のプラントの特定の運転モードで実施でき、原油精製所の既存の熱交換器のネットワーク設計を変えずに改変できる。廃熱回収及び再利用プロセスで用いる最小の接近温度（ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を３℃程度に低くすることができる。実施によっては、初期フェーズの最小の接近温度を高く用いて廃熱／エネルギー回収を犠牲にしても、後続のフェーズで、特定の熱源のために最小の接近温度を用いれば、比較的良好な省エネを実現できる。
【００１７】
要約すると、本開示は、加熱／冷却ユーティリティのエネルギー効率を高める、いくつかの原油精製所に共通する分離／蒸留ネットワーク、構成、及びプロセススキームについて記載する。エネルギー効率の向上は、例えば散在する低品位のエネルギー効率の複数のプロセスストリームにより運ばれる低品位廃熱のすべて又は一部を再利用することによって実現される。
【００１８】
原油精製プラントの実例
【００１９】
１．水素プラント
【００２０】
水素は一般的に、硫黄除去及び炭化水素生成物の品質向上のために精製所で用いられる。ガソリン及びディーゼルの硫黄規制が厳しくなるにつれて、水素の精製需要が増加し続けている。水素生成プラントでは２つのプロセススキーム、すなわち従来プロセスと、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）ベースのプロセスとが意図的に採用されている。水素の製造には、水素化脱硫、蒸気改質、シフト転化、及び精製が含まれる。従来プロセスは中純度の水素を生成する一方、ＰＳＡベースのプロセスは、水素を回収し、高純度、例えば９９．９％を超える純度にまで精製する。
【００２１】
２．芳香族炭化水素複合施設（ａｒｏｍａｔｉｃｓ  ｃｏｍｐｌｅｘ）
【００２２】
典型的な芳香族炭化水素複合施設は、連続接触改質装置（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｒｅｆｏｒｍｅｒ）（ＣＣＲ）技術を利用するナフサの接触改質により、基本的な石油化学中間体であるベンゼン、トルエン及びキシレン（ＢＴＸ）を産生する、プロセスユニットの組合せを含む。
【００２３】
３．ガス分離プラント（ｇａｓ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｐｌａｎｔ）
【００２４】
ガス分離プラントには、天然ガス液（ＮＧＬ）中及びガスプラントと精製所の軽留分中のエタンとプロパンをそれぞれ分離するために用いられる蒸留塔（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ  ｃｏｌｕｍｎ）である脱エタン塔（ｄｅ−ｅｔｈａｎｉｚｅｒ）と脱プロパン塔（ｄｅ−ｐｒｏｐａｎｉｚｅｒ）とが含まれる。脱エタン塔は、プロパン、ブタン他の重質成分の混合物からエタンを除去する。脱エタン塔を出た混合物は脱プロパン塔に送られてプロパンが分離される。
【００２５】
４．アミン再生プラント
【００２６】
硫化水素と二酸化炭素は、天然ガス中に存在する最も一般的な混入物質であり、その混入量は、除去しなければ天然ガス処理施設に悪影響を及ぼし得る他の混入物質よりも多い。弱塩基（例えばアミン）が硫化水素及び二酸化炭素などの弱酸と反応して弱塩を形成する化学プロセスにおいてサワーガスを緩和するために、アミンを酸性ガス吸収塔（ａｂｓｏｒｂｅｒ）及び再生塔（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ）で用いる。
【００２７】
５．水素化分解プラント
【００２８】
水素化分解は、接触分解と水素化とを組み合わせた２段プロセスである。このプロセスでは、重質原料油が水素存在下で分解され、より望ましい生成物を産生する。このプロセスでは、高圧、高温、触媒、及び水素が用いられる。水素化分解は、接触分解及び改質のいずれによっても処理が困難な原料油に用いられる。というのは、これらの原料油は、一般に、多環式芳香族化合物を多く含有するか又は２種類の主触媒毒−硫黄及び窒素化合物（又はそれらの組み合わせ）−が高濃度に含まれるという特徴があるからである。
【００２９】
水素化分解プロセスは、原料油の性質と、競合する２つの反応である水素化及び分解の相対速度とに依存する。芳香族炭化水素の重質原料油は、水素及び特殊触媒の存在下で、広い範囲の高圧及び高温下で、より軽質の生成物に転化される。原料油のパラフィン含有量が多いと、水素は多環式芳香族化合物の形成を防げる。水素はタール形成を減らし、触媒上のコークスの蓄積も防止する。水素化は更に、原料油中の硫黄及び窒素化合物を硫化水素及びアンモニアに変換する。水素化分解は、アルキル化原料のイソブタンを生成し、高品質ジェット燃料において重要な、流動点制御（ｐｏｕｒ−ｐｏｉｎｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ）と煙点制御（ｓｍｏｋｅ−ｐｏｉｎｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ）の両方の異性化も行う。
【００３０】
６．ディーゼル水素（化）処理プラント（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ  ｐｌａｎｔ）
【００３１】
水素処理は、セタン価、密度及び煙点を高めながら、硫黄、窒素及び芳香族炭化水素を減らす精製所プロセスである。水素処理は、厳しいクリーン燃料仕様、輸送燃料に対する需要の高まり、ディーゼルへのシフトなど、世界的なトレンドに対応する精製業界の取り組みを支援する。このプロセスでは、新鮮な原料油が加熱され、水素と混合される。反応塔（反応器）の廃液は、混合された原料油との間で熱交換し、再循環ガスとストリッパ充填物とを加熱する。次いで、硫化物（例えば、二硫化アンモニウム及び硫化水素）が原料油から除去される。
【００３２】
７．サワーウォータストリッパユーティリティプラント（ＳＷＳＵＰ）（ｓｏｕｒ  ｗａｔｅｒ  ｓｔｒｉｐｐｅｒ  ｕｔｉｌｉｔｙ  ｐｌａｎｔ）
【００３３】
ＳＷＳＵＰは、酸性ガス除去ユニット、硫黄回収ユニット及びフレアユニットから、サワーウォータのストリームと、サワーウォータフラッシング室からの、除去され放出されたサワーガスとを受け取る。ＳＷＳＵＰは、サワーウォータのストリームから、サワー成分、主として二酸化炭素（ＣＯ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）及びアンモニア（ＮＨ３）を除去する。
【００３４】
８．硫黄回収プラント（ｓｕｌｆｕｒ  ｒｅｍｏｖａｌ  ｐｌａｎｔ）
【００３５】
精製所の硫黄回収施設は、環境規制に適合するべく硫黄化合物の大気への排出を規制するように操作される。硫黄回収プラントでは、硫黄を含む燃焼生成物を、例えば、加熱、凝縮器による冷却、硫黄変換触媒の使用などの処理技術によって処理できる。そのうちの１つの技術は、アミン類を用いて硫黄及び他の酸性ガス化合物を抽出することである。
【００３６】
９．ナフサ水素処理プラントと連続接触改質プラント
【００３７】
ナフサ水素処理装置（ＮＨＴ）は、ガソリンプール中の調合剤として、最大リード蒸気圧（ＲＶＰ）が２７．６ｋＰａ（４．０ｐｓｉ）である１０１リサーチ・オクタン価（ＲＯＮ）の改質油を生成する。これは通常、原油設備（ｃｒｕｄｅ  ｕｎｉｔ）、ガス凝縮スプリッタ、水素化分解装置、直留軽ナフサ（ＬＳＲＮ）及びビスブレーカプラントからのナフサのブレンドを処理する柔軟性を備えている。ＮＨＴはナフサを処理してＣＣＲ装置用及びガソリン混合用の脱硫された供給油を生成する。
【００３８】
熱交換器
【００３９】
本開示で説明する構成においては、熱交換器を用いて、一方の媒体（例えば、原油精製施設のプラントを通って流れるストリーム、緩衝流体又は他の媒体）から他方の媒体（例えば、緩衝流体又は原油施設（ｃｒｕｄｅ  ｏｉｌ  ｆａｃｉｌｉｔｙ）のプラントを通って流れる別のストリーム）へ熱が伝達される。熱交換器は、典型的には、熱い方の流体ストリームから熱くない方の流体ストリームへ伝熱（熱交換）する装置である。熱交換器は、冷蔵庫、エアコン他の冷却用途などの加熱及び冷却に用いることができる。熱交換器は、液体が流れる方向に基づいて互いに区別できる。例えば、熱交換器は、並列流、直交流、向流のいずれであってもよい。並列流の熱交換器では、関与する両流体が同じ方向に移動し、並んで熱交換器に出入りする。直交流の熱交換器では、流体経路が互いに直角方向に交差する。向流の熱交換器では、流体経路の流れは反対方向であり、一方の流体が出るところで他方の流体が入る。向流の熱交換器は、場合によっては他のタイプの熱交換器より効果的である。
【００４０】
流体の方向に基づく熱交換器の分類に加えて、熱交換器をその構造に基づいて分類することもできる。熱交換器によっては多管構造である。熱交換器によってはプレートを含み、プレート間の空間を流体が流れる。熱交換器によっては、液体から液体への熱交換を可能にするものもあれば、他の媒体を用いて熱交換を可能にするものもある。
【００４１】
原油精製施設及び石油化学施設の熱交換器は、多くの場合、液体が流れる複数の流管を含むシェルアンドチューブ型熱交換器である。チューブ（流管）は２つのセットに分けられ、第１のセットは加熱又は冷却されることになる液体を収容し、第２のセットは熱交換を引き起こすことに関与する液体、すなわち、熱を吸収しこれを伝達して持ち去ることにより第１のセットの流管から熱を除去する流体、又は、流管内の液体に自身の熱を伝達することによって第１のセットの流管を暖める流体を収容する。このタイプの交換器を設計するときは、最適な熱交換が行えるように、流管の直径と流管の壁厚とを正確に決定する必要がある。流れに関して、シェルアンドチューブ型熱交換器は３つの流路パターンのいずれかをとることができる。
【００４２】
原油精製施設及び石油化学施設の熱交換器を、プレートアンドフレーム型熱交換器とすることもできる。プレート型熱交換器には複数枚の薄いプレートが結合され、その間に少しの空間がある。多くの場合、ゴム製ガスケットでその空間が維持される。表面積は大きく、各矩形プレートの隅部には開口部を備え、この開口部を通して流体がプレート間を流れる。流体が流れるときに、プレートから熱を抽出する。流体経路自体が熱い方の液体と冷たい方の液体とを交互に配置するので、熱交換器は流体を効果的に加熱及び冷却できる。プレート型熱交換器はその表面積が大きいため、シェルアンドチューブ型熱交換器よりも効果的な場合がある。
【００４３】
他のタイプの熱交換器には、蓄熱式（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ）熱交換器及び断熱ホイール型熱交換器がある。蓄熱式熱交換器では、同じ流体が交換器の両側に沿って通過するが、この熱交換器は、プレート型熱交換器であってもシェルアンドチューブ型熱交換器であってもよい。流体は非常に熱くなり得るので、流出流体を用いて流入流体を温め、温度をほぼ一定に維持する。プロセスは周期的であるので、エネルギーは蓄熱式熱交換器に保存され、殆どすべての相対熱量が流出流体から流入流体へ伝達される。一定の温度を維持するには、全体の流体温度を上げたり下げたりするために少量の余分なエネルギーが必要である。断熱ホイール型熱交換器では、熱を貯蔵するために中間液が用いられ、この熱が熱交換器の反対側へ移される。断熱ホイールは、高い方の温度と低い方の温度の両液の中を回転して熱を抽出又は伝達する、スリート付きの大型ホイールで構成される。本開示に記載する熱交換器は、上記の熱交換器、他の任意の熱交換器、及びそれらの組み合わせのうちの何れの熱交換器であってもよい。
【００４４】
各構成の各熱交換器は、それぞれの熱デューティに関連付けることができる。熱交換器の熱デューティは、熱交換器により、高い方の温度のストリームから低い方の温度のストリームへ移動できる熱量として定義することができる。熱量は、高い方の温度のストリームと低い方の温度のストリームの両方の条件と熱的性質とから計算できる。高い方の温度のストリームの観点から、熱交換器の熱デューティは、高い方の温度のストリーム流量と、高い方の温度のストリーム比熱と、熱交換器への高い方の温度のストリーム入口温度と熱交換器の高い方の温度のストリーム出口温度との間の温度差との積で表せる。低い方の温度のストリームの観点から、熱交換器の熱デューティは、低い方の温度のストリーム流量と、低い方の温度のストリーム比熱と、熱交換器からの低い方の温度のストリーム出口温度と熱交換器からの低い方の温度のストリーム入口温度との温度差との積で表せる。用途によっては、これらのユニットは、特に十分に断熱されている場合、環境への熱損失がないと仮定すると、上記２つの熱量は等しいとみなすことができる。熱交換器の熱デューティは、ワット（Ｗ）、メガワット（ＭＷ）、１時間あたりの英熱量（Ｂｔｕ／ｈｒ）、又は１時間あたりのキロカロリー（Ｋｃａｌ／時）の単位で測定できる。ここに記載する構成では、熱交換器の熱デューティは、「約ＸＭＷ」として提供され、「Ｘ」は熱デューティの数値を表す。熱デューティの数値は絶対的な値ではない。すなわち、熱交換器の実際の熱デューティは、Ｘにほぼ等しいことも、Ｘより大きいことも、Ｘより小さいこともある。
【００４５】
熱交換器が直列であると記載されている構成には複数の実施例がある。実施によっては、熱交換器は、一の順序で直列に配置することができる（例えば、第１の熱交換器、第２の熱交換器、及び第３の熱交換器の順）一方、その他の実施によっては、熱交換器を異なる順序で酷烈に配置することができる（例えば、第３の熱交換器、第１の熱交換器、第２の熱交換器の順）。換言すると、一の実施において第２の熱交換器に直列で下流に位置するとされた第１の熱交換器が、別の異なる実施において第２の熱交換器に直列で上流に位置することもある。
【００４６】
流量制御システム
【００４７】
後述する各構成において、プロセスストリーム（単に「ストリーム」とも呼ぶ）は、原油精製施設の各プラント内部と、原油精製施設のプラント間とを流れる。プロセスストリームは、原油精製施設全体に実装された１つ又は複数の流量制御システムを用いて流すことができる。流量制御システムは、プロセスストリームを圧送する1つ以上のフローポンプと、プロセスストリームが流れる１つ以上の流管と、流管を通るストリームの流量を調節する１つ以上の弁とを含む。
【００４８】
実施によっては、流量制御システムは手動で操作できる。例えば、オペレータは、各ポンプの流量を設定し、バルブを開位置又は閉位置に設定して、流量制御システム内の流管を通るプロセスストリームの流量を調整できる。原油精製施設全体にわたって分布する全ての流量制御システムに対して、オペレータが流量及び弁の開／閉位置の設定を終えると、流量制御システムは、ストリームを、一定の流量条件、例えば一定の容積率又は他の流量条件でプラント内又はプラント間を流すことができる。流量条件を変更するために、オペレータは、例えば、ポンプ流量又はバルブの開／閉位置を変更することによって、流量制御システムを手動で操作することができる。
【００４９】
実施によっては、流量制御システムを自動で操作できる。例えば、流量制御システムをコンピュータシステムに接続して流量制御システムを作動させることができる。コンピュータシステムは、１つ以上のプロセッサによる操作（例えば、流量制御操作）を実行可能にする命令（例えば、流量制御命令及び他の命令）を保存するコンピュータ読み取り可能な媒体を含む。オペレータは、コンピュータシステムを用いて原油精製施設全体にわたって分布する全流量制御システムの流量及び弁の開／閉位置を設定できる。そのような実施において、オペレータは、コンピュータシステムを介して入力することによって、流量条件を手動で変更できる。また、そのような実施において、コンピュータシステムは、例えば、１つ又は複数のプラントに実装され、コンピュータシステムに接続されたフィードバックシステムを用いて１つ又は複数の流量制御システムを自動的に（すなわち手動で介入することなく）制御できる。例えば、プロセスストリームが流れる流管にセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ又はその他のセンサ）を接続できる。センサは、プロセスストリームの流れ状態（圧力、温度、又は他の流れ状態など）を監視し、これをコンピュータシステムへ提供できる。閾値（例えば、閾値圧力、閾値温度、又は他の閾値など）を超える流れ状態に対応して、コンピュータシステムは自動的に作動できる。例えば、パイプ内の圧力又は温度がそれぞれ閾値圧力または閾値温度を超える場合、コンピュータシステムは、ポンプへの流量を減らす信号、バルブを開いて圧力を解放する信号、プロセスストリームの流れを停止する信号、又はその他の信号を送信できる。
【００５０】
本開示は、統合された中質原油セミコンバージョン精製施設及び芳香族炭化水素複合施設のための、エネルギー効率の高い先進的な構成及び関連する具体的な処理スキームについて述べる。
【００５１】
実施によっては、中質原油セミコンバージョン精製施設は、芳香族炭化水素複合施設を含む。本開示は、そのような精製施設の廃熱回収及び再利用ネットワークについて記載する。後述するように、芳香族炭化水素プラントの１つまたは複数のユニットから廃熱を回収することができる。このような精製所は、通常、加熱ユーティリティで数百メガワットのエネルギーを消費する。ここに記載する構成を実施することで、エネルギー消費を削減するだけでなく、エネルギーベースの温室効果ガス（ＧＨＧ）排出量を削減できる。特に、本開示は、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントに含まれる１つまたは複数の芳香族炭化水素プラントサブユニットにおいて、１つまたは複数のストリームを用いて原油精製設備の複数のプラントにおける複数のストリームを加熱する、原油精製設備で実施される方法を述べる。そのためのプロセススキームのいくつかの構成については、以下の図を参照して後に述べる。
【００５２】
構成１
【００５３】
図１Ａ乃至図１Ｆは、原油精製施設内の芳香族炭化水素プラントの精製サブユニット及び原油精製施設内の他のプラントを熱的に統合するための構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素複合施設サブユニットは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含むことができる。原油精製施設の他のプラントは、硫黄回収プラントとガス分離プラントを含むことができる。これらの構成で説明され、図１Ａ乃至図１Ｆに示す熱統合は、原油精製施設のエネルギー消費（例えば、加熱及び冷却ユーティリティの消費量）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約３５ＭＷ、例えば３５．２ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約５％に換算できる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素複合施設の精製サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）を、別のプロセスストリーム（例えば、硫黄回収プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【００５４】
構成１−スキームＡ
【００５５】
原油精製施設の硫黄回収プラント及びガス分離プラントの複数のストリームを、１つ以上の芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットの１つ以上のストリームを用いて直接的に加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて直接的に加熱することができる。実施によっては、第１のプラントは硫黄回収プラント及びガス分離プラントであり、複数の第１のストリームは、アミン再生塔底ストリーム、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリーム、及び脱エタン塔底ストリームであり、第２のプラントは芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットであり、第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームである。
【００５６】
図１Ａは、ラフィネート塔頂ストリームを含む芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入して、熱回収を促進する。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第１の熱交換器において、アミン再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約５ＭＷと１５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、９．９ＭＷ）で、第２の熱交換器において、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第３のラフィネート塔頂ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４．３ＭＷ）で、第３の熱交換器において、脱エタン塔底ストリームを直接的に加熱することができる。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。このようにして、第１の熱交換器、第２の熱交換器及び第３の熱交換器は、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結できる。ラフィネート塔頂ストリームは再合流され、さらなる処理のために芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【００５７】
図１Ｂは、原油精製施設内における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱されたアミン再生塔底ストリームを、次いで、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００５８】
図１Ｃは、原油精製施設におけるガス分離プラント５０４を示す。加熱されたＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを、ガス分離プラント５０４へ流すことができる。Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００５９】
加熱された脱エタン塔底ストリームを、ガス分離プラント５０４へ流すことができる。図１Ｃに示すように、脱エタン塔のスチーム熱を０ＭＷにすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００６０】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱を上述のように直接的に回収及び再利用することにより、硫黄回収プラント、ガス分離プラント又はそれらの組み合わせを加熱する熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約３５ＭＷである。
【００６１】
構成１−スキームＢ
【００６２】
実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて間接的に加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラントは、硫黄回収プラントおよびガス分離プラントを含み、複数の第１のストリームは、アミン再生塔底ストリーム、脱エタン塔底ストリーム及びＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素キシレン複合施設キシレン分離ユニットを含み、第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームを含む。
【００６３】
図１Ｄ乃至図１Ｆは、原油精製施設における異なる精製プラントを熱的に統合するための構成及び関連スキームの詳細を示す。これらの構成で説明され、図１Ｄ乃至図１Ｆに示す熱統合は、原油精製施設のエネルギー消費（例えば、加熱及び冷却ユーティリティの消費量）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約３５ＭＷ、例えば３５．２ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約５％に換算できる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【００６４】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、キシレン生成物分離ユニット５２０へ流れる。緩衝流体は、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入する。
【００６５】
図１Ｄは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体回収タンクからの緩衝流体は、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流れる。緩衝流体を、約３０ＭＷと４０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３５．２ＭＷ）で、第１の熱交換器において、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０のラフィネート塔頂
ストリームを用いて加熱することができる。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【００６６】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体を利用する前の一定の期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次に、硫黄回収プラント５０２及びガス分離プラント５０４へ流れる。
【００６７】
図１Ｅは、原油精製施設内における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱緩衝流体は、硫黄回収プラント５０２へ流れる。アミン再生塔底ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、加熱緩衝流体を用いて加熱される。第２の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｅで示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００６８】
図１Ｆは、原油精製施設におけるガス分離プラント５０４を示す。第２の熱交換器を出る加熱緩衝流体は、第１の加熱緩衝流体のストリーム及び第２の加熱緩衝流体のストリームに分割され、ガス分離プラント５０４へ流される。脱エタン塔底ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４．３ＭＷ）で、第３の熱交換器において、第１の加熱緩衝流体の分岐を用いて加熱される。第３の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｆに示すように、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００６９】
図１Ｆに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームは、約５ＭＷから約１５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、９．９ＭＷ）で、第４の熱交換器において、第２の加熱緩衝流体流を用いて加熱される。第４の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して、第１の熱交換器の下流で直列に連結される。第３及び第４の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して互いに並列に連結される。図１Ｆに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００７０】
第３及び第４の熱交換器を出る加熱緩衝流体ストリームは、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流れる。このように、第２の熱交換器と、第３及び第４の熱交換器のセットとは、加熱緩衝流体の流れに対して互いに直列に連結される。
【００７１】
実施によっては、加熱緩衝流体を異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、加熱緩衝流体を最初にガス分離プラントへ流し、次に硫黄回収プラントへ流すことができる。一連の最後の熱交換器を出る加熱緩衝流体を、次に緩衝流体タンクへ流すことができる。さらに、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【００７２】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように間接的に回収及び再利用することにより、硫黄回収プラント、ガス分離プラント又はそれらの組み合わせを加熱する熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約３５ＭＷである。
【００７３】
構成２
【００７４】
図１Ｇ乃至図１Ｎは、原油精製施設内の精製サブユニット及び水素プラント並びに原油精製施設内の他のプラントを熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、精製サブユニットはディーゼル水素処理プラントを含む。水素プラントは、天然ガススチーム改質水素プラントとしても知られている。原油精製施設の他のプラントは、芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット及びサワーウォータストリッパプラントを含むことができる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、精製サブユニット又は水素処理プラントからのストリーム、又は他のプロセスストリーム）が、別のプロセスストリーム（例えば、サワーウォータストリッパプラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【００７５】
これらの構成で説明され、図１Ｇ乃至図１Ｎに示す熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約４１ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約６％に換算できる。
【００７６】
構成２−スキームＡ
【００７７】
原油精製施設のサブユニット内の複数のストリームを、ディーゼル水素処理プラント若しくは水素プラントからの１つ以上のストリーム、又はその両方を用いて、直接的に加熱できる。実施によっては、芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット及びサワーウォータストリッパプラントの複数のストリームを、天然ガススチーム改質水素プラント及びディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントの第１のストリームを、第２のプラントの第２のストリームを用いて直接的に加熱でき、第３のプラントの第３のストリームを、第４のプラントの複数のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントは芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニットであり、第１のストリームはラフィネートスプリッタ塔底ストリームであり、第２のプラントは天然ガススチーム改質水素プラントであり、第２のストリームは低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームであり、第３のプラントはサワーウォータストリッパプラントであり、第３のストリームはサワーウォータストリッパ塔底ストリームであり、第４のプラントはディーゼル水素処理プラントであり、この第４のプラントの複数のストリームは、ディーゼルストリッパ塔頂ストリーム及びディーゼルストリッパ塔底留分（生成物）ストリームを含む。
【００７８】
図１Ｇは、原油精製施設における天然ガススチーム改質水素プラント５０８を示す。ＬＴＳ転化生成物ストリーム（低温シフト水素プラントストリーム）は、約５ＭＷと１５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、８．６ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネートスプリッタ塔底ストリームを直接的に加熱することができる。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。ＬＴＳ転化生成物ストリームは、さらなる処理のために天然ガススチーム改質水素プラント５０８へ戻される。
【００７９】
図１Ｈは、原油精製施設におけるベンゼン抽出ユニット５１８を示す。加熱されたラフィネートスプリッタ塔底ストリームは、芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット５１８に向かう。図１Ｈに示すように、ラフィネートスプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、ラフィネートスプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００８０】
図１Ｉは、原油精製施設におけるディーゼル水素処理プラント５００を示す。図１Ｊは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。サワーウォータストリッパ塔底ストリームは、単一のストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入することができる。図１Ｉにおいて、ディーゼル水素処理プラントは、熱回収を促進するために、第１のストリーム及び第２のストリームに分割されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームを直接的に加熱できる。図１Ｉに示すように、第１のサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約１０ＭＷと２０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、１５．６ＭＷ）で、第２の熱交換器において、ディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて直接的に加熱することができる。図１Ｉに示すように、第２のサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約１０ＭＷと２０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、１６．４ＭＷ）で、第３の熱交換器において、ディーゼルストリッパ塔底ストリームを用いて直接的に加熱することができる。両ストリームにとって、別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。このようにして、第２の熱交換器及び第３の熱交換器は、サワーウォータストリッパ塔底ストリームの流れに対して互いに並列に連結される。
【００８１】
第１及び第２の加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームは再合流し、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流れる。図１Ｊに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。並列な交換器は、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。
【００８２】
天然ガススチーム改質水素プラント及びディーゼル水素処理プラントからの直接的な廃熱の回収及び再利用は、芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット、又はサワーウォータストリッパプラント、又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約４１ＭＷである。
【００８３】
構成２−スキームＢ
【００８４】
実施によっては、サワーウォータストリッパプラント及び芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニットに存在するような原油精製施設における複数のストリームを、緩衝流体、例えば油、水又は他の緩衝流体、を用いて、水素プラント及びディーゼル水素処理プラントのストリームを熱エネルギー源として用いることで間接的に加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を媒体にして、複数の第２のプラント内の複数の第２のストリームを用いて間接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及びベンゼン抽出ユニットを含み；複数の第１のストリームは、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム及びラフィネートスプリッタ塔底ストリームを含み；複数の第２のプラントは、天然ガススチーム改質水素プラント及びディーゼル水素処理プラントを含み；複数の第２のストリームは、低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリーム、ディーゼルストリッパ塔頂ストリーム、およびディーゼルストリッパ塔底ストリームを含む。
【００８５】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、天然ガススチーム改質水素プラント５０８及びディーゼル水素処理プラント５００へ流れる。緩衝流体は、単一のストリームとしてプラントへ流入し、複数のストリームに分割される、又は複数のストリームとしてプラントへ流入することができる。
【００８６】
図１Ｋは、原油精製施設における天然ガススチーム改質水素プラント５０８を示す。そのためには、第１の緩衝流体ストリームが、緩衝流体タンク（例えば、高圧水タンクからの水）から天然ガススチーム改質水素プラント５０８へ流される。図１Ｋに示すように、第１の緩衝流体ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、６．５ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ＬＴＳ転化生成物ストリームを用いて加熱される。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ＬＴＳ転化生成物ストリームは、さらなる処理のために天然ガススチーム改質水素プラント５０８へ戻される。
【００８７】
図１Ｌは、原油精製施設におけるディーゼル水素処理プラント５００を示す。第２の緩衝流体は、ディーゼル水素処理プラント５００へ流れ、約１０ＭＷと２０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、１５．６ＭＷ）で、第２の熱交換器において、ディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱される。同様に第３の緩衝流体は、ディーゼル水素処理プラント５００へ流れ、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、１９．１ＭＷ）で、第３の熱交換器において、ディーゼルストリッパ塔底ストリームを用いて加熱される。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ディーゼルストリッパ塔頂ストリーム及びディーゼルストリッパ塔底ストリームは、さらなる処理のためにディーゼル水素処理プラント５００へ戻される。第１の交換器、第２の交換器及び第３の交換器は、緩衝流体の流れに対して互いに並列に連結される。
【００８８】
加熱された第１、第２及び第３の緩衝液流体のストリームが合流され、合流した加熱緩衝流体となり、回収ヘッダ（又は実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前に一定の期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かう。次に、合流した加熱緩衝流体を、サワーウォータストリッパプラント５１０又はベンゼン抽出ユニット５１８のいずれかへ流すことができる。
【００８９】
合流した加熱緩衝流体を、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。図１Ｍは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。合流した加熱緩衝流体は、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲（例えば、３２ＭＷ）の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第４の熱交換器において、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを加熱することができる（図１Ｍ参照。）。第４の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１、第２及び第３の熱交換器のセットの下流で、これらのセットに対し直列に連結される。図１Ｍに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００９０】
図１Ｎは、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット５１８を示す。合流した加熱緩衝流体は、約５ＭＷと１５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、９ＭＷ）で、第５の熱交換器において、ラフィネートスプリッタ塔底ストリームを加熱する。第５の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１、第２及び第３の熱交換器のセットの下流で、これらのセットに対し直列に連結される。また図１Ｎに示されるように、ラフィネートスプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、ラフィネートスプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【００９１】
芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット５１８内の第５の熱交換器を出る加熱緩衝流体を、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流すことができる。このようにして第４及び第５の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。
【００９２】
実施によっては、加熱緩衝流体を、異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、加熱緩衝流体を最初にベンゼン抽出ユニットへ、次いでサワーウォータストリッパプラントへ流すことができる。最後の熱交換器を出る加熱緩衝流体を、次いで緩衝流体タンクへ流すことができる。さらに、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【００９３】
水素プラントやディーゼル水素化処理プラントからの廃熱を、このように間接的に回収して再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、又は芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット、あるいはその両方の組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約４１ＭＷである。
【００９４】
構成３
【００９５】
図１Ｏ乃至図１Ｔは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントを、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設と熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素複合施設サブユニットは、キシレン生成物分離プラントを含む。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素複合施設サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）を、別のプロセスストリーム（例えば、サワーウォータストリッパプラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【００９６】
これらの構成で説明され、図１Ｏ乃至図１Ｔに示す熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約４６ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約７％に換算できる。
【００９７】
構成３−スキームＡ
【００９８】
実施によっては、サワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントのストリームを、芳香族炭化水素プラントの１つ以上のストリームを用いて直接的に加熱できる。芳香族炭化水素プラントのストリームは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットのラフィネート塔頂ストリームを含むことができる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントを含み；複数の第１のストリームは、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム、脱エタン塔底ストリーム、及びＣ３／Ｃ４塔底ストリームを含み；第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含み；第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームを含む。
【００９９】
図１Ｏは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入して熱回収を促進する。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第１の熱交換器において、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約５ＭＷと１５ＭＷの間の範囲（例えば、９．９ＭＷ）の熱デューティを有する第２の熱交換器において、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第３のラフィネート塔頂ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４．３ＭＷ）で、第３の熱交換器において、脱エタン塔底ストリームを直接的に加熱することができる（図１Ｏ及び図１Ｑ参照。）。このようにして、第１の熱交換器、第２の熱交換器及び第３の熱交換器は、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結できる。それぞれのストリームにとって、別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。ラフィネート塔頂ストリームは再合流され、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１００】
図１Ｐは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１０１】
図１Ｑは、原油精製施設におけるガス分離プラント５０４を示す。次いで、加熱されたＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを、ガス分離プラント５０４へ流すことができる。Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１０２】
加熱された脱エタン塔底ストリームを、ガス分離プラント５０４へ流すことができる。図１Ｑに示すように、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１０３】
芳香族炭化水素複合施設生成物分離ユニットからの廃熱を上述のように直接的に回収及び再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、ガス分離プラント又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約４６ＭＷである。
【０１０４】
構成３−スキームＢ
【０１０５】
実施によっては、サワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントに存在するような、原油精製施設内の複数のストリームを、芳香族炭化水素複合施設の１つ以上のストリームを熱エネルギー源として間接的に加熱することができる。実施によっては、原油精製施設の複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、芳香族炭化水素複合施設の第２のプラント内の第２のストリームを用いて間接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及びガス分離プラントを含み、複数の第１のストリームは、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム、脱エタン塔底ストリーム及びＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットを含み、第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームを含む。
【０１０６】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、キシレン生成物分離ユニットト５２０へ流れる。緩衝流体は、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入する。
【０１０７】
図１Ｒは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体タンクからの緩衝流体（例えば、高圧高温水システムからのボイラ給水）を、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離プラント５２０へ流すことができる。緩衝流体を、約４０ＭＷと５０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４６．２ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームを用いて加熱することができる。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１０８】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前に一定の期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次にサワーウォータストリッパプラント５１０又はガス分離プラント５０４へ流れる
【０１０９】
図１Ｓは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。図１Ｓに示すように、加熱緩衝流体を、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。サワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第２の熱交換器において、加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。このように、第２の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｓに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１１０】
図１Ｔは、原油精製施設におけるガス分離プラント５０４を示す。第２の熱交換器を出る加熱緩衝流体は、ガス分離プラント５０４へ流れ、図１Ｔに示すように、第１の加熱緩衝流体のストリーム及び第２の加熱緩衝流体のストリームに分割される。脱エタン塔底ストリームを、約１ＭＷと１０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４．３ＭＷ）で、第３の熱交換器において、第１の加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。第３の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｔに示すように、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、脱エタン塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１１１】
図１Ｔに示すように、第２の加熱緩衝流体は、約５ＭＷと１５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、９．９ＭＷ）で、第４の熱交換器において、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱することができる。第４の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して、第１の熱交換器の下流で直列に連結される。このようにして、第３の熱交換器及び第４の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに並列に連結される。図１Ｔに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１１２】
第３の熱交換器を出る第１の加熱緩衝流体と、第４の熱交換器を通過する第２の加熱緩衝流体は、合流した加熱緩衝流体に再合流し、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流れる。このようにして、第２の熱交換器と、互いに並列な第３、第４の熱交換器のセットは、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。
【０１１３】
実施によっては、加熱緩衝流体を異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、加熱緩衝流体を最初にガス分離プラントへ流し、次いでサワーウォータストリッパプラントへ流すことができる。一連の最後の熱交換器を出る加熱緩衝流体を、次いで緩衝流体タンクへ流すことができる。次いで、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【０１１４】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように間接的に回収及び再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、ガス分離プラント、又はそれらの組み合わせを加熱する熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約４６ＭＷである。
【０１１５】
構成４
【０１１６】
図１Ｕ乃至図１Ｚは、原油精製施設における芳香族炭化水素プラントの精製サブユニット及び他のプラントを熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素プラントサブユニットは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含むことができる。原油精製施設の他のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントを含むことができる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）を、別のプロセスストリーム（例えば、硫黄回収プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【０１１７】
これらの構成で説明され、図１Ｕ乃至図１Ｚに示す熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約５３ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約８％に換算できる。
【０１１８】
構成４−スキームＡ
【０１１９】
原油精製施設のサブユニット内の複数のストリームを、芳香族炭化水素複合施設からの１つ以上のストリームを用いて、直接的に加熱できる。実施によっては、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラント内の複数のストリームを、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット中の１つ以上のストリームを用いて、直接加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントを含み、複数の第１のストリームは、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム及びアミン再生塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含み、第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームを含む。
【０１２０】
図１Ｕは、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一のストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流すことで熱回収を促進する。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第１の熱交換器において、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを直接的に加熱できる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、硫黄回収プラントアミン再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。このように、第１の熱交換器及び第２の熱交換器は、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結される。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。ラフィネート塔頂ストリームは再合流し、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１２１】
図１Ｖは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。図１Ｖに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１２２】
図１Ｗは、原油精製施設における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱された硫黄回収プラントアミン再生塔底ストリームを、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。図１Ｗで示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１２３】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように直接的に回収及び再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、硫黄回収プラント又はそれらの組み合わせを加熱する熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約５３ＭＷである。
【０１２４】
構成４−スキームＢ
【０１２５】
実施によっては、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントにあるような複数のストリームを、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を用いて、芳香族炭化水素プラントの１つ以上のストリームを熱エネルギー源として、間接的に加熱することができる。実施によっては、原油精製施設における複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて間接的に加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラントは、硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントを含み、複数の第１のストリームは、アミン再生塔底ストリーム及びサワーウォータストリッパ塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素キシレン生成物分離プラントを含み、第２のストリームはラフィネート塔頂ストリームを含む。
【０１２６】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流れる。緩衝流体は、単一のストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入できる。
【０１２７】
図１Ｘは、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体タンクからの緩衝流体（例えば、高圧高温水システムからのボイラ給水）を、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離プラント５２０へ流すことができる。緩衝流体を、約５０ＭＷと６０ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、５３ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームを用いて加熱することができる。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１２８】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前に一定の期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次いで硫黄回収プラント５０２とサワーウォータストリッパ５１０のどちらか、又は両方へ流すことができる。加熱緩衝流体は、第１の加熱緩衝流体ストリーム及び第２の加熱緩衝流体ストリームに分割される。
【０１２９】
図１Ｙは、原油精製施設内における硫黄回収プラント５０２を示す。第１の加熱緩衝流体を、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。アミン再生塔底ストリームを、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、第１の加熱緩衝流体ストリームを用いて加熱できる。このように、第２の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｙで示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１３０】
図１Ｚは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。第２の加熱緩衝流体の分岐を、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。サワーウォータストリッパプラント５１０のサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第３の熱交換器において、第２の加熱緩衝流体ストリームを用いて直接的に加熱することができる。このように、第３の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｚに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１３１】
第２の熱交換器を出る第１の加熱緩衝流体ストリームと、第３の熱交換器を通過する第２の加熱緩衝流体ストリームは、合流した加熱緩衝流体に再合流し、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンク流れる。第２と第３の熱交換器の組み合わせは、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。
【０１３２】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように間接的に回収及び再利用することにより、硫黄回収プラント、サワーウォータストリッパプラント又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約５３ＭＷである。
【０１３３】
構成５
【０１３４】
図１ＡＡ乃至図１ＡＦは、原油精製施設内の芳香族炭化水素複合施設の精製サブユニット及び他のプラントを熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素複合施設サブユニットは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含むことができる。原油精製施設の他のプラントは、アミン再生プラント及び硫黄回収プラントを含むことができる。
【０１３５】
これらの構成で説明され、図１ＡＡ乃至図１ＡＦで図解された熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約６９ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約１０％に換算できる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）を、別のプロセスストリーム（例えば、硫黄回収プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【０１３６】
構成５−スキームＡ
【０１３７】
実施によっては、アミン再生プラント及び硫黄回収プラント内のストリームを、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニット内の１つ以上のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントは、アミン再生プラント及び硫黄回収プラントであり、複数の第１のストリームは、酸性ガス再生塔底ストリーム及びアミン再生塔底ストリームであり、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットであり、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリームである。
【０１３８】
図１ＡＡは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は熱回収を促進する複数のストリームとしてプラントへ流入する。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４７．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、酸性ガス再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、アミン再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。このようにして、第１の熱交換器及び第２の熱交換器を、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結することができる。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。ラフィネート塔頂ストリームの分岐は再結合され、さらなる処理のために芳香族炭化水素キシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１３９】
図１ＡＢは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。次いで、加熱された酸性ガス再生塔底ストリームを、アミン再生プラント分離区画５０６へ流すことができる。酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１４０】
図１ＡＣは、原油精製施設における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱されたアミン再生塔底ストリームを、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。図１ＡＣで示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１４１】
芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットからの廃熱をそのように直接的に回収及び再利用することにより、アミン再生プラント、硫黄回収プラント又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約６９ＭＷである。
【０１４２】
構成５−スキームＢ
【０１４３】
実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて間接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラントは、硫黄回収プラント及びアミン再生プラントを含み、複数の第１のストリームは、酸性ガス再生塔底ストリーム及びアミン再生塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素キシレン分離ユニットを含み、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリームを含む。
【０１４４】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、キシレン生成物分離ユニットト５２０へ流れる。緩衝流体は、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入する。
【０１４５】
図１ＡＤは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体タンクからの緩衝流体（例えば、高圧高温水システムからのボイラ給水）を、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流すことができる。緩衝流体を、約６５ＭＷと７５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、６８．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームを用いて加熱することができる。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１４６】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前の一定期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次いで硫黄回収プラント５０２及びアミン再生プラント５０６へ流れる。
【０１４７】
図１ＡＥは、原油精製施設内における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱緩衝流体を、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。図１ＡＥに示すように、アミン再生塔底ストリームを、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、加熱緩衝流体を用いて加熱できる。このように、第２の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＥ示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１４８】
図１ＡＦは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。第２の熱交換器を出る加熱緩衝流体を、アミン再生プラント５０６へ流すことができる。図１ＡＦに示すように、酸性ガス再生塔底ストリームを、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４７．８ＭＷ）で、第３の熱交換器において、加熱緩衝流体を用いて加熱できる。このように、第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＦに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１４９】
アミン再生プラント５０６内の第３の熱交換器を出る加熱緩衝流体の分岐は、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流すことができる。このように、第２及び第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。
【０１５０】
実施によっては、加熱緩衝流体を異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、加熱緩衝流体を最初にアミン再生プラントへ流し、次いで硫黄回収プラントへ流すことができる。一連の最後の熱交換器を出る加熱緩衝流体は、次いで緩衝流体タンクへ流すことができる。さらに、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【０１５１】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱を上述のように間接的に回収及び再利用することにより、硫黄回収プラント及びアミン再生プラントの両方又はそれらの組み合わせのストリームを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約６９ＭＷである。
【０１５２】
構成６
【０１５３】
図１ＡＧ乃至図１ＡＬは、原油精製施設内の芳香族炭化水素複合施設の精製サブユニット及び他のプラントを熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素プラントサブユニットは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含むことができる。原油精製施設の他のプラントは、アミン再生プラント及びサワーウォータストリッパプラントを含むことができる。
【０１５４】
これらの構成で説明され、図１ＡＧ乃至図１ＡＬで示す熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約８０ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約１２％に換算できる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）が、別のプロセスストリーム（例えば、酸性ガス再生塔底ストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【０１５５】
構成６−スキームＡ
【０１５６】
実施によっては、アミン再生プラント及びサワーウォータストリッパプラント内のストリームを、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内の１つ以上のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントは、アミン再生プラント及びサワーウォータストリッパプラントであり、複数の第１のストリームは、酸性ガス再生塔底ストリーム及びサワーウォータストリッパ塔底ストリームであり、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットであり、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリームである。
【０１５７】
図１ＡＧは、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一のストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は熱回収を促進するために複数のストリームとしてプラントへ流すことができる。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４７．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、酸性ガス再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第２の熱交換器において、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを直接的に加熱することができる。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。このように、第１の熱交換器及び第２の熱交換器を、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結できる。ラフィネート塔頂ストリームは再合流し、さらなる処理のために芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１５８】
図１ＡＨは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。次いで、加熱された酸性ガス再生塔底ストリームを、アミン再生プラント５０６へ流すことができる。図１ＡＨに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１５９】
図１ＡＩは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。図１ＡＩに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１６０】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように直接的に回収及び再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、又はアミン再生プラント、又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約８０ＭＷである。
【０１６１】
構成６−スキームＢ
【０１６２】
実施によっては、原油精製施設における複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の第２のストリームを用いて間接的に加熱することができる。実施によっては、複数の第１のプラントは、サワーウォータストリッパプラント及びアミン再生プラントを含み、複数の第１のストリームは、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム及び酸性ガス再生塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットを含み、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリームを含む。
【０１６３】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流れる。緩衝流体は、単一のストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入することができる。
【０１６４】
図１ＡＪは、原油精製施設における芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体タンクからの緩衝流体（例えば、高圧高温水システムからのボイラ給水）を、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流すことができる。緩衝流体を、約７５ＭＷと８５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、７９．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームを用いて加熱できる。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１６５】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前の一定期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次いでサワーウォータストリッパプラント５１０かアミン再生プラント５０６のどちらかへ流れる。
【０１６６】
図１ＡＫは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。加熱緩衝流体を、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。図１ＡＫに示すように、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第２の熱交換器において、受け取られた加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。このように、第２の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＫに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１６７】
図１ＡＬは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。第２の熱交換器を出る加熱緩衝流体は、アミン再生プラント５０６へ流すことができる。図１ＡＬに示すように、酸性ガス再生塔底ストリームを、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲（例えば、４７．８ＭＷ）の熱デューティを有する第３の熱交換器において、加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。このように、第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＬに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１６８】
酸性ガス再生塔の第３の熱交換器を出る加熱緩衝流体の分岐は、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流れる。このように、第２及び第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。
【０１６９】
実施によっては、加熱緩衝流体を異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、加熱緩衝流体を最初にアミン再生プラントへ流し、次いでサワーウォータストリッパプラントへ流すことができる。一連の最後の熱交換器を出る加熱緩衝流体は、次いで緩衝流体タンクへ流すことができる。次いで、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【０１７０】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱を上述のように間接的に回収及び再利用することにより、サワーウォータストリッパプラント、アミン再生プラント、又はそれらの組み合わせのストリームを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約８０ＭＷである。
【０１７１】
構成７
【０１７２】
図１ＡＭ乃至図１ＡＴは、原油精製施設内の芳香族炭化水素複合施設の精製サブユニット及び他のプラントを熱的に統合する構成及び関連スキームの詳細を示す。実施によっては、芳香族炭化水素複合施設サブユニットは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットを含むことができる。原油精製施設の他のプラントは、アミン再生プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラントを含むことができる。
【０１７３】
これらの構成で説明され、 図１ＡＭ乃至図１ＡＴで図示された熱的統合は、原油精製施設のエネルギー消費量（例えば、加熱及び冷却ユーティリティ）を削減できる。例えば、エネルギー消費量の削減量約９８ＭＷは、原油精製施設におけるエネルギー消費量の少なくとも約１５％に換算できる。スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、芳香族炭化水素プラントの精製サブユニットからのストリーム又は他のプロセスストリーム）が、別のプロセスストリーム（例えば、硫黄回収プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱するために用いることができる。構成によっては、プロセスストリーム間の熱交換を、中間緩衝流体、例えば水、油又は他の緩衝流体、を用いて実施できる。
【０１７４】
構成７−スキームＡ
【０１７５】
実施によっては、アミン再生プラント、サワーウォータストリッパプラント及び硫黄回収プラント内のストリームを、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット内の１つ以上のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の複数の第２のストリームを用いて直接的に加熱できる。実施によっては、第１のプラントは、アミン再生プラント、硫黄回収プラント及びサワーウォータストリッパプラントであり、複数の第１のストリームは、酸性ガス再生塔底ストリーム、アミン再生塔底ストリーム及びサワーウォータストリッパ塔底ストリームであり、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニットであり、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリーム及び抽出塔頂ストリームである。
【０１７６】
図１ＡＭは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。ラフィネート塔頂ストリームは、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入して熱回収を促進する。第１のラフィネート塔頂ストリームは、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４７．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、酸性ガス再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第２のラフィネート塔頂ストリームは、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第２の熱交換器において、サワーウォータストリッパ塔底ストリームを直接的に加熱できる。このように、第１の熱交換器及び第２の熱交換器は、ラフィネート塔頂ストリームの流れに対して互いに並列に連結している。別のプロセスストリームへ熱を直接的に移動させることにより、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。ラフィネート塔頂ストリームは再合流し、さらなる処理のために芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１７７】
図１ＡＭは、抽出塔頂ストリームも示している。抽出塔頂ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第３の熱交換器において、アミン再生塔底ストリームを直接的に加熱することができる。第３の交換器は、環境に放出されたであろう熱を取り込むことができる。抽出塔頂ストリームは、さらなる処理のために芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１７８】
図１ＡＮは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。加熱された酸性ガス再生塔底ストリームを、次にアミン再生プラント５０６へ流すことができる。酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１７９】
図１ＡＯは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームを、サワーウォータストリッパプラント５１０へ流すことができる。サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１８０】
図１ＡＰは、原油精製施設における硫黄回収プラント５０２を示す。加熱されたアミン再生塔底ストリームは、次いで、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１８１】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱を上述のように直接的に回収及び再利用することにより、アミン再生プラント、サワーウォータストリッパプラント、硫黄回収プラント又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約９８ＭＷである。
【０１８２】
構成７−スキームＢ
【０１８３】
実施によっては、複数の第１のプラント内の複数の第１のストリームを、第２のプラント内の複数の第２のストリームを用いて間接的に加熱できる。実施によっては、複数の第１のプラントは、硫黄回収プラント、サワーウォータストリッパプラント及びアミン再生プラントを含み、複数の第１のストリームは、酸性ガス再生塔底ストリーム、サワーウォータストリッパ塔底ストリーム及びアミン再生塔底ストリームを含み、第２のプラントは、芳香族炭化水素複合施設キシレン分離ユニットを含み、第２のストリームは、ラフィネート塔頂ストリーム及び抽出カラム塔頂ストリームを含む。
【０１８４】
間接的なストリームの加熱は、緩衝流体、例えば、油、水又は他の緩衝流体、を介するストリームの加熱を含む。緩衝流体タンク（例えば、高温水タンク）からの緩衝流体（例えば、高圧水）は、キシレン生成物分離ユニットト５２０へ流れる。緩衝流体は、単一ストリームとしてプラントへ流入したのち複数のストリームに分割されるか、又は複数のストリームとしてプラントへ流入する。
【０１８５】
図１ＡＱは、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０を示す。緩衝流体タンクからの緩衝流体（例えば、高圧高温水システムからのボイラ給水）を、芳香族炭化水素複合施設キシレン生成物分離ユニット５２０へ流すことができる。緩衝流体は、第１の緩衝流体ストリーム及び第２の緩衝流体ストリームに分割される。第１の緩衝流体ストリームを、約７５ＭＷと８５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、７９．８ＭＷ）で、第１の熱交換器において、ラフィネート塔頂ストリームを用いて加熱することができる。第２の緩衝流体ストリームを、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第４の熱交換器において、抽出塔頂ストリームを用いて加熱することができる。このように、第１の熱交換器及び第４の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して、互いに並列に連結している。緩衝流体は、環境に放出されたであろう熱を吸収する。ラフィネート塔頂ストリーム及び抽出塔頂ストリームは、さらなる処理のためにキシレン生成物分離ユニット５２０へ戻される。
【０１８６】
加熱緩衝流体は回収ヘッダ（又は、実施の形態によっては、加熱、回収された緩衝流体の利用前の一定の期間にわたり保管できるように加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）へ向かい、次いで硫黄回収プラント５０２、サワーウォータストリッパプラント５１０及びアミン再生プラント５０６へ、任意の特定の順序で流れる。この実施の形態では、第１の加熱緩衝流体ストリーム及び第２の加熱緩衝流体ストリームは、互いに別々の流れが維持され、共通の加熱緩衝流体回収ヘッダへ向けて合流しない。
【０１８７】
図１ＡＲは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパプラント５１０を示す。第１の熱交換器を出る第１の加熱緩衝流体ストリームを、サワーウォータストッパプラント５１０へ流すことができる。サワーウォータストリッパ塔底ストリームを、約２５ＭＷと３５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、３２ＭＷ）で、第２の熱交換器において、第１の加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。このように、第２の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＲに示すように、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、サワーウォータストリッパ向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１８８】
図１ＡＳは、原油精製施設のアミン再生プラント５０６を示す。第２の熱交換器を出る第１の加熱緩衝流体を、アミン再生プラント５０６へ流すことができる。図１ＡＳに示すように、酸性ガス再生塔底ストリームを、約４５ＭＷと５５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、４７．８ＭＷ）で、第３の熱交換器において、第１の加熱緩衝流体を用いて加熱できる。このように、第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第１の熱交換器に下流で直列に連結される。図１ＡＳに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、酸性ガス再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１８９】
図１ＡＴは、原油精製施設内における硫黄回収プラント５０２を示す。第４の熱交換器を出る第２の加熱緩衝流体ストリームは、硫黄回収プラント５０２へ流すことができる。図１ＡＴに示すように、アミン再生塔底ストリームを、約１５ＭＷと２５ＭＷの間の範囲の熱デューティ（例えば、２１ＭＷ）で、第２の熱交換器において、第２の加熱緩衝流体を用いて加熱することができる。このように、第５の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して第４の熱交換器の下流で直列に連結される。図１ＡＴに示すように、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、この塔の作動に必要な熱負荷のすべてを充たすからである。代替の実施の形態では、アミン再生塔向けに入力されるスチーム熱を削減できる。というのは、この構成で開示された代替の流路が、この塔の作動に必要な熱負荷を部分的に充たすからである。
【０１９０】
アミン再生プラントの第３の熱交換器を出る第１の加熱緩衝流体ストリームと、硫黄回収プラントの第５の熱交換器から出る第２の加熱緩衝流体ストリームとは、再利用のために回収ヘッダ又は緩衝流体タンクへ流れる。第２及び第３の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。同様に、第２、第３の熱交換器のセットと、第５の熱交換器は、加熱緩衝流体の流れに対して、互いに直列に連結される。
【０１９１】
実施によっては、加熱緩衝流体を異なるプラントを通して直列に流すことができる。例えば、第２の加熱緩衝流体を最初にアミン再生プラントへ流し、次いでサワーウォータストリッパプラントへ流すことができる。一連の最後の熱交換器を出る第２の加熱緩衝流体は、次いで緩衝流体タンクへ流すことができる。次いで、緩衝流体タンクからの緩衝流体を、異なるプラントへ流して廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【０１９２】
芳香族炭化水素複合施設からの廃熱をそのように間接的に回収及び再利用することにより、硫黄回収プラント、サワーウォータストリッパプラント及びアミン再生プラント、又はそれらの組み合わせを加熱するための熱エネルギーを低減又は除去できる。例えば、その値は約９８ＭＷである。
【０１９３】
要約すると、本開示は、低品位廃熱源の特定部分からのエネルギー効率を高めるため、グラスルーツ中質原油セミコンバージョン製油所のために統合された精製−石油化学施設における熱エネルギー消費量の削減のための、プラント間、あるいはプラント内とプラント間のハイブリッド形の廃熱回収スキームについて、その構成及び関連するプロセススキームを記載する。本開示はまた、低品位廃熱源の特定部分からのエネルギー効率を高めるため、統合された中質原油セミコンバージョン製油所及び芳香族炭化水素複合施設のために統合された精製−石油化学施設における熱エネルギー消費量の削減のための、プラント間、あるいはプラント内とプラント間のハイブリッド形の廃熱回収スキームについて、その構成及び関連するプロセススキームも記載する。
【０１９４】
工業生産の経済性、世界のエネルギー供給の限界、環境保全の現実はすべての産業にとって懸念材料である。地球環境は、部分的にはＧＨＧが大気中に放出されたことにより、地球温暖化という悪影響を受けていると考えられている。ここに記載された内容の実施は、これらの懸念の一部を緩和し、場合によっては、ＧＨＧ排出量の削減に困難を伴う特定の製油所の閉鎖を防ぐことができる。本開示に記載された技術を実施することで、低品位廃熱資源の特定部分を回収及び再利用することにより、製油所又は製油所の特定のプラントを、全体として、より効率的に、そして汚染を少なくすることができる。
【０１９５】
以上、このように本主題の特定の実施について説明した。その他の実施は、以下に続く特許請求項の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１９６】
５００  ディーゼル水素処理プラント
５０２  硫黄回収プラント
５０４  ガス分離プラント
５０６  アミン再生プラント
５０８  天然ガススチーム改質水素プラント（水素プラント）
５１０  サワーウォータストリッパプラント
５１８  芳香族炭化水素複合施設ベンゼン抽出ユニット
５２０  芳香族炭化水素複合施設霧船生成物分離ユニット
１〜５  第１〜５の熱交換器
【図１Ａ】
2018535279.tif 000003
【図１Ｂ】
2018535279.tif 000004
【図１Ｃ】
2018535279.tif 000005
【図１Ｄ】
2018535279.tif 000006
【図１Ｅ】
2018535279.tif 000007
【図１Ｆ】
2018535279.tif 000008
【図１Ｇ】
2018535279.tif 000009
【図１Ｈ】
2018535279.tif 000010
【図１Ｉ】
2018535279.tif 000011
【図１Ｊ】
2018535279.tif 000012
【図１Ｋ】
2018535279.tif 000013
【図１Ｌ】
2018535279.tif 000014
【図１Ｍ】
2018535279.tif 000015
【図１Ｎ】
2018535279.tif 000016
【図１Ｏ】
2018535279.tif 000017
【図１Ｐ】
2018535279.tif 000018
【図１Ｑ】
2018535279.tif 000019
【図１Ｒ】
2018535279.tif 000020
【図１Ｓ】
2018535279.tif 000021
【図１Ｔ】
2018535279.tif 000022
【図１Ｕ】
2018535279.tif 000023
【図１Ｖ】
2018535279.tif 000024
【図１Ｗ】
2018535279.tif 000025
【図１Ｘ】
2018535279.tif 000026
【図１Ｙ】
2018535279.tif 000027
【図１Ｚ】
2018535279.tif 000028
【図１ＡＡ】
2018535279.tif 000029
【図１ＡＢ】
2018535279.tif 000030
【図１ＡＣ】
2018535279.tif 000031
【図１ＡＤ】
2018535279.tif 000032
【図１ＡＥ】
2018535279.tif 000033
【図１ＡＦ】
2018535279.tif 000034
【図１ＡＧ】
2018535279.tif 000035
【図１ＡＨ】
2018535279.tif 000036
【図１ＡＩ】
2018535279.tif 000037
【図１ＡＪ】
2018535279.tif 000038
【図１ＡＫ】
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【図１ＡＬ】
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【図１ＡＭ】
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【図１ＡＮ】
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【図１ＡＯ】
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【図１ＡＰ】
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【図１ＡＱ】
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【図１ＡＲ】
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【図１ＡＳ】
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【図１ＡＴ】
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【国際調査報告】
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