(57)【要約】  グラスルーツ中質原油セミコンバージョン精製施設において低品位廃熱源の特定部分を起源としてエネルギー効率を高めるための、直接的又は間接的な（又は両方の）プラント間加熱システムの統合について、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、中規模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において低品位廃熱源の特定部分を起源としてエネルギー効率を高めるための、小型発電プラントの統合についても、その構成及び関連するプロセススキームを記載する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の石油精製プラントを含む原油精製施設で実施される方法であって：
前記複数の石油精製プラントはそれぞれ、少なくとも１つの石油精製プロセスを実行するように構成され、前記複数の石油精製プラントはそれぞれ、複数の相互接続された石油精製サブシステムを含み、複数のストリームがそれぞれの温度で、前記複数の石油精製サブシステム間を流れる、前記原油精製施設における下記のステップ：
ディーゼル水素処理プラントストリームを、前記複数の石油精製プラントのうちのディーゼル水素処理プラントから第１の熱交換器へ流すステップと；
ストリームを、前記ディーゼル水素処理プラントとは異なる、前記複数の石油精製プラントのうちの第１の石油精製プラントから前記第１の熱交換器へ流すステップであって、前記第１の熱交換器は、熱を、前記ディーゼル水素処理プラントストリームから前記第１の石油精製プラントからの前記ストリームへ伝達するステップと；
前記第１の石油精製プラントにおける石油精製プロセスで前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された前記第１の石油精製プラントからの前記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】
前記第１の石油精製プラントは硫黄回収プラントであり、前記ストリームは硫黄回収プラントストリームであり、
前記石油精製プロセスの前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された前記第１の石油精製プラントからの前記ストリームを利用する前記ステップは：
前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された前記硫黄回収プラントストリームを、第２の熱交換器へ流すステップと；
前記複数の石油精製プラントのうちの石油精製ガス分離プラント内の石油精製ガス分離プラントストリームを、前記第２の熱交換器へ流すステップと；
前記第２の熱交換器において、加熱された前記硫黄回収プラントストリームを用いて、前記石油精製ガス分離プラントストリームを加熱するステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項３】
前記硫黄回収プラントストリームはアミン再生塔底ストリームを含み、前記アミン再生塔底ストリームは、前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて、以下のステップ：
前記アミン再生塔底ストリームを、第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器において前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、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のディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの合流ストリームを、前記硫黄回収プラント内の硫黄回収塔底へ流すステップと；
により直接的に加熱される、
請求項１の方法。
【請求項４】
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３の方法。
【請求項５】
前記第１の熱交換器を通って流された前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを、前記石油精製ガス分離プラント内のガス分離リボイラ側へ流すステップと；
をさらに備える、
請求項３の方法。
【請求項６】
ガス分離プラント脱エタン塔ストリームを、第３の熱交換器で、前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを、第４の熱交換器で、前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
をさらに備える、
請求項５の方法。
【請求項７】
前記第３の熱交換器を出る前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームと、前記第４の熱交換器を出る前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームとを合流させるステップと；
前記第３の熱交換器を出る前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームと、前記第４の熱交換器を出る前記ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームとの合流ストリームを前記ディーゼル水素処理プラントへ流すステップと；
をさらに備える、
請求項６の方法。
【請求項８】
前記第３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る、
請求項６の方法。
【請求項９】
前記第１の熱交換器は、前記第３の熱交換器と前記第４の熱交換器との組み合わせに対して、流体的に直列に連結される、
請求項８の方法。
【請求項１０】
前記硫黄回収プラントストリームは、前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて間接的に加熱される、
請求項２の方法。
【請求項１１】
前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて前記硫黄回収プラントストリームを間接的に加熱する前記ステップは：
緩衝流体を受け取るステップと；
前記受け取った緩衝流体を、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するステップと；
前記第１の緩衝流体ストリームを、前記第１の熱交換器内で、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生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２の緩衝流体ストリームを、第２の熱交換器内で、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加熱するステップと；
前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと、前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの合流ストリームを、前記硫黄回収プラント内の硫黄回収塔底へ流すステップと；
を備える、
請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記硫黄回収塔底の硫黄回収塔底留分ストリームを、第３の熱交換器で、前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと、前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと、前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームを、前記石油精製ガス分離プラント内のガス分離リボイラ側に流すステップと；
をさらに備える、
請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記ガス分離プラントの脱エタン塔ストリームを、第４の熱交換器で、前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを、第５の熱交換器で、前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
をさらに備える、
請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記第４の熱交換器から出る前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームと、前記第５の熱交換器から出る前記加熱された第１の緩衝流体ストリームと前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの前記合流ストリームとを、さらに合流させるステップと；
前記第４の熱交換器から出る前記加熱された第１の緩衝流体ストリーム及び前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの合流ストリームと、前記第５の熱交換器から出る前記加熱された第１の緩衝流体ストリーム及び前記加熱された第２の緩衝流体ストリームとの合流ストリームとを、前記ディーゼル水素処理プラントへ流すステップと；
をさらに備える、
請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とは、互いに並列に流体的に連結され、前記第３の熱交換器は、記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器との組み合わせと直列に流体的に連結され、前記第４の熱交換器と前記第５の熱交換器とは互いに並列に流体的に連結され、前記第３の熱交換器は、記第４の熱交換器と前記第５の熱交換器との組み合わせと直列に流体的に連結される、
請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記緩衝流体が、水又は油のいずれかを備える、
請求項１１の方法。
【請求項１７】
前記第１の石油精製プラントはアミン再生プラント分離区画であり、前記ストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり、
前記第１の石油精製プラントにおける石油精製プロセスにおいて前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された前記第１の石油精製プラントからの前記ストリームを利用する前記ステップは：
前記アミン再生プラント分離区画内のアミン再生プラント分離区画アミン再生塔底からの前記酸性ガス再生塔底ストリームを受け取るステップと；
前記受け取ったアミン再生塔底ストリームを第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて直接的に加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、前記アミン再生プラント分離区画の酸性ガス回収再生塔底へ流すステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項１８】
前記第１の熱交換器と前記第２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１７の方法。
【請求項１９】
前記第１の石油精製プラントはガス分離プラントであり、前記ストリームはガス分離プラントストリームであり、
石油精製プロセスにおける前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された、前記第１の石油精製プラントからの前記ストリームを利用する前記ステップは：
前記複数の石油精製プラントのサワーウォータストリッパからサワーウォータストリッパプラントストリームを受け取るステップと；
前記受け取ったサワーウォータストリッパプラントストリームを第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ塔底へ流すステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項２０】
Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを、第３の熱交換器で前記複数の石油精製プラントの天然ガス蒸気改質水素プラントの低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
ガス分離プラントの脱エタン塔底ストリームを、第４の熱交換器で前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
をさらに備える、
請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記第１の熱交換器及び第２の熱交換器は流体的に互いに並列に連結され、前記第３の熱交換器及び第４の熱交換器は流体的に互いに並列に連結される、
請求項１９の方法。
【請求項２２】
前記第１の石油精製プラントは酸性ガス再生塔であり、前記ストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり、
石油精製プロセスにおける前記ディーゼル水素処理プラントストリームによって加熱された、前記第１の石油精製プラントからの前記ストリームを利用する前記ステップは：
緩衝流体を受け取るステップと；
前記受け取った緩衝流体を、第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、アミン再生プラント分離区画の酸性ガス回収塔のリボイラ側へ流すステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項２３】
前記受け取った緩衝流体を第３のストリームに分割するステップと；
前記第３のストリームを前記複数の石油精製プラントの天然ガス蒸気改質水素プラントへ流すステップと；
前記第３のストリームを、第３の熱交換器で低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱した緩衝流体を前記酸性ガス回収塔のリボイラ側へ流すステップと；
をさらに備える、
請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記ディーゼル水素処理プラントからの前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームと、前記低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームからの前記加熱された第３のストリームとを合流させるステップと；
前記酸性ガス再生塔底ストリームを、前記加熱された第１のストリーム、前記加熱された第２のストリーム及び前記加熱された第３のストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
をさらに備える、
請求項２２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る、
請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記第１の石油精製プラントはガス分離プラントであり、前記ストリームはガス分離プラントストリームであり、前記ガス分離プラントストリームは前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて直接的又は間接的に加熱され、
前記ガス分離プラントストリームを、前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて直接的に加熱する前記ステップは：
前記原油精製施設のサワーウォータストリッパプラントからサワーウォータストリッパプラントストリームを受け取るステップと；
前記受け取ったサワーウォータストリッパプラントストリームを第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの合流ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラントのサワーウォータストリッパ塔底へ流すステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項２７】
前記サワーウォータストリッパストリームを、第３の熱交換器で、前記複数の石油精製プラントの天然ガス蒸気改質水素プラントの低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて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ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラントの前記サワーウォータストリッパ塔底へ流すステップと；
をさらに備える、
請求項２６の方法。
【請求項２８】
前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームを前記加熱されたサワーウォータストリッパのストリームと合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームと、前記加熱されたサワーウォータストリッパストリームとの前記合流ストリームを、前記ガス分離プラントへ流すステップと；
前記ガス分離プラント内のＣ３／Ｃ４スプリッタを、前記加熱された第１のストリーム、前記加熱された第２のストリーム及び前記加熱されたサワーウォータストリッパストリームを用いて、第４の熱交換器で加熱するステップと；
前記ガス分離プラント内の脱エタン塔リボイラを第５の熱交換器で、前記第４の熱交換器を出る、前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームと、前記加熱されたサワーウォータストリッパのストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
第５の熱交換器から出る、前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームと、前記加熱されたサワーウォータストリッパのストリームとの前記合流ストリームを、前記天然ガス蒸気改質水素プラントへ流し、前記加熱された第１のストリーム及び前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームは前記低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームによって加熱されるステップと；
をさらに備える、
請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記第１の熱交換器の前記サワーウォータストリッパストリームで冷却された前記水素プラントの第３のストリームを前記ガス分離プラントへ流すステップと；
前記ガス分離プラント内の前記Ｃ３／Ｃ４スプリッタを、前記第１の熱交換器と前記第１の熱交換器と直列の前記第４の熱交換器で、前記サワーウォータストリッパのストリームで冷却された第３のストリームを用いて加熱するステップと；
前記ガス分離プラント内の脱エタン塔リボイラを前記第５の熱交換器で、前記第１の熱交換器と直列の前記第４の熱交換器を出る前記ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第５の熱交換器から出る合流し冷却された第１のストリームを前記天然ガス蒸気改質水素プラントへ流すステップであって、サワーストリッパで加熱された第１のストリーム及びガス分離プラントで加熱されたストリームが前記低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームによって加熱されるステップと；
をさらに備える、
請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器と前記第３の熱交換器とは、互いに並列で流体的に連結され、前記第３の熱交換器と前記第４の熱交換器と前記第５の熱交換器とは、互いに直列で流体的に連結される、
請求項２９の方法。
【請求項３１】
前記ディーゼル水素処理プラントストリームを用いて間接的に前記ガス分離プラントストリームを加熱する前記ステップは：
緩衝流体を受け取るステップと；
前記受け取った緩衝流体を、第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で、前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で、前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの合流ストリームを、前記サワーウォータストリッパプラント内のサワーウォータストリッパ塔底へ流すステップと；
を備える、
請求項２６の方法。
【請求項３２】
第３の熱交換器において、前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、前記複数の石油精製プラントの天然ガス蒸気改質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、さらに加熱する、
請求項３１の方法。
【請求項３３】
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを前記天然ガス蒸気改質水素プラントから前記ガス分離プラントに流すステップと；
前記ガス分離プラント内のＣ３／Ｃ４スプリッタを、前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを用いて、第４の熱交換器で加熱するステップと；
前記ガス分離プラントの脱エタン塔リボイラを、第５の熱交換器で、前記第４の熱交換器を出る前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
をさらに備える、
請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記第５の熱交換器から出る前記加熱された第１のストリームと、前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、前記天然ガス蒸気改質水素プラントに流し、前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームは前記低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームによって加熱される、
請求項３３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熱の交換器は、流体的に互いに並列に連結され、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に直列で流体的に連結される、
請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記第１の石油精製プラントはアミン再生プラント分離区画であり、前記ストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり、
前記酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するステップは：
酸性ガス再生塔底ストリームにおいて、アミン再生プラント分離区画アミン再生塔底ストリームから酸性ガス再生塔底留分を受け取るステップと；
前記受け取った酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームを第１のストリーム及び第２のストリームに分割するステップと；
前記第１のストリームを、前記第１の熱交換器で、前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱するステップと；
前記第２のストリームを、第２の熱交換器で、前記ディーゼル水素処理プラントのディーゼルストリッパ塔頂ストリームを用いて加熱するステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとを合流させるステップと；
前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとの前記合流ストリームを、前記酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームへ流すステップと；
を備える、
請求項１の方法。
【請求項３７】
前記受け取った酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームを、第３のストリームに分割するステップと；
前記原油精製施設の天然ガス蒸気改質水素プラント内の低温シフト転化装置を出るストリームを用いて前記第３のストリームを加熱するステップと；
前記第３のストリームを、前記酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームへ流すステップと；
をさらに備える、
請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記加熱された第３のストリームを、前記加熱された第１のストリームと前記加熱された第２のストリームとに合流させるステップと；
前記酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームを、前記加熱された第１のストリームと、前記加熱された第２のストリームと、前記加熱された第３のストリームとの前記合流ストリームを用いて加熱するステップと；
前記酸性ガス再生塔底留分アミン再生塔底ストリームを出る前記加熱された第１のストリームと、前記加熱された第２のストリームと、前記加熱された第３のストリームとの前記合流ストリームを、前記ディーゼル水素処理プラント及び前記天然ガス蒸気改質水素プラントへ流すステップと；
をさらに備える、
請求項３７の方法。
【請求項３９】
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３８の方法。
【請求項４０】
原油精製施設で実施されるシステムであって、請求項１に記載の方法を実施するように構成される、
システム。
【請求項４１】
前記システムが流量制御システムを備える、
請求項４０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】
本明細書は、産業用施設の運用、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と考えられている。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書は、産業施設における廃エネルギーによりエネルギー消費を削減するための、具体的で、直接的又は間接的な、プラント間の統合、並びに、プラント内及びプラント間のハイブリッド統合に関する技術について述べる。
【０００５】
本明細書に記載する主題の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、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｅ】図１Ｅは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｆ】図１Ｆは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、硫黄回収プラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第１の構成の例示である概略を示す。
【０００７】
【図１Ｇ】図１Ｇは、ディーゼル水素（化）処理プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを加熱する第２の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｈ】図１Ｈは、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを加熱する第２の構成の例示である概略を示す。
【０００８】
【図１Ｉ】図１Ｉは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第３の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｊ】図１Ｊは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第３の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｋ】図１Ｋは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第３の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｌ】図１Ｌは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第３の構成の例示である概略を示す。
【０００９】
【図１Ｍ】図１Ｍは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを間接的に加熱する第４の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｎ】図１Ｎは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを間接的に加熱する第４の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｏ】図１Ｏは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを間接的に加熱する第４の構成の例示である概略を示す。
【００１０】
【図１Ｐ】図１Ｐは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｑ】図１Ｑは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｒ】図１Ｒは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｓ】図１Ｓは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｔ】図１Ｔは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｕ】図１Ｕは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｖ】図１Ｖは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｗ】図１Ｗは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、サワーウォータストリッパプラントのストリーム及びガス分離プラントのストリームを加熱する第５の構成の例示である概略を示す。
【００１１】
【図１Ｘ】図１Ｘは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを加熱する第６の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｙ】図１Ｙは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを加熱する第６の構成の例示である概略を示す。
【図１Ｚ】図１Ｚは、ディーゼル水素処理プラントのストリーム及び水素プラントのストリームを用いて、アミン再生プラント分離区画のストリームを加熱する第６の構成の例示である概略を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
産業廃熱は、例えば、原油精製所、石油化学及び化学コンビナート他の多くの産業施設における潜在的な無炭素発電（ｃａｒｂｏｎ−ｆｒｅｅｐｏｗｅｒ  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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
原油精製プラントの実例
【００１８】
１．水素プラント
【００１９】
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。
【００２０】
２．芳香族炭化水素複合施設（ａｒｏｍａｔｉｃｓ  ｃｏｍｐｌｅｘ）
【００２１】
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。
【００２２】
３．ガス分離プラント（ｇａｓ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｐｌａｎｔ）
【００２３】
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。
【００２４】
４．アミン再生プラント
【００２５】
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。
【００２６】
５．水素化分解プラント
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
６．ディーゼル水素（化）処理プラント（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ  ｐｌａｎｔ）
【００３０】
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。
【００３１】
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）
【００３２】
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。
【００３３】
８．硫黄回収プラント
【００３４】
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。
【００３５】
９．ナフサ水素処理プラントと連続接触改質プラント
【００３６】
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。
【００３７】
熱交換器
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
流量制御システム
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
本開示は、中質原油セミコンバージョン精製施設における、新規な、エネルギー効率の良い構成及び関連するプロセスキームを開示する。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まない施設である。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述べる。後述するように、廃熱は精製施設内において、１つ以上のユニットから回収できる。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（例えば約４００ＭＷ）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）排出量も削減できる。特に、本開示は、原油精製施設のディーゼル水素処理（分離）プラントにおいて、ディーゼル水素処理プラントのストリームを用いて原油精製施設のプラント内のストリームを加熱する実施方法を記載する。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、以下に図を参照して述べる。
【００５０】
構成１
【００５１】
図１Ａ乃至図１Ｆは、原油精製施設内の硫黄回収プラントにおけるアミン再生塔（硫黄回収塔）のストリームを加熱する構成及び関連スキームを示す。この加熱された硫黄回収プラントのストリームを利用して、後述するように、原油精製施設の石油精製ガス分離プラントにおいて、石油精製ガス分離プラントのストリームを加熱することができる。図１Ａ乃至図１Ｆに示す構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラントを、原油精製施設内の硫黄回収プラント及びガス分離プラントと熱的に統合して熱エネルギー消費を削減する。例えば約３５ＭＷのエネルギー消費の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費の約９％に換算できる。後で述べるように、スキームによっては、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）を利用して、別のプロセスストリーム（例えば、ガス分離プラントのストリームなどのプロセスストリーム）を直接的に加熱できる。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。
【００５２】
構成１−スキームＡ
【００５３】
図１Ａ乃至図１Ｃに関連する記載の実施によっては、ガス分離プラント及び硫黄回収プラントのストリームは、ディーゼル水素処理プラント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、複数の第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、アミン再生塔底留分ストリーム、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底留分ストリーム、及び脱エタン塔底留分ストリームであり、第２のプラントはディーゼル水素処理プラントであり、第２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ストリームである。
【００５４】
図１Ａは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。アミン再生塔底ストリームは、単一のストリームとしてプラント内に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に流入する。硫黄回収プラント１０２から流入する第１及び第２のアミン再生塔底ストリームは、ディーゼル水素処理プラント１００へ流れて、そこで受け取られる。第１のアミン再生塔底ストリームは、第１の熱交換器（図１Ａの符号１）においてディーゼルストリッパ塔底（底部）生成物ストリームにより直接的に加熱される。第２のアミン再生塔底ストリームは、第２の熱交換器（図１Ａの符号２）においてディーゼルストリッパ塔頂ストリームにより直接的に加熱される。第１及び第２の熱交換器は、アミン再生塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。実施によっては、２つの熱交換器の熱デューティは、それぞれ、約１ＭＷと１０ＭＷとの間（例えば５ＭＷ）、約１１ＭＷと２１ＭＷとの間（例えば１６ＭＷ）の範囲である。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。ディーゼルストリッパ塔頂ストリームは、さらなる処理のためにディーゼル水素処理プラント１００へ戻される。
【００５５】
加熱された第１及び第２のアミン再生塔底ストリームは、その後合流し、硫黄回収プラント１０２（図１Ｂ参照）内のアミン再生塔へ流れる。図１Ｂに示すように、アミン再生塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路がこの塔（カラム）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蒸気熱を削減できる。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。
【００５６】
第１の熱交換器を出るディーゼルストリッパ塔底ストリームは、ガス分離プラント１０４の第３及び第４の熱交換器を流れる。ディーゼルストリッパ塔底留分は２つの流れに分割される。例えば、部分的に冷却されたディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームの一部を用いて、第３の熱交換器（図１Ｃの符号３）においてガス分離プラントの脱エタン塔ストリームを加熱し、部分的に冷却されたディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームの残りの部分を用いて、第４の熱交換器（図１Ｃの符号４）においてＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームを加熱する。第３及び第４の熱交換器は互いに並列に連結されており、セットとして両方とも、ディーゼルストリッパ塔底ストリームの流れに対して第１の熱交換器の下流にあり、且つ第１の熱交換器と直列である。第３と第４の熱交換器の熱デューティは、それぞれ約１ＭＷと１０ＭＷとの間（例えば４．３ＭＷ）、約５ＭＷと１５ＭＷとの間（例えば９．９ＭＷ）の範囲である。図１Ｃに示すように、脱エタン塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、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蒸気熱を削減できる。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。さらに、図１Ｃに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力される蒸気熱を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別の流路が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蒸気熱を削減できる。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。
【００５７】
図１Ａ及び図１Ｃに示すように、第３及び第４の熱交換器から出る冷却されたディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームは再合流し、さらなる処理のためにディーゼル水素処理プラント１００へ流れる。
【００５８】
このような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、硫黄回収プラント又はガス分離プラント又はそれらの組み合わせの加熱に必要な熱エネルギーを低減又は除去できる。その値は約３５ＭＷである。
【００５９】
構成１−スキームＢ
【００６０】
図１Ｄ乃至図１Ｆを参照して述べたいくつかの実施において、複数の第１のプラントにおける複数の第１のストリームは、第２のプラントにおける複数の第２のストリームを用いて間接的に加熱される。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る。第２のプラントはディーゼル水素処理プラントであり、第２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生成物ストリームである。
【００６１】
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）はディーゼル水素処理プラント１００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。
【００６２】
図１Ｄには、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。第１の緩衝流体ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｄの符号１）において、ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱される。例えば、第１の熱交換器の熱デューティは、約１０ＭＷと２０ＭＷとの間（例えば１８．１ＭＷ）の範囲である。第２の緩衝流体ストリームは、第２の熱交換器（図１Ｄの符号２）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。例えば、第２の熱交換器の熱デューティは、約１０ＭＷと２０ＭＷとの間（例えば１７．１ＭＷ）の範囲である。第１及び第２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。これらの２つのプロセスストリームにとっては、緩衝流体へ熱を移動させることにより、環境へ放出されたであろう熱量を取り込める。ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリーム及びディーゼルストリッパ塔頂ストリームは共に、さらなる処理のためにディーゼル水素処理分離プラント１００へ戻される。
【００６３】
加熱された第１の緩衝流体ストリーム及び加熱された第２の緩衝流体ストリームは、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、保管できる、加熱又は断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）内の合流した加熱緩衝流体に合流し、ガス分離プラント１０４又は硫黄回収プラント１０２へ流れる。
【００６４】
この実施の形態において、緩衝流体は、硫黄回収プラント１０２へ流れる。図１Ｅは、原油精製施設の硫黄回収プラント１０２を示す。アミン再生塔底ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば２１ＭＷ）で、第３の熱交換器（図１Ｅの符号３）で、加熱緩衝流体により加熱できる。第３の熱交換器は、緩衝流体の流れに対して、第１及び第２の熱交換器のセットの下流で、直列に連結される。図１Ｅに示すように、アミン再生塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が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蒸気熱を削減できる。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。
【００６５】
第３の熱交換器を出る合流した緩衝流体は、その後、ガス分離プラント１０４に流れる。ガス分離プラント脱エタン塔ストリームは、第４の熱交換器（図１Ｆの符号４）において、合流した加熱緩衝流体ストリームの一部を用いて加熱される。また、ガス分離プラント１０４では、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームは、第５の熱交換器（図１Ｆの符号５）において合流した加熱緩衝流体ストリームの残りの部分を用いて加熱される。第４の熱交換器（図１Ｆの符号４）及び第５の熱交換器（図１Ｆの符号５）は、緩衝流体の流れに対して互いに並列に連結される。第４の熱交換器（図１Ｆの符号４）及び第５の熱交換器（図１Ｆの符号５）は、緩衝流体の流れに対して、第１及び第２の熱交換器のセットの下流で、且つ第１及び第２の熱交換器のセットと直列に連結される。第４の熱交換器と第５の熱交換器の熱デューティは、それぞれ、約１ＭＷと１０ＭＷとの間（例えば４．３ＭＷ）、約５ＭＷと１５ＭＷとの間（例えば９．９ＭＷ）の範囲である。図１Ｆに示すように、ガス分離プラント脱エタン塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、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蒸気熱を削減できる。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。さらに、図１Ｆに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力される蒸気熱を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別の流路が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蒸気熱を削減できる。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。
【００６６】
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、加熱した緩衝流体を最初にガス分離プラントに流し、その後硫黄回収プラントに流すことができる。最後の熱交換器（１つ以上）を出た加熱緩衝流体は、緩衝流体タンクに流れる。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すことで廃熱回収及び再利用サイクルを再開できる。
【００６７】
第４の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体の一部及び第５の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体の残りの部分は再合流し、回収ヘッダ又は緩衝流体タンクに流れる。
【００６８】
このようなディーゼル水素処理プラントからの廃熱の間接的な回収及び再利用は、硫黄回収プラント又はガス分離プラント又はそれらの組み合わせの加熱に必要な熱エネルギーを減らしたり、無くしたりすることができる。その値は約３５ＭＷである。
【００６９】
構成２
【００７０】
図１Ｇ及び図１Ｈは、アミン再生プラントにおける酸性ガス再生塔底ストリームを、原油精製施設のディーゼル水素処理プラントを用いて、直接的に加熱する構成及び関連スキームを示す。実施によっては、第１のプラントにおける第１のストリームは、第２のプラントにおける複数の第２のストリームを用いて直接的に加熱される。実施によっては、第１のプラントはアミン再生プラントであり；第１のストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり；第２のプラントはディーゼル水素処理プラントであり；第２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ストリームである。
【００７１】
図１Ｇ及び図１Ｈに示す構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラントを、原油精製施設内のアミン再生プラント分離区画と熱的に統合して、熱エネルギー消費を削減する。例えば、約４０ＭＷの熱エネルギー消費量の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費量の約１０％に換算することができる。後述するように、あるスキームでは、一のプロセスストリーム（例えば、ディーゼル水素処理プラントストリームまたは他のプロセスストリーム）を使用して、別のプロセスストリーム（例えば、酸性ガス再生塔ストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接加熱することができる。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。
【００７２】
図１Ｇは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。図１Ｈは、原油精製施設のアミン再生プラント１０６を示す。実施によっては、酸性ガス再生塔底ストリームはディーゼル水素処理プラントを用いて加熱される。酸性ガス再生塔底ストリームは、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する。そのため、第１の酸性ガス再生塔底ストリームは、ディーゼル水素処理プラント１００に流れて、そこで受け入れられる。第１の酸性ガス再生塔底ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｇの符号１）においてディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて直接的に加熱される。第２の酸性ガス再生塔底ストリームは、第２の熱交換器（図１Ｇの符号２）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される。第１及び第２の熱交換器は、酸性ガス再生塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。実施によっては、２つの熱交換器の熱デューティは、それぞれ約１０ＭＷと２０ＭＷとの間（例えば１８ＭＷ）、約２０ＭＷと３０ＭＷとの間（例えば２２ＭＷ）の範囲である。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。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１００へ戻される。
【００７３】
加熱された第１及び第２の酸性ガス再生塔底留分は、その後合流し、アミン再生プラント１０６の酸性ガス再生塔底留分へ直接に流入する。図１Ｈに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力される蒸気熱を削減できる。というのは、この構成で開示された別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。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蒸気熱を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が、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。
【００７４】
このような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、アミン再生プラント又はガス分離プラント又はそれらの組み合わせの加熱に必要な熱エネルギーを低減又は除去できる。その値は約４０ＭＷである。
【００７５】
構成３
【００７６】
図１Ｉ乃至図１Ｌは、原油精製施設におけるガス分離プラント内のガス分離プラントのストリームを加熱する構成及び関連スキームを示す。実施によっては、第１のプラントにおける第１のストリームは第２のプラントにおける複数の第２のストリームを用いて直接的に加熱され、第３のプラントにおける複数の第３のストリームは第４のプラントにおける第４のストリーム及び第１のプラントからの第５のストリームで加熱される。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であり；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であり；第２のプラントはディーゼル水素処理プラントであり；第２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ストリームであり；第４のプラントは天然ガス蒸気（スチーム）改質水素プラントであり；第４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５のストリームは、サワーウォータストリッパ処理水ストリームである。
【００７７】
図１Ｉ乃至図１Ｌに示す構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラントを、原油精製施設内の天然ガス蒸気改質水素プラント、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熱的に統合して、熱エネルギー消費を削減する。例えば、約４４ＭＷの熱エネルギー消費の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費の約１１％に相当する。後で述べるように、スキームによっては、プロセスストリーム（例えば、ディーゼル水素処理プラントストリーム又は他のプロセスストリーム）を利用して、別のプロセスストリーム（例えば、ガス分離プラントストリーム又は他のプロセスストリーム）を直接的に加熱できる。ある構成では、プロセスストリーム間の熱交換は、水、油又は他の中間緩衝流体を用いて実施できる。
【００７８】
図１Ｉは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００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。実施によっては、サワーウォータストリッパプラント１１０からのサワーウォータストリッパ塔底ストリームが、ディーゼル水素処理プラント１００に流入して受け入れられる。第１のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第２の熱交換器（図１Ｉの符号２）の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生成物ストリームを用いて直接的に加熱される。第２のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｉの符号１）の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直接的に加熱される。第１及び第２の熱交換器は、サワーウォータストリッパ塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。前記２つの熱交換器の熱デューティは、いずれも約１０ＭＷと２０ＭＷとの間（例えば１６ＭＷ）の範囲である。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。ディーゼルストリッパ塔頂ストリームは、さらなる処理のためにディーゼル水素処理プラント１００へ戻される。
【００７９】
加熱された第１のサワーウォータストリッパ塔底ストリーム及び加熱された第２のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、その後、サワーウォータストリッパプラント１１０内のサワーウォータストリッパに流れる。図１Ｋ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蒸気熱を削減できる。というのは、この構成で開示される代替の流路は、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。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蒸気熱を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が、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。
【００８０】
実施によっては、ガス分離プラントのストリームは、天然ガス蒸気改質水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントの両方へ流入して受け入れられる。図１Ｊは、原油精製における天然ガス蒸気改質水素プラント１０８を示す。図１Ｌは、原油精製施設のガス分離プラント１０４を示す。第１のガス分離プラントのストリーム、例えばＣ３／Ｃ４スプリッタ塔底ストリームは、約１ＭＷと２０ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば９．９ＭＷ）で、第３の熱交換器（図１Ｊの符号３）において、ＬＴＳ転化生成物ストリームを用いて直接的に加熱される。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、環境へ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蒸気改質水素プラント１０８へ戻る。図１Ｌに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力される蒸気熱を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別の流路が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蒸気熱を削減できる。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。
【００８１】
ガス分離プラント１０４（図１Ｌ参照）からの第２のガス分離プラントのストリーム、例えばガス分離プラント脱エタン塔底ストリームは、原油精製施設におけるサワーウォータストリッパ処理水のストリームを用いて加熱される。ガス分離プラント脱エタン塔底ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば４．３ＭＷ）で、第４の熱交換器（図１Ｋの符号４）を用いて直接的に加熱される。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、環境へ放出されたであろう熱を取り込むことができる。サワーウォータストリッパ処理水ストリームは、さらなる処理のためにサワーウォータストリッパプラント１１０へ戻る。図１Ｌに示すように、脱エタン塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、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蒸気熱を削減できる。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。
【００８２】
このように、サワーウォータストリッパプラントは、ディーゼル水素処理プラントからのストリームを用いて直接的に加熱され、ガス分離プラントは、天然ガス蒸気改質水素プラント及びサワーウォータストリッパプラントからのストリームを用いて直接的に加熱される。同様に、ディーゼル水素処理プラントは、サワーウォータストリッパの稼働を通して間接的に、ガス分離プラントを加熱することになる。なぜなら、サワーウォータストリッパ塔底ストリームに導入されたエネルギーが部分的にサワーウォータストリッパ処理水のストリームから回収されるからである。そのような廃熱の回収及び再利用は、熱エネルギーを低減又は除去する結果となり得る。その値は約４４ＭＷである。
【００８３】
構成４
【００８４】
図１Ｍ乃至図１Ｏは、原油精製施設内のアミン再生プラントにおける酸性ガス再生塔ストリームを加熱する構成及び関連スキームを示す。実施によっては、第１のプラント内の第１のストリームを、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、第１のプラントはアミン再生プラントであり；第１のストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり；複数の第２のプラントはディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントであり；複数の第２のストリームはディーゼルストリッパ塔頂ストリーム、ディーゼルストリッパ塔底ストリーム及び低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを含む。
【００８５】
図１Ｍ乃至図１Ｏに示す構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラントを、原油精製施設内の水素プラント及びアミン再生プラントと、熱的に統合して、熱エネルギー消費を削減する。例えば約４４ＭＷのエネルギー消費の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費量の約１１％に換算できる。後で述べるように、スキームによっては、プロセスストリーム（例えば、ディーゼル水素化処理プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を用いて、アミン再生プラントのストリーム又は他のプロセスストリームを間接的に加熱できる。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。
【００８６】
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）は水素処理プラント１００及び天然ガス蒸気改質水素プラント１０８に流れる。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。
【００８７】
図１Ｍは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。実施によっては、ディーゼル水素処理プラント１００において、緩衝流体（例えば、油、水又は他の緩衝流体）が、例えば緩衝流体タンクから受け入れられる。第１の緩衝流体ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば１７．９５ＭＷ）で、第１の熱交換器（図１Ｍの符号１）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。第２の緩衝流体ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば１９ＭＷ）で、第２の熱交換器（図１Ｍの符号２）において、ディーゼル水素処理プラント１００内のディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱される。第１及び第２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。これら両プロセスストリームについては、緩衝流体へ熱を移動させることにより、環境へ放出されたであろう熱量を取り込める。ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリーム及びディーゼルストリッパ塔頂ストリームは共に、さらなる処理のためにディーゼル水素処理分離プラント１００へ戻される。
【００８８】
図１Ｎは、原油精製施設における天然ガス蒸気改質水素プラント１０８を示す。実施によっては、第３の緩衝流体（例えば、油、水又は他の緩衝流体）は、例えば緩衝流体タンクから受け入れられ、天然ガス蒸気改質水素プラントへ流入する。第３の緩衝流体は、例えば、約５ＭＷと１５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば７．１ＭＷ）で、第３の熱交換器（図１Ｎの符号３）において、低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリーム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及び第２の熱交換器に並列に連結されている。このプロセスストリームから緩衝流体へ熱を移動させることにより、環境へ放出されたであろう熱量を取り込める。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蒸気改質水素プラント１０８へ戻される。
【００８９】
加熱された第１の緩衝流体、加熱された第２の緩衝流体及び加熱された第３の緩衝流体は、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に一定期間にわたり保管できる加熱、断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）の合流した加熱緩衝流体ストリームに合流する。そして、アミン再生プラント１０６へ流入する。
【００９０】
図１Ｏは、原油精製施設のアミン再生プラント１０６を示す。酸性ガス再生塔底ストリームは、約４０ＭＷと５０ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば４４ＭＷ）で、第４の熱交換器（図１Ｏの符号４）において、合流した加熱緩衝流体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、第２及び第３の熱交換器のセットの下流で直列に連結される。図１Ｏに示すように、酸性ガス再生塔向けに入力される蒸気熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示された別の流路が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蒸気熱を削減できる。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】
図１Ｏに示すように、第４の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体ストリームは、回収ヘッダ又は緩衝流体タンクに流れ、廃熱回収及び再利用プロセスを繰り返す。
【００９２】
このようなディーゼル水素処理プラントからの廃熱の間接的な回収及び再利用は、アミン再生プラントの加熱に必要な熱エネルギーを低減又は除去でき、その値は約４４ＭＷである。
【００９３】
構成５
【００９４】
図１Ｐ乃至図１Ｗは、原油精製施設におけるガス分離プラント及びサワーウォータストリッパプラントの両プラント内のストリームを加熱する構成及び関連スキームを示す。図１Ｐ乃至図１Ｗに示す構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラント、天然ガス蒸気改質水素プラント、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熱的に統合して、熱エネルギー消費を削減する。例えば約４６ＭＷのエネルギー消費の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費の約１１％に換算できる。後で述べるように、スキームによっては、あるプロセスストリーム（例えば、天然ガス蒸気改質水素プラント（Ｈ２プラント）のストリーム、又は他のプロセスストリーム）を用いて、もう一つのプロセスストリーム（例えば、ガス分離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。
【００９５】
構成５−スキームＡ
【００９６】
図１Ｐ乃至図１Ｓを参照して説明する実施によっては、ガス分離プラント及びサワーウォータストリッパプラントのストリームは、ディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントを用いて直接的に加熱される。実施によっては、第１のプラントにおける第１のストリームは複数の第２のプラントにおける複数の第２のストリームを用いて直接的に加熱され、第３のプラントにおける複数の第３のストリームは第２のプラントにおける第２のストリームを用いて直接的に加熱される。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であり；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であり；複数の第２のプラントは天然ガス蒸気改質水素プラント及びディーゼル水素処理プラントであり；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及びディーゼルストリッパ塔底ストリームであり；第３のプラントはガス分離プラントであり；複数の第３のストリームは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む第３のプラント内の複数のストリームである。第３のプラントを加熱する第２のプラントは、天然ガス蒸気改質水素プラントであり、第３のストリームを加熱する第２のストリームはＬＴＳ転化生成物ストリームである。
【００９７】
図１Ｑは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。サワーウォータスプリッタ塔底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する。サワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第１、第２及び第３のストリームに分割される。第１のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第２の熱交換器（図１Ｑの符号２）においてディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて直接的に加熱される。第２のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第３の熱交換器（図１Ｑの符号３）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。第２及び第３の熱交換器は、サワーウォータストリッパ塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。２つの熱交換器の熱デューティは、それぞれ約１０ＭＷと２０ＭＷとの間（例えば、それぞれ１４．７ＭＷ、１５．６ＭＷ）の範囲である。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。ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリーム及びディーゼルストリッパ塔頂ストリームは共に、さらなる処理のためにディーゼル水素処理プラント１００へ戻される。
【００９８】
図１Ｐは、原油精製施設における天然ガス蒸気改質水素プラント１０８を示す。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１１０を示す。サワーウォータプラント１１０からの第３のサワーウォータストリッパ塔底ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｒの符号１）中の低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて、直接的に加熱される。その熱デューティは約１ＭＷと１０ＭＷとの間（例えば１．７ＭＷ）の範囲である。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。
【００９９】
第１、第２、及び第３の熱交換器から、加熱されたサワーウォータストリッパ塔底ストリームが合流し、サワーウォータストリッパプラント１１０内のサワーウォータストリッパへ流入する。図１Ｒは、第１、第２及び第３の熱交換器によって加熱されるサワーウォータストリッパ塔底ストリームの概略図である。第１、第２及び第３の熱交換器は、サワーウォータストリッパ塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。図１Ｒ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蒸気熱を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蒸気熱を削減できる。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。
【０１００】
第１の熱交換器内のサワーウォータストリッパ塔底ストリームの一部を加熱した後、部分冷却されたＬＴＳ転化生成物ストリームをガス分離プラント１０４へ流す。ガス分離プラント１０４では、部分冷却されたＬＴＳ転化生成物ストリームを用いて、Ｃ３／Ｃ４スプリッタが、約５ＭＷと１５ＭＷと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（図１Ｓの符号４）で直接的に加熱される。第４の熱交換器は、ＬＴＳ転化生成物ストリームの流れに対して第１の熱交換器の下流で直列に連結される。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。図１Ｓに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、この塔（Ｃ３／Ｃ４スプリッタ）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蒸気熱を削減できる。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１Ｓに示すように、ガス分離プラント１０４において、第４の熱交換器（図１Ｓの符号４）を出る部分的に冷却されたＬＴＳ転化生成物ストリームは、約１ＭＷと１０ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば４．３ＭＷ）で、第５の熱交換器（図１Ｓの符号５）により脱エタン塔リボイラの加熱に用いられる。第５の熱交換器は、ＬＴＳ転化生成物ストリームの流れに対して第４の熱交換器の下流で直列に連結される。第１、第４及び第５の熱交換器は、ＬＴＳ転化生成物ストリームに対して互いに直列に連結される。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。図１Ｓに示すように、脱エタン塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、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蒸気熱を削減できる。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。第５の熱交換器を出る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蒸気改質水素プラント１０８へ戻される（図１Ｐ）。
【０１０２】
実施によっては、ＬＴＳ転化生成物を異なるプラントへ直列に流すことができる。例えば、ＬＴＳ転化生成物を、最初にサワーウォータストリッパプラントへ、次にガス分離プラントに流すことができる。別の実施の形態では、ガス分離プラントのストリーム内のＬＴＳ転化生成物を、先に説明したように異なる順序で流すことができる。次に、最後の熱交換器（１つ以上）から出る加熱された緩衝流体を、緩衝流体タンクへ流すことができる。次に、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。
【０１０３】
このように、天然ガス蒸気改質水素プラントとディーゼル水素処理分離プラントの両方を用いてサワーウォータストリッパを直接的に加熱し、天然ガス蒸気改質水素プラントを用いて、ガス分離プラントを直接的に加熱する。このようなディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントの両方からの直接的な廃熱の回収及び再利用により、サワーウォータストリッパプラント又は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なくすことができる。その値は約４６ＭＷである。
【０１０４】
構成５−スキームＢ
【０１０５】
図１Ｔ乃至図１Ｗを参照して説明する実施によっては、ガス分離プラント及びサワーウォータストリッパは、ディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントを用いて間接的に加熱される。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、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、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であり；第１のストリームは、サワーウォータストリッパプラント塔底ストリーム、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であり；複数の第２のプラントは、ディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントであり；そして複数の第２のストリームはディーゼルストリッパ塔頂ストリーム、ディーゼルストリッパ塔底ストリーム及び低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを含む。
【０１０６】
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）はディーゼル水素処理プラント１００及び天然ガス蒸気改質水素プラント１０８に流れる。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１Ｕは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。第１の緩衝流体ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば２０ＭＷ）で、第２の熱交換器（図１Ｕの符号２）において、ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて加熱される。第２の緩衝流体ストリームは、約１５ＭＷと２５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば１９ＭＷ）で、第３の熱交換器（図１Ｕの符号３）において、ディーゼル水素処理プラント１００内の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。第２及び第３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。これらの２つのプロセスストリームについては、緩衝流体へ熱を移動させることにより、環境に放出されたであろう熱量を取り込める。ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリーム及びディーゼルストリッパ塔頂ストリームは共に、さらなる処理のためにディーゼル水素処理分離プラント１００へ戻される。
【０１０８】
図１Ｔは、原油精製施設における天然ガス蒸気改質水素プラント１０８を示す。第３の緩衝流体ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｔの符号１）中の低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて、加熱される。その熱デューティは約５ＭＷと１５ＭＷとの間（例えば８．５ＭＷ）の範囲を有する。第１、第２及び第３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。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蒸気改質水素プラント１０８へ戻される。
【０１０９】
加熱された第１の緩衝流体ストリーム、加熱された第２の緩衝流体ストリーム及び加熱された第３の緩衝流体ストリームは、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期間にわたり保管できる加熱、断熱された緩衝流体タンク又は貯蔵ユニット）の合流した加熱緩衝流体に合流する。そして、ガス分離プラント１０４又はサワーウォータストリッパプラント１１０へ流入する。
【０１１０】
実施の形態において、緩衝流体は、サワーウォータストリッパプラント１１０に流れる。図１Ｖ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１１０を示す。サワーウォータストリッパプラント塔底ストリームは、約２５ＭＷと３５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば３２ＭＷ）で、第４の熱交換器（図１Ｖの符号４）で合流した加熱緩衝流体を用いて加熱される。第４の熱交換器は、緩衝流体に対して第１、第２及び第３の熱交換器のセットの下流で直列に連結される。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蒸気熱を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（サワーウォータストリッパ）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蒸気熱を削減できる。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】
第４の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体は、その後、図１Ｗに示すように、ガス分離プラント１０４に流れる。ガス分離プラント１０４では、合流した加熱緩衝流体は２つの加熱緩衝流体ストリームに分割される。加熱された緩衝流体ストリームの第１の部分は、５ＭＷと１５ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば９．９ＭＷ）で、第５の熱交換器（図１Ｗの符号５）を用いてガス分離プラント１０４のＣ３／Ｃ４スプリッタを加熱する。加熱された緩衝流体ストリームの残りの部分は、１ＭＷと１０ＭＷとの間の範囲の熱デューティ（例えば４．３ＭＷ）で、第６の熱交換器（図１Ｗの符号６）によりガス分離プラント１０４の脱エタン塔リボイラの加熱に用いられる。第５及び第６の熱交換器のセットは、緩衝流体の流れに対して互いに並列に連結される。第５及び第６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へ直列に下流で連結される。この実施の形態では、第５及び第６の熱交換器のセットは、第４の熱交換器の下流で直列に連結される。図１Ｗに示すように、脱エタン塔向けに入力される蒸気熱を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別の流路が、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蒸気熱を削減できる。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。さらに、図１Ｗに示すように、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ向けに入力される蒸気熱を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別の流路が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蒸気熱を削減できる。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５の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体の第１の部分と、第６の熱交換器を出る合流した加熱緩衝流体の第２の部分とが再合流し、回収ヘッダ又は緩衝流体タンクに流れ、廃熱回収及び再利用プロセスを繰り返す。
【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、加熱緩衝流体は、最初にガス分離プラントへ、その後サワーウォータストリッパプラントへ、最後に緩衝流体タンクへ流れる。最後の熱交換器（１つ以上）から出る加熱された緩衝流体は、緩衝流体タンクに流れる。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】
このようなディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントの両方からの間接的な廃熱の回収及び再利用は、サワーウォータストリッパプラント又は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する。その値は約４４ＭＷである。
【０１１５】
構成６
【０１１６】
図１Ｘ乃至図１Ｚは、原油精製施設のアミン再生プラントにおける酸性ガス再生塔底ストリームを加熱するための構成及び関連スキームを示す。実施によっては、第１のプラント内の第１のストリームを、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であり；第１のストリームは酸性ガス再生塔底ストリームであり；複数の第２のプラントは、ディーゼル水素処理プラント及び天然ガス蒸気改質水素プラントであり；そして複数の第２のストリームは、ディーゼルストリッパ塔頂ストリーム、ディーゼルストリッパ塔底生成物ストリーム及び低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームである。
【０１１７】
図１Ｘ乃至図１Ｚに示された構成は、原油精製施設内のディーゼル水素処理プラントと天然ガス蒸気改質水素プラントを、原油精製施設内のアミン再生プラントと熱的に統合して、熱エネルギー消費を削減する。約４８ＭＷの熱エネルギー消費の削減は、原油精製施設における加熱ユーティリティ消費量の約１２％に換算できる。後で述べるように、スキームによっては、プロセスストリーム（例えば、ディーゼル水素処理プラントのストリーム又は他のプロセスストリーム）を用いて、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。
【０１１８】
図１Ｘは、原油精製施設のディーゼル水素処理プラント１００を示す。酸性ガス再生塔底留分は、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。実施によっては、アミン再生プラント１０６からの一の酸性ガス再生塔底ストリームは、第２の熱交換器（図１Ｘの符号２）においてディーゼルストリッパ塔底生成物ストリームを用いて直接的に加熱される。他の酸性ガス再生塔底ストリームは、第１の熱交換器（図１Ｘの符号１）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される。第１及び第２の熱交換器は、酸性ガス再生塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。前記２つの熱交換器の熱デューティは、それぞれ約１５ＭＷと２５ＭＷとの間（例えば１９．６ＭＷ）、約２０ＭＷと３０ＭＷとの間（例えば２３．２ＭＷ）の範囲である。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。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１００へ戻される。
【０１１９】
図１Ｙは、原油精製施設における天然ガス蒸気改質水素プラント１０８を示す。実施によっては、アミン再生プラント１０６からの酸性ガス再生塔底ストリームは、低温シフト（ＬＴＳ）転化生成物ストリームを用いて第３の熱交換器（図１Ｙの符号３）に流れ、直接的に加熱される。その熱デューティは約１ＭＷと１０ＭＷとの間（例えば５ＭＷ）の範囲である。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。
【０１２０】
加熱された第１、第２及び第３の酸性ガス再生塔底ストリームが合流し、アミン再生プラント１０６に流れる。図１Ｚは、アミン再生プラント１０６を示す。第１、第２及び第３の熱交換器は、酸性ガス再生塔底留分の流れに対して互いに並列に連結される。図示のように、酸性ガス再生塔向けに入力される蒸気熱を０ＭＷとすることができる。というのは、この構成で開示された別の流路が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蒸気熱を削減できる。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。
【０１２１】
このようなディーゼル水素処理プラントからの間接的な廃熱の回収及び再利用は、アミン再生プラントの加熱に必要な熱エネルギーを低減又は除去できる。その値は、約４８ＭＷである。
【０１２２】
要約すると、本開示は、グラスルーツ中質原油セミコンバージョン精製所において低品位廃熱源の特定部分を起源としてエネルギー効率を高めるための、直接的又は間接的な（又は両方の）プラント間加熱システムの統合について、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、中規模原油セミコンバージョン精製所及び芳香族炭化水素複合施設において低品位廃熱源の特定部分を起源としてエネルギー効率を高めるための、小型発電プラントの統合についても、その構成及び関連するプロセススキームを記載する。
【０１２３】
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、より効率化し、そして汚染を少なくすることができる。
【０１２４】
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】
【０１２５】
１００  ディーゼル水素処理（分離）プラント
１０２  硫黄回収プラントのテールガス処理
１０４  石油精製ガス分離プラント
１０６  アミン再生プラントの分離区画
１０８  天然ガススチーム（蒸気）改質水素プラント（Ｈ２プラント）
１１０  サワーウォータストリッパプラント
１〜６  第１〜６の熱交換器
【図１Ａ】
2018529004.tif 000002
【図１Ｂ】
2018529004.tif 000003
【図１Ｃ】
2018529004.tif 000004
【図１Ｄ】
2018529004.tif 000005
【図１Ｅ】
2018529004.tif 000006
【図１Ｆ】
2018529004.tif 000007
【図１Ｇ】
2018529004.tif 000008
【図１Ｈ】
2018529004.tif 000009
【図１Ｉ】
2018529004.tif 000010
【図１Ｊ】
2018529004.tif 000011
【図１Ｋ】
2018529004.tif 000012
【図１Ｌ】
2018529004.tif 000013
【図１Ｍ】
2018529004.tif 000014
【図１Ｎ】
2018529004.tif 000015
【図１Ｏ】
2018529004.tif 000016
【図１Ｐ】
2018529004.tif 000017
【図１Ｑ】
2018529004.tif 000018
【図１Ｒ】
2018529004.tif 000019
【図１Ｓ】
2018529004.tif 000020
【図１Ｔ】
2018529004.tif 000021
【図１Ｕ】
2018529004.tif 000022
【図１Ｖ】
2018529004.tif 000023
【図１Ｗ】
2018529004.tif 000024
【図１Ｘ】
2018529004.tif 000025
【図１Ｙ】
2018529004.tif 000026
【図１Ｚ】
2018529004.tif 000027
【国際調査報告】
2018529004.tif 000028
2018529004.tif 000029