能量"三环节"理论在原油蒸馏装置扩能改造中的应用

中国石化扬子石化股份有限公司炼油厂在第一套常减压蒸馏装置扩能改造中，使用了多项节能技术以实现能量的优化利用。本文以标定数据为基础，运用能量“三环节”理论对该装置的用能状况进行了计算和分析，从能量利用角度对装置的扩能改造效果进行了评价，并为装置的进一步优化能量利用提出了相应措施。     

催化裂化装置火用平衡分析

胜利炼油厂催化裂化装置，采用“三环节”和“两箱”组合分析方法，根据现场实测数据，进行了能量平衡和火用平衡计算，并对该装置的用能情况进行了分析。结果表明，催化装置在能量转换环节和能量回收环节有很大潜力，指出了降低再生器及能量回收系统能耗、优化换热网络以及低温热利用是催化装置节能的重点。     

催化裂化装置Yong平衡分析

对胜利炼油厂催化裂化装置，采用“三环节”和“两箱”组合分析方法，根据现场实现 数据，进行了能量平衡和Ｙｏｎｇ平衡计算，并对该装置的用能情况进行了分析。结果表明，催化装置在能量转换环节和能量回收环节有很大潜力，指出了降低再生器及能量加系统能耗，优化换热网络以及低温热利用是催化装置节能的重点     

常减压蒸馏装置的"三环节"用能分析

科学地分析评价炼油过程用能状况是节能工作的基础。笔者以某炼油厂常减压蒸馏装置为例，运用过程系统三环节能量结构理论，依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算及分析，并根据分析结果指出了装置的节能方向，提出了节能措施。     

“双碳”背景下炼油装置能效评价方法研究

国内外炼油厂现有的能效评价方法主要适用于企业间整体用能水平对比,为适应“双碳”目标要求,急需改进。从用能机理出发,结合“三环节”理论的用能分析,以流程模拟技术为依托,通过装置和系统的关键环节用能参数来评价炼油厂能耗水平,提出了一种新型的能效评价方法。用该方法评价炼油厂常减压蒸馏装置能效水平的结果显示,该方法可以指导炼油装置的节能潜力分析和节能方案优化,使单套装置能耗更低,为实现“双碳”目标助力。     

三环节模型在延迟焦化装置中的应用

三环节模型根据石油化工生产过程的特点，把用能过程分成３个环节，并将装置能耗扩大到环节的３个指标，本文利用该模型对长岭炼油化工总厂和安庆石化总厂延迟焦化装置进行了用能分析，并提出了具体的节能措施。     

油田加热炉的“两箱”(火用)分析模型

加热炉在油田生产中应用得极为广泛,由于涉及到燃烧、传热、热交换、物质排放等多种不可逆过程,对其进行热力学(火用)分析,辨识用(火用)薄弱环节,具有一定的实际意义.运用“三箱”法建立了加热炉的“黑箱-白箱”分析模型,在推导(火用)平衡方程的基础上,给出了(火用)分析的评价准则和分析准则.对某原油外输加热炉进行“两箱”(火用)分析的应用研究发现,单项(火用)损最大的环节是燃烧产物与被加热原油之间的换热过程,可据此提出有效提高加热炉能质利用水平、减少(火用)损失的节能技改措施.     

石油化工过程用能分析三环节模型的改进

早在80年代初,石油化工过程用能分析三环节模型已在炼油行业得到普遍应用,在炼厂节能改进和制定节能规划中发挥了应有的作用。本文对原用能分析三环节模型提出改进,使之适用于整个石油化工过程,为石油化工装置用能分析提供一套系统的汇总方法.     

延迟焦化装置用能分析

应用化工过程用能三环节模型理论，对九江分公司1Mt／a延迟焦化装置的用能现状进行了分析。通过对加热炉瓦斯单耗、系统蒸汽消耗、电力消耗和装置能量回收利用情况的分析，找出了装置能耗的主要影响因素和节能降耗的潜力所在，为装置节能降耗奠定了基础。     

适合于麻柳场气田新的"一点法"产能方程

在蜀南气矿麻柳场气田进行了大量的稳定试井工作,分别用传统的多点法二项式、指数式处理资料,以及用“一点法”产能公式进行资料处理,发现两者求出的气井绝对无阻流量偏差达到30%-90%,甚至更高。结合该气田实际情况,提出建立气井“一点法”产能方程的新思路——将气藏性质、流体性质、渗流状况看成一个气藏的“黑箱”系统,根据pD-qD间配对关系,对实测数据组进行拟合,求出最佳拟合曲线,最终建立气井产能方程。     

延迟焦化装置的用能分析及优化改进

 基于延迟焦化过程的用能特点及过程系统三环节能量结构理论,对国内某炼油厂延迟焦化装置进行了能量平衡和火用平衡计算及其分析,为该装置的用能状况做出了科学的分析和评价,找出了装置的用能瓶颈,并根据分析结果指出了装置的节能方向,提出了相应的用能优化改进措施。通过采取减小循环比、优化分馏塔取热、优化换热网络和利用装置低温热等措施,使装置能耗降低了19.1%。     

某延迟焦化装置用能分析及改进

基于用能分析的三环节模型，对某炼油厂延迟焦化装置进行了能量分析、Yong分析，并且在此基础上提出了各环节的优化改造措施。例如工艺过程改进主要通过分馏塔回流取热优化，增加高温位蜡油循环取热产生1．0MPa蒸汽；供水处理站利用装置低温热将水预热等。装置通过节能改造，能耗大幅度降低，经济效益显著。     

改进“三环节”模型优化催化裂解工艺能耗

结合催化裂解工艺的特点对"能量三环节"模型进行了适当的修正,通过对全装置能量转换传输环节、能量利用环节、能量回收环节开展能量流的统筹核算,完成催化裂解工艺能量流应用效果的定量评估,从中发现了装置节能的方向,并发掘出多项节能措施。通过近年来的陆续改造与操作优化,催化裂解工艺的能耗进一步降低,从2005年的4095 MJ/t降低到2009年的3784 MJ/t。     

延迟焦化装置能量系统优化改造

根据焦化过程的用能特点，分析了延迟焦化装置节能的途径；以过程系统三环节能量综合优化方法为指导，运用流程模拟技术，对上海炼油厂500kt/a延迟焦化装置进行了能量系统优化改造，通过回流取热优化，增加高温位蜡油循环取热产生1．0MPa蒸汽，以及回收低温热供水处理站江水预热，使得装置能耗大幅度降低，税后年利润达254万元。     

波浪作用下并联三箱间窄缝内流体共振

采用数值方法对不同吃水并联三箱在波浪作用下的窄缝间流体共振问题进行研究。考虑大吃水方箱不同布置位置对缝隙内共振波高、三箱系统透射因数与反射因数,以及不同箱体所受波浪作用力的影响。数值结果显示：当大吃水箱体布置于迎浪测时,三箱系统前方反射因数最大,波能无法进入三箱系统,导致三箱系统缝隙内共振波高最小,对应箱体所受水平波浪力和垂向波浪力也最小,说明上游大吃水箱体可对后方形成良好的遮蔽效应;当大吃水箱体位于中间位置时,第一窄缝处共振波高变化最大,并出现双峰现象,此时迎浪侧较小箱体所受水平波浪力最大;当大吃水箱体位于下游时,第二窄缝处的共振波高远大于其他2种工况,并伴随明显双峰,迎浪侧小箱体受垂向波浪力也最大;当大吃水箱体位于中间或下游位置时,大箱受力大小基本相同。     

基于统计模型的延迟焦化过程关键参数分析与优化

提出了基于统计模型的易操作的延迟焦化关键参数优化方法。首先基于大量的工业装置数据,利用最小二乘法回归出置信度高的关于能耗和产品收率的多项式模型。其次选取操作温度、压力和循环比作为优化变量,以装置能耗和物料效益的权衡为目标函数,考虑建立包含能耗、收率、循环比、加热炉出口温度、操作压力约束在内的多种参数同时优化的非线性模型,并利用建模软件GAMS求解该模型。最后采用边际价值分析,辨识各个参数之间的耦合关系及敏感性,为实际操作调优提供指导。通过该方法计算得到某延迟焦化装置优化的操作温度、压力和循环比分别为495.767℃,0.171MPa和0.498,与现有运行状态相比,模型预测可增加经济效益6.19×106 RMB/a。     

延迟焦化装置扩产和用能瓶颈分析与改进

 借助过程系统能量综合优化的"三环节"（能量转换,能量利用,能量回收）能量优化策略方法,以国内某延迟焦化装置为研究对象,探讨"三环节"理论方法对装置扩产及用能的影响,找出相应的用能瓶颈。运用流程模拟技术对装置进行模拟优化,提出基于过程能量综合优化的扩产策略：对配套的加热炉优化,分馏塔操作调优,换热网络优化匹配,循环比优化调整等。通过扩产和能量同时优化改造,处理量增大了25%,装置的能量利用效率得到提高,且改造方案中充分利用了已有设备和流程,为同类装置的扩产改造提供了参考。     

Analysis and calculation model of energy consumption and product yields of delayed coking units

Delayed coking is an important process used to convert heave oils to light products. Energy consumption and fight oil yield are important factors for evaluating the delayed coking process. This paper analyzes the energy consumption and product yields of delayed coking units in China. The average energy consumption shows a decreasing trend in recent years. The energy consumption of different refineries varies greatly, with the average value of the highest energy consumption approximately twice that of the lowest energy consumption. The factors affecting both energy consumption and product yields were analyzed, and correlation models of energy consumption and product yields were established using a quadratic polynomial. The model coefficients were calculated through least square regression of collected industrial data of delayed coking units. Both models showed good calculation accuracy. The average absolute error of the energy consumption model was approximately 85 MJ/t, and that of the product yield model ranged from 1 wt% to 2.3 wt%. The model prediction showed that a large annual processing capacity and high load rate will result in a reduction in energy consumption.     

重油催化裂化装置的能耗分析

某公司重油催化裂化装置采用MIP技术改造后能耗下降,其主要原因是由于反应需热减少、输出蒸汽量增加。采用能量转换与传输、工艺利用和能量回收三环节模型对该装置的能量平衡和有效能进行计算,分析装置目前能量利用的合理程度。结果表明,该装置的能量回收环节仍有较大的节能潜力,需进一步提高再生器及烟气能量回收系统的能量利用效率。根据计算和分析结果探讨该装置进一步的节能措施。     

以热出料为契机的炼油装置深度热联合研究

基于过程系统"三环节"理论对换热网络进行能量和()平衡分析.分析结果表明,合理地提高连接装置的中间物流出料温度,可减少"冷却-重复加热"的换热()损.炼油装置可利用热出料物流改变上、下游装置用能格局的机会,重新优化匹配各装置换热网络,并允许某些物流打破装置界限,在大区域范围内进行优化匹配利用,实现炼油装置的深度热联合,...