炼油装置低温余热利用措施及潜力分析

 介绍了现有的催化裂化装置与2号气体分离低温热利用系统、焦化装置低温热利用系统、一联合装置与原油罐区低温热利用系统的实施效果及存在问题,根据炼油装置低温余热"温度对口,梯级利用"的原则,提出了优化完善措施;分析了装置内尚未回收利用的低温热热源及热阱的情况、节能潜力及利用措施。     

炼油装置低温佘热利用措施及潜力分析

介绍了现有的催化裂化装置与2号气体分离低温热利用系统、焦化装置低温热利用系统、一联合装置与原油罐区低温热利用系统的实施效果及存在问题,根据炼油装置低温余热"温度对口、梯级利用"的原则,提出了优化完善措施;分析了装置内尚未回收利用的低温热热源及热阱的情况、节能潜力及利用措施。     

炼油企业低温热系统集成与优化

炼油企业在产品加工过程中会产生大量低温热,回收并有效利用低温热是降低炼油企业能耗的重要举措。该文分析了低温热源、热阱特点,低温热利用存在的主要问题和主要途径。提出了低温热系统优化、科学用能和技术经济优化的策略,以及系统集成步骤和操作优化方法。以某5 Mt/a炼油企业为例,利用提出的方法优化低温热系统,预计可取得节能20 641 tce、增效3 166万元/年的效果。     

炼油企业低温热能特点及其回收利用

通过对33家炼油企业低温热利用的调研,总结了炼油企业的低温热分布特点,建立了低温热潜力系数的评估方法,可以在同一平台上对比分析不同规模、不同装置结构的炼油企业低温热应用程度。针对低温热能品质低、热能需求与温位变化大、布置分散等特点,提出了充分回收低温热能的14种主要技术措施。通过创造新的低温热阱、在设计环节实施工艺本质节能与总图节能、推广热源直接利用、整体统筹低温热能应用等措施,可以充分回收炼油生产装置中的低温热能,有效降低炼油综合能耗。     

化工过程全局用能集成的夹点分析法

介绍了夹点分析在化工过程全局用能优化中的应用，利用夹点分析法在实现各工艺装置内部热量交换的基础上，进行过程全局的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成，包括余热回收、联产功量、蒸汽系统设计和透平网络综合。应用实例表明，利用该方法可以大幅度实现节能，是现代化工企业节能的发展方向。     

炼油装置低温热回收大小系统的综合应用

针对中国石化九江分公司炼油装置低温热系统的低温热利用有限、而气分装置和重油罐区的维温还在使用1.0MPa蒸汽的现状,通过合理匹配热源、热阱,按照温度对口、梯级利用的原则,科学地建立了低温热回收大小系统,其中大系统是在现有的两套低温热水系统的基础上合并,先后经过多次分合,最后进入储水罐,经泵送入热源装置取热;小系统是焦化装置供原油罐区的低温热系统。低温热回收大小系统的投用是在各炼油装置充分开展节能降耗的基础上进行的,投用后炼油综合能耗在已下降的基础上又降低了125.47 MJ/t,节能效果较好。     

炼油厂低温热回收系统构建

中国石油化工股份有限公司广州分公司炼油系统大量随机、分散的低温热没有合理回收,节能潜力巨大,按照"温度对口,梯级利用"的科学用能原则,对炼油系统低温热的产生和利用进行采集与分析,在全局范围内进行能量交换优化匹配,提出了构建炼油三、四部低温热回收系统。该系统以683 t/h、进口温度为50℃的除氧水作为循环热媒水,代替空气或循环冷却水与多个装置富集的低温热源换热后升温至116.6℃的热媒水,作为热源优先供给溴化锂制冷机组而降温至107.8℃,溴化锂制冷机组生产15℃冷冻水用于2套焦化装置,替代循环冷却水作为吸收稳定系统冷却剂以提高轻烃收率。107.8℃的热媒水再代替蒸汽或电能作为热源供给多个装置的低温热阱。该系统使低品位工艺余热得以充分回收,节省了大量高品位加热能源,改造建成后,可增加回收热量1.31 PJ/a,并改善2套焦化装置产品结构:合计增产液化石油气11.21 kt/a、汽油400 t/a,节能效果及经济效益显著。     

炼油企业低温热大系统优化利用技术

低温热利用是当前我国炼油企业节能的重要潜力之一.但是随机、分散的利用方式使它们难以得到充分利用.在当前装置大型化、集中布置、开工周期延长控制、设备技术改进条件下,按照"温度对口,梯级利用"的科学用能原则,开发了一种在热出料和装置用能优化的基础上,在全局范围内进行低温热的大系统优化匹配的技术.以循环除氧软水为热媒,按温位高低,集成各种低温热源,再按温位高低顺序用于分馏塔再沸器、储运系统、锅炉给水等低温热阱.使工艺余热得以充分利用,节省了大量加热蒸汽.提出了以最优传热温差为决策变量,热媒水分别与热源、热阱换热的两个网络合成技术,列出了系统的设计方法,给出了实用的案例.     

降低炼油企业能耗的有效途径

中国石油炼油企业的节能工作近几年取得了一定成绩。但与国内外先进水平相比还有一定差距。文中运用科学分析方法进行过程能量分析，通过有效途径，降低主要生产装置能耗，提高加热炉热效率。优化生产流程，做好装置间的热联合，回收利用装置低温余热．降低储运和辅助系统能耗等几方面大力开展工作，进一步降低能耗。     

中国炼油企业节能降耗——从装置到全局能量系统优化

在当前企业规模扩展、产品升级、节能压力加大、能源/设备比价攀升的挑战和机遇下,中国炼油企业正开展新一轮节能改造。基于"三环节"能量系统优化理论和几个企业节能规划工作实践,笔者提出了新一轮炼油节能应从单个装置走向全局能量系统优化的指导思想。其要点是,以装置间热出料为切入点,带动上、下游装置深入开展能量综合优化和热联合;多余的低温热在大系统范围内通过循环热媒水优化,用于包括低温装置和工艺优化后的储运和水处理等系统;结合烃类资源优化利用和一次能源的重选,开展蒸汽动力系统的优化运营和改造;滚动制订包括新、扩建装置在内的3~5a的全面节能规划,分步实施。     

在规划设计中优化炼油厂全局节能措施探讨

在炼油厂改造规划设计中,着手全厂节能优化,效果更显著。在分析炼油厂改造和用能特点的基础上,从全厂能源管理考虑,进行全厂综合分析,优化节能措施。首先,改进或优化工艺过程,降低工艺总用能;其次,在全厂范围内安排优化匹配能量回收,实现装置间的热进料和热出料、热联合,然后进行低温热全厂利用;再进行蒸汽动力系统优化,降低蒸汽耗能。同时,采用高效节能设备提高能量转换效率和加强工艺能量回收也是节能的重点。加强可研中节能评价和管理,将节能降耗和资源的有效利用落实到规划设计的每个环节,使炼油厂改造后达到本质节能的要求。     

公用工程与工艺过程热集成的综合分析方法研究

在单过程能量集成夹点分析的基础上，进一步发展和完善了公用工程系统与过程系统热集成的夹点分析方法，通过构造全局组合曲线及公用工程总组合曲线，直观地反映出全局的用能状况及节能潜力和方向。在全局夹点分析原理的指导下，实现对工艺子系统的用能履行，使工艺子系统、热换网络 和公用工程子系统得到同时优化。与原有单过程夹点分析方法相比，工程应用实例充分表明了全局夹点分析方法的先进性和实用性。     

DCC-气体分离装置热集成方案分析评价

DCC(Deep Catalytic Cracking)是一种多产丙烯的深度重油催化裂解工艺。与常规的催化裂化装置相比,DCC装置的吸收稳定系统和下游的气体分离(简称气分)装置需要更多的中低温位热量。因此,DCC与气分装置的热集成方案对装置的低温余热系统、蒸汽产耗平衡和冷却负荷有着重要的影响。采用分析方法,借助流程模拟工具及能级-热量图,量化分析了DCC与气分装置的2种热集成方案,包括基于循环热媒水的直接热联合方案,以及基于热泵工艺的热联合方案。与直接热联合方案相比,热泵方案的换热过程损可减少13.1%,1.0 MPa蒸汽消耗量可降低20t/h;但是直接热集成方案的设备投资低。结果表明,DCC和气分装置中低温热源热阱的优化匹配是提高装置用能效率的重要因素。     

炼油企业全厂用能分析及节能优化

在对炼油厂综合用能分析的基础上,按照过程系统“三环节”能量综合优化方法,对工业能量转化、利用和回收系统进行优化,制定了主要炼油工艺装置改进、装置间热联合、低温热合理利用以及储运与蒸汽动力系统优化改造的方案和措施,实施后取得显著成效。2011年,原油加工量达到1450万吨,加工损失率0.38％,累计节电2000多万度、节汽25.5万吨,炼油综合能耗49.55千克标油/吨,均创历史最好水平。     

酮苯脱蜡溶剂回收系统节能优化研究

为探讨某石化企业酮苯脱蜡装置溶剂回收系统节能优化的影响因素，运用Aspen Plus流程模拟软件，采用NRTL物性方法对脱蜡油装置溶剂回收系统进行模拟计算，分析进料酮苯比、水含量以及关键换热器对装置能耗的影响，探索酮苯脱蜡油装置溶剂回收系统蒸汽用能最优途径。发现将进料酮苯质量比控制在0.65和水质量分数在0.3%时，总蒸汽单耗降低约5.63%，得到最低加热负荷处对应的一次闪蒸塔蒸汽蒸出量、二次闪蒸塔蒸汽蒸出量、三次闪蒸塔蒸汽蒸出量的比例为：22.39 : 26.98 : 50.63。在此基础上如果将2个关键换热器热出料汽化率降低至0，则有效换热面积可分别增加27.16%和13.36%，总热负荷降低约24.39%。     

热进料推动加氢装置深入节能优化

介绍了一种以热进料为契机推动加氢装置全面优化的方法。采用三环节理论分别对塔、换热网络、加热炉和机泵进行系统优化,实现由热进料带来的低温热热量在装置内的升级利用,节约燃料和蒸汽。在中国石化某炼油厂1.0Mt/a柴油加氢精制装置中取得了装置能耗下降38.9%的显著效果。该方法也可用于其它下游装置的全面节能优化。     

炼油装置间热出料的优化策略研究

探讨了炼油装置应对中间物流出料温度提高的能量优化策略,并将优化策略应用于某炼油厂常减压蒸馏装置与催化裂化装置的能量优化改造中。这些策略包括优化各装置工艺用能环节、优化调整换热网络以及装置间热集成,其目的是将炼油企业的节能降耗工作从单套装置推向全局系统,实现能量在全厂的综合优化利用。应用结果表明,上下游装置的能耗得到显著降低。由于中间物流实现直供,中间产品罐区的能耗和储运流动资金也得到降低。某案例的改造只需更换或新增换热器和管线,其投资为1014万元,而能获得的经济效益为2252万元/a,投资回收期少于6个月。     

过程全局能量集成夹点分析方法的研究

对于多个过程的全局系统,采用过程全局温焓分布曲线的夹点分析法,进行各过程之间的剩余热源、剩余热阱与公用工程系统的过程全局能量集成,利用过程全局夹点概念和公用工程总组合曲线,建立了实用的过程全局能量集成分析方法。对过程全局能量集成夹点分析方法进行了应用研究,说明了过程全局夹点分析思想和过程全局能量集成的方法策略和设计步骤,并得出结论：通过穿越过程全局夹点设置新的蒸汽等级,可以消除原夹点而进一步增大热回收量;在过程全局夹点以上或以下设置新的蒸汽等级可以增加联产功。     

国内外干热岩压裂技术现状及发展建议

干热岩是一种储量大、分布广、清洁环保的特殊地热资源,美国、法国等国家已成功开发利用干热岩来发电、取暖,我国很多地区均发育有可大规模开发利用的干热岩资源,但目前尚未得到有效开发和利用。干热岩高效开发对于调整能源结构、强化雾霾治理、应对气候挑战具有重要意义,而压裂技术能在热储层中形成复杂微裂隙系统,从而大幅度增加换热体积,是将干热岩资源转变为能源的关键。在介绍国内外干热岩压裂技术研究现状的基础上,剖析了国外干热岩主体压裂技术的特点,分析了国内干热岩开发面临的形势及压裂技术难点,提出了国内干热岩压裂技术攻关方向,即开展干热岩高温岩石力学及地应力特征、热应力作用下缝网形成机制研究,耐超高温分段/分层压裂工具研制,高温硬地层体积压裂设计方法与软件开发,裂缝长期实时监测技术研究等,以尽快形成适合我国干热岩储层特点的配套压裂技术,加快干热岩资源的开发利用进程。