炼油焦化装置能耗分析及节能优化实践

文章结合炼油企业的实际状况,着重分析了炼油焦化装置中的能耗构成及节能优化实践。     

进一步降低炼油企业的能耗

我国炼油企业能耗与国外先进水平相比仍有较大差距，仍有较大节能潜力。炼油企业必须进一步采取有效的节能措施，如运用科学分析方法进行过程能量分析，抓住重点降低主要装置能耗，提高加热炉效率，降低催化裂化装置生焦率，优化生产流程，搞好装置间热联合，降低动力消耗以及采用新技术等，以进一步降低炼油企业能耗。提升企业竞争力，促进企业可持续发展。     

炼油企业系统节能降碳实践

该文以某中等规模炼油企业为例,结合当前“双碳”目标背景,介绍了该企业能源消耗情况与碳排放现状,概括了炼油企业节能降碳的三个方向。从技术方面系统介绍炼油企业节能降碳的实施过程,列举了部分已完成的节能降碳项目实例,如对柴油加氢装置实施增加热高低分流程节能改造,对常减压装置新增初馏塔侧线改造,通过装置间热联合停运航煤加氢装置反应进料加热炉,实施加热炉余热回收改造,进行炉内强化传热改造、炉外壁喷涂保温涂料,实施低温热系统优化,提升转动设备能效等。企业通过系统性实施节能降碳举措,炼油综合能耗降低了11.98%,单因能耗降低了7.3%,碳排放总量降低了5.13%,节能管理水平大幅提升。     

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。     

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。     

近年国外炼油厂的节能趋势

本文介绍了我国和国外炼油工业的节能概况,认为我国的主要炼油装置经过节能改造后,其能耗已逐渐接近国际水平。现在节能还有潜力,各国都在研究继续节能,但进一步节能要求较多的投资和更完善的管理。文中重点介绍了国外炼油厂的节能措施,如改进蒸汽系统和保温;提高加热炉热效率;功-热联产;能量回收;采用节能工艺、节能设备和电子计算机等。最后对我国今后节能提出了几点建议。     

炼油过程能量优化和低温余热回收利用

通过分析炼油过程能量传递和低温余热热源及热阱特征,运用热力学试探法和数学规划法建立了炼油过程系统能量优化方法和低温余热大系统优化回收利用方法。系统能量优化涵盖炼油过程总能规划、直接热联合和热供料、装置内部能量优化、低温余热利用等方面;低温余热利用包括热源热阱分类评价、热水子网络建立、大系统柔性分析。在中国石化洛阳分公司的应用结果表明,该方法能有效地应用于炼油厂节能改造和运行优化,实施后全厂能耗降低97.8 MJ/t,年节能效益为4 111.62万元。     

世纪之交中国炼油工业的节能问题

指出了世纪之交中国炼油工业的现状和面临的挑战。认为中国炼油工业必须深入节能，必须进行企业资源规划优化、炼油厂能耗构成优化和能量集成优化，采用先进管理模式，开展节能技术的基础研究，开发和应用新的节能技术和设备。     

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。     

我国炼油企业提高能源效率的途径

对国内炼油企业炼油综合能耗指标与国际先进水平的差距进行了分析.论述了国内炼油企业应如何进行工艺流程合理匹配,如何提高能源利用效率和能量转化效率.阐述了炼油企业在加强资源化管理、低温热回收利用及管理层推动节能等方面应采取的措施.     

渣油加氢装置节能优化设计

介绍了某公司新建2.5 Mt/a渣油加氢处理装置工艺概况及原设计节能措施,从操作参数、工艺流程设置及能量综合利用等方面,介绍了汽、电、燃料和水等方面的节能优化方案,并提出以下改进措施:①降低空冷入口温度,回收低温热;②降低烟气温度,提高加热炉效率;③循环氢压缩机采用背压式汽轮机;④新氢压缩机采用常规逐级返回流程,可选用HydroCom系统,提浓氢单独设置压缩机;⑤过滤器反冲洗油直接送催化裂化装置;⑥空冷器与加热炉风机采用变频技术;⑦优化流程,降低循环水用量;⑧优化换热流程,提高发生蒸汽品质与流量;⑨设置液力透平,回收能量;⑩调整机泵选型,选择高效机泵。节能优化设计使装置能耗比原设计低296.78 MJ/t,年经济效益约为1 000×104 RMB$。     

克拉玛依石化Ⅰ套蒸馏装置换热网络优化

介绍了中国石油克拉玛依石化公司Ⅰ套蒸馏装置换热网络优化方案及实施情况。通过利用国外先进的模拟优化软件和技术,并采用夹点技术对换热网络进行了优化分析,从而形成了投资效益比较高的优化方案。通过优化方案的实施,装置未新增任何设备,只调整了运行工艺参数,使装置0.6 MPa蒸汽增产2 t/h,降低电负荷17.5 k W,降低热负荷895.5 k W,每年节能效益44.20万元,约占改造前成本的1.03%,节能效果显著。     

硫磺回收装置的能耗分析及节能

通过某些引进装置的设计能耗、单位能耗及各项公用工程在装置能耗中所占比例等一系列数据,分别从装置产生的能量和消耗的能量进行逐项分析.提出了硫磺回收部分应采用合适的焚烧温度,利用凝结水代替除氧水,减少外供除氧水量,节约电耗;尾气处理部分应减少蒸汽耗量,降低电耗量;合理选择加热方式,降低燃料气用量;调整急冷水、贫液和酸性气的冷却方案等节能措施.     

CNG站脱水装置节能技术

CNG站脱水装置是CNG加气站的主要耗能单元之一,其脱水效果的好坏直接影响到CNG的气质。针对目前CNG站脱水装置再生工艺不合理、再生时间长、再生能耗高等问题,结合脱水装置实际运行情况,开展了节能技术研究,提出了利用再生气余热的节能技术。其节能核心在于通过能量（热量和冷量）的互补利用,提高加热炉的进口温度以缩短加热时间,降低加热炉电耗量,同时降低冷凝分离器的进口温度以改善CNG的分离效果,实现了CNG站脱水装置节能降耗与优化再生效果的双重目标。在不改变其他设备及参数的条件下,完成了节能技术改造前后能耗对比测试。结果表明：CNG站脱水装置的加热时间缩短了27.3%,再生气用量节约了18.4%,加热炉电耗量降低了28.6%,节能效果明显。     

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。     

炼油厂气体分馏装置用能的集成和优化

文摘: 气体分馏装置分布广,能量流密集, 对该装置进行节能研究, 具有重要意义. 近年来, 辆外许多炼油厂采用催化裂化装置与气分装置热联合技术, 使气体分馏装置能耗大幅度下降, 但盱热媒水温位和流量的限制, 使其能耗仍有较大下降空间通过对多套气体分馏装置的研究, 利用过程能量集成技术, 综合了某气体分馏装置的流程结构,工艺限制,用能优化目标及设备投资等多种因素, 对系统进行了用能调优分析. 在此基础上, 采用通用流程模拟软件对气体分馏装置进行了全流程模拟, 提出了节能技术方案(1). 对脱轻C4塔进行工艺参数调整后, 提高塔顶操作温度, 使脱轻C4塔塔顶蒸汽作为丙烯塔再沸器热源, 实现多效蒸馏; (2). 脱丙烷塔由单塔流程改为高低压双塔, 高压塔为非清晰分割, 低压塔采用清晰分割; (3). 对热媒水换热网络进行调优,品种以保证新工况下热媒水的输入热量不变, 从而减少系统1.0MPa蒸汽的乃是. 通过该方案使装置能耗下降了669MJ/t, 单耗下降了19%, 1年收回投资. 脱轻C4塔与脱丙烯塔间进行多效蒸馏, 脱丙烷塔双塔流和的新工艺可靠,节能效果显著, 具有普遍推广价值.     

MTBE合成及裂解装置节能对策的探讨

探讨了中国石化燕山分公司MTBE合成及裂解装置的节能措施。将MTBE合成、裂解装置甲醇回收系统合并运行,停开一个甲醇回收塔;实现MTBE产品向MTBE裂解装置直输,减少物料的热量损失;利用Aspen Plus软件优化两套装置3个精馏塔的操作,降低各塔的热负荷;降低MTBE裂解反应的温度,减少中压蒸汽的消耗量;应用凝结水闭式回收技术,将装置凝结水的余热再利用;提高循环冷却水质量、用好蒸汽疏水器对装置节能均具有积极作用。上述措施的实施,可节约总能量为2.702×108MJ/a,MTBE合成和裂解两装置节能的经济效益总和为2064.98万元/a。     

重油催化裂化装置节能措施与效果分析

以武汉分公司2号重油催化裂化装置为背景,从核心工艺的选择及其特点综合分析装置节能改进措施的有效性。借助能量分析与炯分析理论,从装置烧焦、烟气能量回收和反应油气分馏过程等对改造前后装置用能进行综合分析,通过理论上对装置全局用能认知的深入,以及对催化裂化装置用能关键共性问题的分析,结合具体工艺针对性实施解决瓶颈策略。改进后装置的能耗下降了约15．5个单位,改造后分馏和换热网络的炯效率提高约16．8个百分点,投资的回收期约2a,节能措施及效果分析表明通过能量分析指导催化裂化过程的节能降耗,效果显著,核心工艺过程的用能优化能有效改善装置用能,充分体现了节能理论有效指导工业实践的作用。     

换热网络节能潜力分析评价

换热网络是工艺装置中重要的能量回收子系统,优化换热网络能够有效提高能量回收利用效率。在优化改造之前,分析换热网络的节能潜力,指出节能量,评价节能难度,对指导换热网络的优化改造显得十分必要。基于夹点技术,本研究通过分析实际热公用工程用量和最小 热公用工程用量之间的相互关系,将实际热公用工程与最小热公用工程的差值作为换热网络优化改造的节能量,探讨提出将换热网络节能量与夹点区间热物流热量的比值作为节能潜力指标,用于评价换热网络改造的节能难度,并研究该指标在不同工艺装置热集成上的应用。以延迟焦化装置和喷气燃料加氢装置为案例,对其进行换热网络热集成改造,改造后增加热量回收4 537 kW,节能效果显著。     

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。