基準(zhǔn)能耗的計(jì)算解讀

1、 節(jié)能培訓(xùn)節(jié)能培訓(xùn) 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 技術(shù)質(zhì)量處李立巖 2009年3月 目錄 1978年至2000年，能源消費(fèi)翻一番支撐國民經(jīng)濟(jì)翻了兩番。到 2020年，國民經(jīng)濟(jì)要比2000年翻兩番，依靠能源也翻兩番來支撐這 個(gè)發(fā)展，無論進(jìn)口資源、自己生產(chǎn)，還是環(huán)境污染，都是不可行的， 也是不現(xiàn)實(shí)的。 ?按照2000年能耗13.6億噸標(biāo)煤的基數(shù)測算，在需要采取各種措施以 后，可望到2020年經(jīng)濟(jì)翻兩番時(shí)，只用29億噸到33億噸來支撐1、 1978年至2000年，能源消費(fèi)翻一番支撐國民經(jīng)濟(jì)翻了兩番。到 2020年，國民經(jīng)濟(jì)要比2000年翻兩番，依靠能源也翻兩番來支撐這 個(gè)發(fā)展，無論進(jìn)口資源、自己生產(chǎn)

2、，還是環(huán)境污染，都是不可行的， 也是不現(xiàn)實(shí)的。 按照2000年能耗13.6億噸標(biāo)煤的基數(shù)測算，在需要采取各種措施以 后，可望到2020年經(jīng)濟(jì)翻兩番時(shí)，只用29億噸到33億噸來支撐1、 1978年至2000年，能源消費(fèi)翻一番支撐國民經(jīng)濟(jì)翻了兩番。到 2020年，國民經(jīng)濟(jì)要比2000年翻兩番，依靠能源也翻兩番來支撐這 個(gè)發(fā)展，無論進(jìn)口資源、自己生產(chǎn)，還是環(huán)境污染，都是不可行的， 也是不現(xiàn)實(shí)的。 第一部分 概概 述述 第二部分 影響裝置能耗的主要因素分析影響裝置能耗的主要因素分析 第三部分 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算條件基準(zhǔn)能耗的計(jì)算條件 第四部分 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 第五部分 裝置的評價(jià)裝置的評價(jià)

3、能耗簡介能耗簡介 1、煉油能耗的計(jì)算基礎(chǔ) 2、裝置煉油能耗的計(jì)算 3、煉油廠（公司）能耗的計(jì)算 能耗 單位能量因數(shù)耗能 能量密度質(zhì)數(shù)（EII ） 煉油部分的能耗計(jì)算 1、裝置能耗 裝置能耗=裝置的各項(xiàng)消耗/裝置加工量（千克標(biāo)油/噸） 2、煉廠能耗（公司能耗） 能耗=煉油部分動(dòng)力消耗/原料油加工量（千克標(biāo)油/噸） 3、煉廠單位能量因數(shù) 單位能量因數(shù)耗能=能耗/單位能量因數(shù) 4、能量密度指數(shù)EII（Energy Intensity Index) 能量密度指數(shù)EII=實(shí)際能耗/理論能耗 煉油能耗（續(xù)） ? 能量密度指數(shù)（） ? 能量密度指數(shù)就是煉廠實(shí)際能耗與其原油加 工設(shè)施的理論能耗的比值。它是燃料

4、型煉油 廠績效評價(jià)的主要指標(biāo)之一。（在進(jìn)行評價(jià) 時(shí)，假定在整個(gè)煉油過程中所有中間加工原 料都維持在37.6 度以上的溫度） ? EII= （煉廠實(shí)際總能耗/（裝置利用能力 X裝置的標(biāo)準(zhǔn)能耗）之和+顯熱+界區(qū)外系 統(tǒng)耗能 化工部分的能耗計(jì)算 4、化工板塊的能耗計(jì)算 化肥部分的能耗計(jì)算 噸氫標(biāo)煤耗=產(chǎn)氫標(biāo)煤耗/ 產(chǎn)氫量 熱電部分的能耗計(jì)算 供電標(biāo)煤耗 供熱標(biāo)煤耗 裝置能耗計(jì)算舉例 ? 已知某企業(yè)的一個(gè)煉油裝置某月的月加工量 為110666噸，月耗新鮮水為4286噸，月耗循 環(huán)水為540884噸，月耗電為 2757000千瓦.時(shí)， 月耗中壓蒸汽（3.5MPa）為1967噸，月耗低 壓蒸汽（1.0 M

5、aa）為2002噸，月耗用瓦斯為 1789噸，請問：該裝置當(dāng)月實(shí)際能耗為多少 千克標(biāo)油/噸？ 裝置能耗舉例 ?解答：月耗新鮮水折算單耗：解答：月耗新鮮水折算單耗： ?4286*0.17/110666=0.01千克標(biāo)油/噸噸 ?月耗循環(huán)水折算單耗：月耗循環(huán)水折算單耗： ?540884*0.1/110666=0.49千克標(biāo)油/噸噸 ?月耗電折算單耗：月耗電折算單耗： ?2757000*0.26/110666=6.48千克標(biāo)油/噸 ?月耗蒸汽折算單耗：月耗蒸汽折算單耗： ?1967*88/110666=1.56千克標(biāo)油千克標(biāo)油/噸噸 ?2002*76/110666=1.38千克標(biāo)油千克標(biāo)油/噸噸 ?

6、月耗燃料折算單耗：月耗燃料折算單耗： ?1789*950/110666=15.36千克標(biāo)油千克標(biāo)油/噸噸 ?0.01+0.49+6.48+1.56+1.38+15.36=25.28千克標(biāo)油/噸噸 ?因此該裝置當(dāng)月實(shí)際能耗為因此該裝置當(dāng)月實(shí)際能耗為25.28千克標(biāo)油千克標(biāo)油/噸噸 概述 ?作為煉油廠原油的第一道加工工序，常減 壓蒸餾裝置的能耗一般占到全廠總能耗的 14%-20% 左右。 ?其用能水平的高低直接關(guān)系到整個(gè)煉油廠 能耗水平和經(jīng)濟(jì)效益，因此作好常減壓蒸 餾裝置的節(jié)能降耗工作有著重要的意義。 概述 ? 常減壓蒸餾裝置能耗組成 ? 裝置能耗主要是工藝過程所必須消耗的燃料、 蒸汽、電力及水等

7、所產(chǎn)生的能量消耗。以及 該裝置與其他裝置的互供熱等。該裝置與其他裝置的互供熱等。 概述 ? 燃料能耗占整個(gè)裝置能耗的 85%左右 ? 蒸汽和電分別占整個(gè)裝置能耗的 1015%左右 ? 水等占整個(gè)裝置能耗的35%左右 ? 因此在保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量的前提下因此在保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量的前提下 如何盡可能地降低燃料消耗對常減壓如何盡可能地降低燃料消耗對常減壓 裝置能耗的降低是至關(guān)重要的。裝置能耗的降低是至關(guān)重要的。 概述 ? 常減壓蒸餾裝置基本組成 ? 一般地，常減壓蒸餾裝置主要由 ? 電脫鹽系統(tǒng)；換熱及冷凝、冷卻系統(tǒng)； 初底油（閃底油）加熱及常底油加熱系統(tǒng)； 初餾、常壓和減壓分餾系統(tǒng)分餾；三注 系統(tǒng)；

8、輕烴回收系統(tǒng)（加工輕質(zhì)原油且達(dá) 到經(jīng)濟(jì)規(guī)模時(shí)一般設(shè)置輕烴回收系統(tǒng)） 概述概述 ? 基本條件： ? 原油進(jìn)裝置溫度40度； ? 電脫鹽后的原油含水按照0.2（重）%； ? 原油換熱分為3個(gè)部分（1）脫前換熱40- 135度。（2）脫后-132度進(jìn)初餾塔。（3） 初底油換熱到合理溫度進(jìn)爐。 概述 ? 以沙特輕質(zhì)原油和中質(zhì)原油按混合比例為 50%：50%的原油作為基準(zhǔn)原油。裝置處理 規(guī)模按500萬噸/年，年開工時(shí)數(shù)按8400小時(shí) 考慮。裝置組成主要包括電脫鹽、初餾、常 壓蒸餾、減壓蒸餾和輕烴回收等5部分。主 要工藝技術(shù)方案： 設(shè)兩級交流電脫鹽； 采用無壓縮機(jī)初餾提壓操作方案回收 輕烴； 減壓一線考慮

9、拔出柴油技術(shù)； 當(dāng)減壓深拔時(shí)采用微濕式技術(shù)。 概述 ?產(chǎn)品方案 ?初餾塔頂油：干點(diǎn)180。 ? 常壓塔頂油：干點(diǎn)180。 ? 輕烴回收脫丁烷塔頂液化石油氣： ? 輕烴回收脫戊烷塔頂輕石腦油：干點(diǎn)80。 ? 常一線油（作為航煤）：干點(diǎn)280。 ? 常二線油（作為柴油）：干點(diǎn)365。 ? 常三線油（作為柴油）：干點(diǎn)365。 ? 常四線油（作為蠟油）：干點(diǎn)80。 ? 減一線油（作為柴油）：干點(diǎn)365。 ? 減二線油（作為蠟油）：干點(diǎn)550。 ? 減三線油（作為蠟油）：干點(diǎn)650。 概述 ? 產(chǎn)品質(zhì)量 ? 石腦油與航煤的脫空度：ASTM D86（5%-95%） 12。 ? 航煤與輕柴油的脫空度： AS

10、TM D86（5%-95%）8。 ? 輕柴油與重柴油的脫空度： ASTM D86（5%-95%） -20。 ? 輕蠟油與重蠟油的脫空度：ASTM D1160（5%-95%） 5。 概述 ? 1各塔側(cè)線產(chǎn)品的回收熱量均按出塔溫度 換熱至下述換后終溫后去罐區(qū)（或出廠） ? 石腦油 40 ? 常壓各側(cè)線油 60 ? 減壓各側(cè)線油 90 ? 減壓渣油 110 基準(zhǔn)能耗的確定 各塔的汽提蒸汽量各塔的汽提蒸汽量 初餾塔：0 常壓塔：相當(dāng)于常壓渣油的 1.5%（重）（包括側(cè)線汽提蒸 汽） 減壓塔：燃料型的為減壓渣油的2.0%（重） 潤滑油型的為減壓渣油的4.0%（重） （包括側(cè)線汽提蒸汽） 概述 ? 霧化蒸

11、汽：相當(dāng)于所用燃料的20（重）%。 ? 抽空用蒸汽：一般1.0MPa蒸汽，250 。 8.0公斤/噸（濕式，含微濕式） 10.0公斤/噸（干式） ? 加熱爐的熱效率等于90%。 概述 ? 裝置用電：65MJ/t（1.55千克標(biāo)油/噸） ? 裝置用水： 潤滑油型：13.40MJ/t（0.32千克標(biāo)油/噸） 燃料型： 濕式、微濕式：10.50MJ/t（0.25千克 標(biāo)油/噸） 干式：9.20MJ/t（0.22千克標(biāo)油/噸） 概述(續(xù)) ? 常減壓蒸餾裝置工藝過程用能特點(diǎn) ? 一般來講，常減壓蒸餾裝置主要表現(xiàn)為物理 過程，裝置的加工過程即為加熱-分餾-換熱 及冷卻，即原油加熱到較高溫度進(jìn)入分餾系 統(tǒng)

12、，分割出不同餾分的產(chǎn)品，再經(jīng)換熱冷卻， 完成整個(gè)生產(chǎn)過程。 影 響 基 準(zhǔn) 能 耗 的 客 觀 因 素 ? 原油性質(zhì)影響 ? 減壓拔出深度的影 響 ? 回收輕烴的影響 ? 產(chǎn)品方案的影響 ? 裝置負(fù)荷率的影響 ? 其它因素 影響裝置能耗的要素分析 影響裝置能耗的要素分析影響裝置能耗的要素分析 ? 影響裝置能耗的因素很多，各因素之間關(guān) 系錯(cuò)綜復(fù)雜，并且各裝置組成、原油品種和 產(chǎn)品方案各異，難以找出一個(gè)各種裝置普遍 適用的具體的基準(zhǔn)能耗指標(biāo)。 ? 本基準(zhǔn)能耗立足于共性，選擇具有一定代 表性的國外原油和國內(nèi)原油，通過流程模擬 （優(yōu)化）和“窄點(diǎn)”技術(shù)等應(yīng)用，獲得一種 具有普遍意義的裝置基準(zhǔn)能耗。 ?

13、原油特性因數(shù)的影響（隨著特性因數(shù)的增加， 油品加熱所需要的熱量也會相應(yīng)上升） ? 原油比重的影響（隨著原油比重的上升，能 耗相應(yīng)下降） ? 拔出率的影響：原油輕-汽化率高-拔出率高 -能耗增加 影響裝置能耗的要素分析影響裝置能耗的要素分析 影響基準(zhǔn)能耗的客觀因素及其校正方法 (續(xù)） 序 號 原油 名稱 比重 d4 20 總拔出率 m% 基準(zhǔn)能耗 MJ/t 原油 備注 kg 標(biāo)油/t 1 俄羅斯油 0.8379 85.37 503.67 （12.03） 2 利比亞油 0.8614 80.26 495.30 （11.83） 3 伊朗輕油 0.8560 78.47 479.39 （11.45） 4

14、沙特輕油 0.8565 76.90 484.83 （11.58） 5 伊拉克輕油 0.8511 76.44 474.78 （11.34） 6 卡賓達(dá)油 0.8706 72.46 455.94 （10.89） 7 沙特中油 0.8664 72.40 454.26 （10.85） 8 阿曼油 0.8518 71.90 456.78 （10.91） 9 大慶原油 0.8563 63.29 431.66 （10.31） 10 勝利原油 0.8808 61.99 424.96 （10.15） 基準(zhǔn)能耗計(jì)算 由表我們可繪出基準(zhǔn)能耗和總拔出率的關(guān)系曲線，見上圖。 400.00 420.00 440.00 4

15、60.00 480.00 500.00 520.00 60.0065.0070.0075.0080.0085.0090.00 總 拔 出 率（C） m% 能 耗 （ E ） M J / t 原 油 影響基準(zhǔn)能耗的客觀因素及其校正方法 (續(xù)） 由曲線看出，常減壓蒸餾裝置的能耗和總拔出率存在 較好的線性關(guān)系。據(jù)此回歸出如下以校正原油因比重、 總拔出率變化對基準(zhǔn)能耗影響的關(guān)聯(lián)式（公式適用于 燃料型）。 ? E=3.5132C+206.68 式中 E能耗，MJ/t原油； ? C總拔出率，m%。 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 基準(zhǔn)能耗所用能耗折算指標(biāo)按照2002年出 版的中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)石油化工設(shè) 計(jì)能量消耗計(jì)

16、算方法（3110 2001）執(zhí)行。 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 ? 回收輕烴的影響 能耗常數(shù)K2與液化石油收率關(guān)系曲線 K2 = 6.3652L + 11.351 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 25.00 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 液化石油氣收率（占原油） wt% 能 耗 常 數(shù) K 2 M J / t 原 油 基準(zhǔn)能耗計(jì)算 ? L：液化石油氣收率（占原油），m% 適用于液化石油氣收率

17、不小于0.58%。 如果L小于0.58%，則K1按照15MJ/t考慮。 校正系數(shù)K1 =6.3652L+11.351 如沒有輕烴回收，則常減壓基準(zhǔn)能耗計(jì)算公式 為：E=3.5132C+206.68- K1 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 ? 產(chǎn)品方案的影響 ? 如果生產(chǎn)產(chǎn)品為潤滑油方案，則常減壓裝置 的基準(zhǔn)能耗計(jì)算公式為： E=3.5132C+206.68+K2 一般K2取20.0MJ/t（0.48千克標(biāo)油/噸） 基準(zhǔn)能耗的計(jì)算 ? 裝置負(fù)荷率變化對能耗的影響 ? F=134.74-0.3384R F-裝置負(fù)荷率變化時(shí)能耗相對百分?jǐn)?shù)，% R-負(fù)荷率，% 考慮到加工負(fù)荷的影響，則常減壓裝置的基準(zhǔn) 能耗計(jì)算公式為

18、： E=（3.5132C+206.68）F 影響基準(zhǔn)能耗的客觀因素及其校正方法 (續(xù)） ?其它因素 ? ? 諸如裝置規(guī)模、季節(jié)、氣溫條件，公用工 程條件、同其它裝置（或單元）間的互供條 件、地區(qū)條件、運(yùn)轉(zhuǎn)周期（初期和末期）、 開停工次數(shù)等因素對裝置的能耗都產(chǎn)生一定 影響。 主要節(jié)能技術(shù)途徑及措施主要節(jié)能技術(shù)途徑及措施 ?工藝流程全面綜合優(yōu)化。優(yōu)化的工藝流程是節(jié)能 的基礎(chǔ)。 ?優(yōu)化或改善工藝過程操作條件。 ?采用高效工藝設(shè)備，提高設(shè)備效率。用塔頂油氣 與原油深度換熱。 ?產(chǎn)品低溫?zé)岜M可能利用，如回收輕烴系統(tǒng)的塔底 重沸，電脫鹽排水預(yù)熱注水等。 ?產(chǎn)品低溫?zé)峒{入全廠甚至特定區(qū)域統(tǒng)一考慮，如 集中發(fā)電、制冷，生活區(qū)取暖等。 ?提高設(shè)備運(yùn)行效率，降低裝置能耗 主要節(jié)能技術(shù)途徑及措施主要節(jié)能技術(shù)途徑及措施 ? 蒸餾過程主要節(jié)能技術(shù)-“ 窄點(diǎn)” 換熱網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化技術(shù) ? “窄點(diǎn)” 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)是以窄點(diǎn)為基 礎(chǔ)發(fā)展起來的熱能回收利用的綜合技術(shù)，本 部分內(nèi)容在一開始已經(jīng)闡述，這里就應(yīng)用于 常減壓蒸餾裝置簡單予以說明。 主要節(jié)能技術(shù)