石化企業(yè)節(jié)能工作的方向和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

石化企業(yè)節(jié)能工作的方向和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1企業(yè)能耗費(fèi)用已超必須核算除了原材料，巖芯公司的能耗是生產(chǎn)成本的第二個重要組成部分。目前，單位面積的耗能率已超過公司總生產(chǎn)能力的30%。因此，公司的降低成本是降低成本和提高競爭力的重要手段。典型的石化企業(yè)能源消耗構(gòu)成如表1所示。2巖漿巖企業(yè)的節(jié)能過程2.1強(qiáng)化蒸發(fā)及余能利用石化企業(yè)主要設(shè)備包括反應(yīng)器、蒸餾塔等工藝設(shè)備，以及換熱器、加熱爐和機(jī)泵設(shè)備等。工藝設(shè)備主要通過采用新設(shè)備、新材料及強(qiáng)化手段等提高能量利用效率。反應(yīng)器主要通過組合強(qiáng)化改善傳熱傳質(zhì)效果，以提高反應(yīng)器效率；加熱爐采取的主要措施包括強(qiáng)化燃燒，控制過?？諝庀到y(tǒng)；改善傳熱；減少散熱損失；加強(qiáng)煙氣余熱回收；控制燃料硫含量降低排煙溫度等。換熱器傳熱強(qiáng)化包括采用各種強(qiáng)化管，提高換熱系數(shù)。機(jī)泵設(shè)備主要按照工藝條件，合理匹配，并應(yīng)用各種調(diào)速技術(shù)，特別是變頻調(diào)速技術(shù)等，減少負(fù)荷浪費(fèi)。2.2降能降能措施石油加工過程是由一系列的工藝操作單元連接而成的，核心工藝過程如反應(yīng)、蒸餾等，屬于能量利用環(huán)節(jié)。改進(jìn)工藝過程是石化企業(yè)節(jié)能降耗的重要手段，通過改進(jìn)工藝降低工藝總用能和過程火用損耗，從源頭實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。工藝改進(jìn)主要包括采用新的催化劑和助劑等提高目的產(chǎn)品收率，以及開發(fā)新工藝，提高裝置操作柔性和降低能耗。典型的石化新工藝包括常減壓深拔工藝，在充分考慮裝置構(gòu)成及原油一二次加工能力配套的前提下配合全廠物料平衡提高蠟油收率，消除渣油處理量的瓶頸；延遲焦化的靈活可調(diào)循環(huán)比工藝，不僅提高裝置操作柔性，同時使得裝置用能更合理和可控；MTBE裝置反應(yīng)蒸餾工藝，通過反應(yīng)和蒸餾過程耦合，提高物料轉(zhuǎn)化率和降低能耗。2.3操作優(yōu)化措施在先進(jìn)的控制水平和良好的專業(yè)員工協(xié)助下，優(yōu)化操作條件不需要大量的投資，卻可得到良好的節(jié)能效果。在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，常用的操作優(yōu)化措施包括：優(yōu)化過汽化率，降低加熱爐負(fù)荷，節(jié)省燃料；蒸餾過程回流比優(yōu)化；氫油比控制調(diào)整；汽提蒸汽量合理控制；催化裂化提升管松動蒸汽和乙烯裂解稀釋蒸汽量控制；延遲焦化的循環(huán)比控制；操作溫度和壓力的優(yōu)化；分餾塔中段取熱優(yōu)化等。同時，在分餾塔取熱優(yōu)化的基礎(chǔ)上，改進(jìn)換熱網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)脫瓶頸改造，合理提高原料換熱終溫，節(jié)省加熱爐燃料等。2.4工藝裝置優(yōu)化與熱聯(lián)合裝置單元間的熱聯(lián)合是石化企業(yè)提高能量利用效率的一項(xiàng)重要措施，打破裝置界限，在多個裝置之間進(jìn)行冷、熱流的優(yōu)化匹配，避免“高熱低用”造成的能量無謂損失和裝置物流重復(fù)冷卻加熱帶來的熱量損失，同時從源頭避免大量低溫?zé)岬漠a(chǎn)生，達(dá)到上游冷卻負(fù)荷和下游加熱負(fù)荷同時節(jié)省的效果。熱聯(lián)合包括熱進(jìn)出料和裝置間物流換熱。熱進(jìn)出料是上下游裝置相連接的物料在上游裝置不經(jīng)過冷卻，直接進(jìn)入下游加工裝置，減少冷卻加熱兩個單元過程和設(shè)備，提高整體能量利用效率，節(jié)能效果明顯。石化企業(yè)可以實(shí)施的熱供料包括減壓渣油熱出料供焦化、減壓蠟油熱出料至催化、催化柴油和焦化蠟油熱出料至加氫等。裝置間物流換熱是指將一個裝置的熱量輸送至另外一個裝置作為加熱工藝介質(zhì)的熱源，以充分利用高溫位熱量達(dá)到降低燃料和加熱費(fèi)用的目的，包括直接換熱和間接換熱兩種方式。直接換熱如催化油漿加熱常減壓初底油，提高原油換熱終溫，直接減少常壓爐熱負(fù)荷，節(jié)省燃料油或者燃料氣；以及催化頂循直接引至氣分作分餾塔再沸器熱源，減少氣分裝置蒸汽消耗等。裝置間間接換熱如催化與氣分裝置的熱聯(lián)合，通過循環(huán)熱媒水的方式，在催化取熱，將升溫后的熱媒水作為氣分丙烯塔等再沸器熱源，節(jié)省蒸汽，提高低溫?zé)崃坷眯?，同時降低催化裝置的冷卻負(fù)荷。在工藝裝置優(yōu)化和熱聯(lián)合基礎(chǔ)上，結(jié)合裝置平面布置和低溫?zé)嵩礋嶷宸植?，設(shè)計(jì)合理的低溫?zé)峄厥绽孟到y(tǒng)，如通過循環(huán)熱媒水流程回收的低溫?zé)崃靠勺鳛椴糠衷稀⑿迈r水和除鹽水、管線伴熱、罐區(qū)維溫、冬季采暖和生活熱水等的熱源?？梢愿鶕?jù)熱源、熱阱的溫位、熱量進(jìn)行熱媒水流程的串并聯(lián)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)熱量回收及利用的最大化，如圖1所示。2.5儲存系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)儲運(yùn)系統(tǒng)是石化企業(yè)很好的低溫?zé)嶷逯?，全廠低溫?zé)嵊泻艽蟛糠中枰ㄟ^儲運(yùn)系統(tǒng)來回收利用，因此，儲運(yùn)系統(tǒng)的合理用能對石化企業(yè)節(jié)能具有重要現(xiàn)實(shí)意義。儲運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗原則主要有以下幾個方面：（1）儲量最小化，包括原油、中間產(chǎn)品和成品罐。這主要是從降低工藝總用能的角度實(shí)現(xiàn)儲運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗；（2）儲運(yùn)參數(shù)最優(yōu)化，從源頭實(shí)現(xiàn)最小維溫加熱負(fù)荷；（3）選擇適宜的加熱方式，包括蒸汽改熱媒水、進(jìn)罐管線上采用熱媒水/管殼式換熱器、出罐口和泵入口采用抽吸式加熱器，保證送油粘度要求等。2.6循環(huán)水系統(tǒng)改造水系統(tǒng)主要包括新鮮水、除鹽水、凝結(jié)水和循環(huán)水系統(tǒng)等。水系統(tǒng)主要改進(jìn)措施包括提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)；采用水夾點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)水的梯級利用，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，采用源頭節(jié)約、過程優(yōu)化低水高用、污水回用等；提高化學(xué)制水收率，控制新鮮水耗低于1.1。2.7提高能量轉(zhuǎn)換效率石化企業(yè)的電力來源主要有兩個方面：企業(yè)自產(chǎn)電力和外購電力。對于電力系統(tǒng)，應(yīng)首先優(yōu)化物料傳輸，減少不必要的物料輸送，通過停開或少開機(jī)泵直接節(jié)省電力，包括直供料、在線調(diào)和技術(shù)、熱聯(lián)合減少空冷電耗等。其次，提高功率因數(shù)，采用節(jié)能設(shè)備和技術(shù)，提高能量轉(zhuǎn)換過程效率。最后，在新的電力平衡和需求格局下安排合理的外購電力。2.8從機(jī)械化系統(tǒng)運(yùn)行作為能量密集型行業(yè)，石油化工企業(yè)使用蒸汽量大，在蒸汽的生產(chǎn)、輸轉(zhuǎn)、使用和回收利用等過程中采取有效節(jié)能技術(shù)，是石化企業(yè)節(jié)能的重點(diǎn)工作之一。蒸汽系統(tǒng)節(jié)能主要涉及以下方面：（1）提高蒸汽參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)蒸汽參數(shù)最優(yōu)化，優(yōu)質(zhì)的蒸汽，可減少用戶蒸汽的消耗量；（2）優(yōu)化供汽系統(tǒng)，實(shí)行熱電聯(lián)供，根據(jù)生產(chǎn)、季節(jié)變化，優(yōu)化鍋爐運(yùn)行和供汽管線；（3）回收外排乏汽、蒸汽冷凝水、采用節(jié)汽除氧技術(shù)，節(jié)約蒸汽；（4）分級供汽，充分利用蒸汽能級，在條件允許的條件下，使用參數(shù)最低化；（5）減少過程蒸汽消耗，改進(jìn)工藝過程，調(diào)整操作條件，減少過程用汽，直接熱聯(lián)合，以油品的熱量替代蒸汽加熱；（6）回收余熱，發(fā)生蒸汽；（7）優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行，已經(jīng)定型的管網(wǎng)系統(tǒng)，調(diào)整合理的流量，做好保溫，及時排凝。新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，合理的管網(wǎng)布置，選擇與流量匹配的管徑，使管網(wǎng)處于最優(yōu)狀態(tài)運(yùn)行；（8）伴熱系統(tǒng)，在滿足伴熱保溫的條件下，采用熱水伴熱。對間接使用蒸汽的管線、設(shè)備，安裝適當(dāng)?shù)氖杷?，回收利用凝結(jié)水。3裝置間熱集成某石化廠重整裝置與芳烴裝置平面布置距離較近，且由于兩裝置的產(chǎn)品關(guān)聯(lián)度較高，物流的可能泄露對產(chǎn)品的影響不大。本文以這兩套裝置為例，分別進(jìn)行各裝置單獨(dú)熱集成以及裝置間的熱集成。兩裝置的物流現(xiàn)行的換熱網(wǎng)絡(luò)所需要的加熱公用工程的量為18.286MJ/h。3.1單獨(dú)熱集成改造的節(jié)能通過夾點(diǎn)分析優(yōu)化各自的換熱網(wǎng)絡(luò)。兩裝置均取夾點(diǎn)溫差為20℃，芳烴抽提裝置和重整反應(yīng)裝置單獨(dú)熱集成改造后的換熱網(wǎng)需要加熱公用工程量13.47MJ/h，節(jié)能達(dá)25%；網(wǎng)絡(luò)改造需要增加換熱面積約274m2，擬新增一臺換熱器，整個改造工程投資約需20萬元。3.2加熱公用工程在裝置之間直接進(jìn)行熱集成時，仍取夾點(diǎn)溫差為20℃，集成優(yōu)化后所需加熱公用工程的量為10.35MJ/h，節(jié)能達(dá)40%以上，但其中跨裝置的換熱量為9.24MJ/h。綜合熱集成需要增加總換熱面積為413m2，擬新增換熱器4臺，整個改造工程投資需44萬元。4石化企業(yè)節(jié)能方案的研究石化企業(yè)節(jié)能降耗是當(dāng)前能源形勢