国外炼厂节能技术及先进经验简介

  作为石油炼制企业和化工生产企业，其能源消耗非常巨大，节能降耗的压力也非常大，怎么样做有效的能源管理和监控、为节能降耗提供相关依据和支持，是摆在炼化企业面前的一个问题。按照美国索罗门公司(Solomon)的单位体积内的包含的能量指数(EII)和KBC的最佳技术指数(BTI)来衡量，多年以来炼油厂作为一个整体能源利用效率并不高，炼油厂的平均能耗约为“最佳技术”炼厂水平的两倍。因此，炼油厂能量消耗系统存在很大的节能潜力，即使在能源利用效率较高的炼油厂也同样如此。

  炼油是微利型企业，竞争很激烈，企业之间使用的是相似生产技术和生产相似产品，除了规模、管理、产品有所差别以外，相互之间的主要差异就在于能源利用效率。近年来，人们越来越清晰的认识到节能工作对提高炼油竞争力有很大帮助，特别是炼油企业的过程节能、装置之间的热联合及热进料避免了大量的换热损失，有利于提高能源利用效率。因此，最近几年新建的多数炼油企业在设计模式上有了大的改进，逐渐将单一加工装置为独立界区的设计模式改为建设大型联合装置，大力推广节能技术与设备，能源利用效率有了很大提高。目前，世界炼油厂的平均能耗约为“最佳技术”炼厂水平的两倍，这充分证明企业建设初期就重视节能是最为关键的，装置一旦建成，要解决能效不高的问题成本相当昂贵。

  另外，对于已存在的炼油企业，虽然降低能量成本的动力是存在的，工艺装置采用节能措施和节能技术以后，如不进行大的改进而只单纯进行深度节能，投资的代价很大，往往造成节能不节钱的状态。

  一般来说，炼油厂的能效提高主要与以下三个领域的效率有关：装置和系统热联合与效率;发电与电力输入;加热炉效率。

  第一次石油危机后，能源价格陡涨以及分析和改造预热流程方法的出现，使得许多炼油厂在20世纪80年代初期和中期大幅度改进了热联合流程。

  热联合不仅是一种节能手段，也是一种降低新建装置基建投资的手段。热联合通过热量回收代替了单独的加热或冷却传热。使用适当的参数(如窄点温度)来确立回收程度，从而最大限度地降低传热设备(包括加热炉和冷却器)的基建总投资。这同样也适用于脱“瓶颈”改造。

  以前的热量回收流程较为简单，热量回收程度低，损失到空气和水冷器中的热量较高。在系统中设计最少数量的换热器可简化配管和平面布置，然而通过降低温度推动力而不改变设计来提高系统热量回收量的方法会导致换热器因子变差，因而错过了后来窄点技术所提供的提高热量回收量并同时降低基建总成本的机遇。

  装置规模也对换热流程有影响。对于能力达1000万吨/年的原油蒸馏装置而言，采用三段回流的方式比单段回流+塔顶冷凝系统的能效高，因为前者可提供高温位热量。

  还有一个需要仔细考虑的因素是与其它装置的一体化程度。过去，一套装置按独立系统模块设计和运转，一般会用独立的控制室。这不仅增加了基建成本(增设传热设备)，而且导致能量损失。相反，直接将高温常压重油作为减压塔进料可提高总能效。现在，原油加热流程回收减压塔回流和产品的热量，而这部分热量以前用于预热减压塔进料。

  以前独立的原油蒸馏装置原油预热温度很少能达到250°C，通常仅略高于200°C。它一般要求总系统的温度总推动力为60°C。窄点设计技术仅要求窄点换热器采用最低温度推动力，而不要求所有的换热器度采用最低温度推动力。

  为达到相同的能量性能目标，窄点技术的特点是最低温度推动力高于60°C。与以前的独立装置设计相比，采用窄点技术的设计能效更高，加热炉负荷可降低18%，但换热器总面积为前者的150%。

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