基准能耗的计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,节能培训,基准能耗的计算,技术质量处,李立岩,2009,年,3,月,目录,1978,年至,2000,年，能源消费翻一番支撑国民经济翻了两番。到,2020,年，国民经济要比,2000,年翻两番，依靠能源也翻两番来支撑这个发展，无论进口资源、自己生产，还是环境污染，都是不可行的，也是不现实的。,按照,2000,年能耗,13.6,亿吨标煤的基数测算，在需要采取各种措施以后，可望到,2020,年经济翻两番时，只用,29,亿吨到,33,亿吨来支撑,1,、,1978,年至,2000,年，能源消费翻一番支撑国民经济翻了两番。到,2020,年，国民经济要比,2000,年翻两番，依靠能源也翻两番来支撑这个发展，无论进口资源、自己生产，还是环境污染，都是不可行的，也是不现实的。,按照,2000,年能耗,13.6,亿吨标煤的基数测算，在需要采取各种措施以后，可望到,2020,年经济翻两番时，只用,29,亿吨到,33,亿吨来支撑,1,、,1978,年至,2000,年，能源消费翻一番支撑国民经济翻了两番。到,2020,年，国民经济要比,2000,年翻两番，依靠能源也翻两番来支撑这个发展，无论进口资源、自己生产，还是环境污染，都是不可行的，也是不现实的。,第一部分 概 述,第二部分 影响装置能耗的主要因素分析,第三部分 基准能耗的计算条件,第四部分 基准能耗的计算,第五部分 装置的评价,能耗简介,1,、炼油能耗的计算基础,2,、装置炼油能耗的计算,3,、炼油厂（公司）能耗的计算,能耗,单位能量因数耗能,能量密度质数（,EII,）,炼油部分的能耗计算,1,、装置能耗,装置能耗,=,装置的各项消耗,/,装置加工量（千克标油,/,吨）,2,、炼厂能耗（公司能耗）,能耗,=,炼油部分动力消耗,/,原料油加工量（千克标油,/,吨）,3,、炼厂单位能量因数,单位能量因数耗能,=,能耗,/,单位能量因数,4,、能量密度指数,EII,（,Energy Intensity Index),能量密度指数,EII=,实际能耗,/,理论能耗,炼油能耗（续）,能量密度指数（）,能量密度指数就是炼厂实际能耗与其原油加工设施的理论能耗的比值。它是燃料型炼油厂绩效评价的主要指标之一。（在进行评价时，假定在整个炼油过程中所有中间加工原料都维持在,37.6,度以上的温度）,EII=,（炼厂实际总能耗,/,（装置利用能力,X,装置的标准能耗）之和,+,显热,+,界区外系统耗能,化工部分的能耗计算,4,、化工板块的能耗计算,化肥部分的能耗计算,吨氢标煤耗,=,产氢标煤耗,/,产氢量,热电部分的能耗计算,供电标煤耗,供热标煤耗,装置能耗计算举例,已知某企业的一个炼油装置某月的月加工量为,110666,吨，月耗新鲜水为,4286,吨，月耗循环水为,540884,吨，月耗电为,2757000,千瓦,.,时，月耗中压蒸汽（,3.5MPa,）为,1967,吨，月耗低压蒸汽（,1.0 Maa,）为,2002,吨，月耗用瓦斯为,1789,吨，请问：该装置当月实际能耗为多少千克标油,/,吨？,装置能耗举例,解答：月耗新鲜水折算单耗：,4286*0.17/110666=0.01,千克标油,/,吨,月耗循环水折算单耗：,540884*0.1/110666=0.49,千克标油,/,吨,月耗电折算单耗：,2757000*0.26/110666=6.48,千克标油,/,吨,月耗蒸汽折算单耗：,1967*88/110666=1.56,千克标油,/,吨,2002*76/110666=1.38,千克标油,/,吨,月耗燃料折算单耗：,1789*950/110666=15.36,千克标油,/,吨,0.01+0.49+6.48+1.56+1.38+15.36=25.28,千克标油,/,吨,因此该装置当月实际能耗为,25.28,千克标油,/,吨,概述,作为炼油厂原油的第一道加工工序，常减压蒸馏装置的能耗一般占到全厂总能耗的,14%-20%,左右。,其用能水平的高低直接关系到,整个炼油厂,能耗水平和经济效益，因此作好常减压蒸馏装置的节能降耗工作有着重要的意义。,概述,常减压蒸馏装置能耗组成,装置能耗主要是工艺过程所必须消耗的,燃料,、,蒸汽,、,电力,及,水,等所产生的能量消耗。以及该装置与其他装置的互供热等。,概述,燃料能耗占整个装置能耗的,85%,左右,蒸汽和电分别占整个装置能耗的,1015%,左右,水等占整个装置能耗的,35%,左右,因此在保证产品收率和质量的前提下如何尽可能地降低燃料消耗对常减压装置能耗的降低是至关重要的。,概述,常减压蒸馏装置基本组成,一般地，常减压蒸馏装置主要由,电脱盐系统；换热及冷凝、冷却系统；初底油（闪底油）加热及常底油加热系统；初馏、常压和减压分馏系统分馏；三注系统；轻烃回收系统（加工轻质原油且达到经济规模时一般设置轻烃回收系统）,概述,基本条件：,原油进装置温度,40,度；,电脱盐后的原油含水按照,0.2,（重）,%,；,原油换热分为,3,个部分（,1,）脱前换热,40-135,度。（,2,）脱后,-132,度进初馏塔。（,3,）初底油换热到合理温度进炉。,概述,以沙特轻质原油和中质原油按混合比例为,50%,：,50%,的原油作为基准原油。装置处理规模按,500,万吨,/,年，年开工时数按,8400,小时考虑。装置组成主要包括电脱盐、初馏、常压蒸馏、减压蒸馏和轻烃回收等,5,部分。主要工艺技术方案：设两级交流电脱盐；采用无压缩机,初馏提压操作方案回收轻烃；减压一线考虑拔出柴油技术；当减压深拔时采用微湿式技术。,概述,产品方案,初馏塔顶油：干点,180,。,常压塔顶油：干点,180,。,轻烃回收脱丁烷塔顶液化石油气：,轻烃回收脱戊烷塔顶轻石脑油：干点,80,。,常一线油（作为航煤）：干点,28,0,。,常二线油（作为柴油）：干点,365,。,常三线油（作为柴油）：干点,365,。,常四线油（作为蜡油）：干点,80,。,减一线油（作为柴油）：干点,365,。,减二线油（作为蜡油）：干点,550,。,减三线油（作为蜡油）：干点,650,。,概述,产品质量,石脑油与航煤的脱空度：,ASTM D86,（,5%-95%,）,12,。,航煤与轻柴油的脱空度：,ASTM D86,（,5%-95%,）,8,。,轻柴油与重柴油的脱空度：,ASTM D86,（,5%-95%,）,-20,。,轻蜡油与重蜡油的脱空度：,ASTM D1160,（,5%-95%,）,5,。,概述,1,各塔侧线产品的回收热量均按出塔温度换热至下述换后终温后去罐区（或出厂）,石脑油,40,常压各侧线油,60,减压各侧线油,90,减压渣油,110,基准能耗的确定,各塔的汽提蒸汽量,初馏塔：,0,常压塔,：,相当于常压渣油的,1.5%,（重）（包括侧线汽提蒸汽）,减压塔：燃料型的为减压渣油的,2.0%,（重）,润滑油型的为减压渣油的,4.0%,（重）,（,包括侧线汽提蒸汽）,概述,雾化蒸汽：相当于所用燃料的,20,（重）,%,。,抽空用蒸汽：一般,1.0MPa,蒸汽，,250,。,8.0,公斤,/,吨（湿式，含微湿式）,10.0,公斤,/,吨（干式）,加热炉的热效率等于,90%,。,概述,装置用电：,65MJ/t,（,1.55,千克标油,/,吨）,装置用水：,润滑油型：,13.40MJ/t,（,0.32,千克标油,/,吨）,燃料型：,湿式、微湿式：,10.50MJ/t,（,0.25,千克 标油,/,吨）,干式：,9.20MJ/t,（,0.22,千克标油,/,吨）,概述,(,续,),常减压蒸馏装置工艺过程用能特点,一般来讲，常减压蒸馏装置主要表现为物理过程，装置的加工过程即为加热,-,分馏,-,换热及冷却，即原油加热到较高温度进入分馏系统，分割出不同馏分的产品，再经换热冷却，完成整个生产过程。,影响基准能耗的客观因素,原油性质影响,减压拔出深度的影响,回收轻烃的影响,产品方案的影响,装置负荷率的影响,其它因素,影响装置能耗的要素分析,影响装置能耗的要素分析,影响装置能耗的因素很多，各因素之间关系错综复杂，并且各装置组成、原油品种和产品方案各异，难以找出一个各种装置普遍适用的具体的基准能耗指标。,本基准能耗立足于共性，选择具有一定代表性的国外原油和国内原油，通过流程模拟（优化）和,“,窄点,”,技术等应用，获得一种具有普遍意义的装置基准能耗。,原油特性因数的影响（随着特性因数的增加，油品加热所需要的热量也会相应上升）,原油比重的影响（随着原油比重的上升，能耗相应下降）,拔出率的影响：原油轻,-,汽化率高,-,拔出率高,-,能耗增加,影响装置能耗的要素分析,影响基准能耗的客观因素及其校正方法,(,续）,基准能耗计算,由表我们可绘出基准能耗和总拔出率的关系曲线，见上图。,影响基准能耗的客观因素及其校正方法,(,续）,由曲线看出，常减压蒸馏装置的能耗和总拔出率存在较好的线性关系。据此回归出如下以校正原油因比重、总拔出率变化对基准能耗影响的关联式（公式适用于燃料型）。,E=3.5132C+206.68,式中,E,能耗，,MJ/t,原油；,C,总拔出率，,m%,。,基准能耗的计算,基准能耗所用能耗折算指标按照,2002,年出版的中华人民共和国行业标准,石油化工设计能量消耗计算方法,（,3110,2001,）执行。,基准能耗的计算,回收轻烃的影响,基准能耗计算,L,：液化石油气收率（占原油），,m%,适用于液化石油气收率不小于,0.58%,。,如果,L,小于,0.58%,，则,K,1,按照,15MJ/t,考虑。,校正系数,K,1,=6.3652L+11.351,如没有轻烃回收，则常减压基准能耗计算公式为：,E=3.5132C+206.68-K,1,基准能耗的计算,产品方案的影响,如果生产产品为润滑油方案，则常减压装置的基准能耗计算公式为：,E=3.5132C+206.68+K2,一般,K,2,取,20.0MJ/t,（,0.48,千克标油,/,吨）,基准能耗的计算,装置负荷率变化对能耗的影响,F=134.74-0.3384R,F-,装置负荷率变化时能耗相对百分数，,%,R-,负荷率，,%,考虑到加工负荷的影响，则常减压装置的基准能耗计算公式为：,E=,（,3.5132C+206.68,）,F,影响基准能耗的客观因素及其校正方法,(,续）,其它因素,诸如装置规模、季节、气温条件，公用工程条件、同其它装置（或单元）间的互供条件、地区条件、运转周期（初期和末期）、开停工次数等因素对装置的能耗都产生一定影响。,主要节能技术途径及措施,工艺流程全面综合优化。优化的工艺流程是节能的基础。,优化或改善工艺过程操作条件。,采用高效工艺设备，提高设备效率。用塔顶油气与原油深度换热。,产品低温热尽可能利用，如回收轻烃系统的塔底重沸，电脱盐排水预热注水等。,产品低温热纳入全厂甚至特定区域统一考虑，如集中发电、制冷，生活区取暖等。,提高设备运行效率，降低装置能耗,主要节能技术途径及措施,蒸馏过程主要节能技术,-,“,窄点,”,换热网络优化技术,“,窄点,”,换热网络优化技术是以窄点为基础发展起来的热能回收利用的综合技术，本部分内容在,一开始,已经阐述，这里就应用于常减压蒸馏装置简单予以说明。,主要节能技术途径及措施,显然窄点技术揭示了换热系统的基本特征，在确定经济合理的窄点的基础上，可以获得最优化的换热网络。达到最佳回收率，避免了冷热工程因违背其规则造成双份损失。,主要节能技术途径及措施,窄点技术的核心,避免有热量通过窄点换热,.,窄点上方应避免使用冷公用工程冷却物流。,窄点下方应避免使用热公用工程加热物流。,主要节能技术途径及措施,提高塔的分馏效率，从而在保证产品质量的前提下有效地降低塔内回流量，减小过汽化率和提高高温位取热比例，以利于节能。,优化加热炉操作，提高加热炉效率,优化分馏塔的操作，有效的提高