炼油化工企业的节能应用进展.ppt

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,*,炼油化工企业的节能应用进展,化工,08-5,班,陈曦,李凌超,目前我国化工行业能源利用状况,改革开放以来，我国在能源领域实行“开发与节约并重，把节约放在首位”的方针，能源开发与节约工作取得重大进展，能源效率有所提高,但我国能源利用效率仍明显低于发达国家，节能潜力仍然很大,炼油化工行业是能耗大户，我国炼油和石油化工装置的实际能耗与设计能耗对比，还有相当部分装置达不到设计指标，节能的工作量还相当大，而且同行业之间还存在较大的差距,随着我国炼油化工技术水平的提高，节能降耗、降低成本必将成为增加企业效益和提高市场竞争力的有效措施,对我国炼油化工节能技术,一,局部节能技术的应用,局部节能技术的应用主要体现在装置和设备,上的技术或工艺改进，装置能耗是生产技术水平和管理水平的综合反映。,通过研究工艺过程可以发现石油化工过程用能存在三大环节，,即将一次能源转换为工艺过程能够直接利用的能量形式的能量转换和传输环节、完成工艺核心过程能量使用的工艺利用环节及从工艺利用环节排除能量中进一步回收利用的能量回收环节,。,1,高效节能设备的开发,换热设备的高效强化,以应用面最广的间壁式换热设备为例，尽可能增加冷热流体沿程各处的传热温差，可大大强化传热效果，管壳式换热器的壳程往往是薄弱环节，近来采用折流杆栅代替传统的折流板，不仅可提高壳程传热系数约,20,，压降降低,50,，而且还能防止发生流体诱致振动。,管式加热炉的改进,尽量降低排烟温度是目前应用最广的节能有效手段，一方面要开发高效紧凑型换热器，目前较好的是用水作工质的热管换热器；另一方面要改进材质以解决露点腐蚀问题，例如新开发的,ND,钢等。在炉内传热面上涂,0,3-0,5mm,厚的碳化硅高辐射物质料强化红外辐射传热，炉效率可提高,2,5,个百分点。开发高效低,NOx,燃烧器又是一个重要的节能途径，又可符合环保要求。,目前正在发展的采用次声波技术除灰可以很大改善现有的高压蒸汽吹灰器应用效果不理想的状况，也可大大提高传热效率，,节能效果十分可观。,机泵和电机的变频调速,变频调速技术由于其技术先进，操作简便，响应速度快，无滑差损失和多种保护功能等优点倍受人们重视，特别是其良好的调速性能，显著的节能效果而成为当今最受欢迎、应用最广泛的调速系统。,近两三年来年来，由于电子技术迅猛发展，变频调速器价格相对下降，使得变频调速器在炼油工业中的应用日趋广泛，尤其在节能已成为全球性发展战略的今天，使用计算机进行优化控制，从而可以大大改善许多设备处于大马拉小车的情况下工作，这对于石油化工企业低负荷或变工况的油水泵具有很好的节能效果，目前这些技术在国内有了长足的发展。,精,(,分,),馏装置的节能技术应用,精馏塔是石化行业中应用最普遍而又十分重要的装置之一，精馏又是能耗极高的单元操作，而传统的精馏方式热力学效率很低，能量浪费很大。在今天能源价格不断上涨的情况下，如何降低精馏塔的能耗，已成为人们普遍关注的问题。从石化企业的许多分馏塔来看，在同样传质效果下，采用规整填料代替板式塔，可使压降减少到原来的,1,3,左右，对一个常减压装置，仅此一项便可使每吨油降低能耗,142 MJ,。,炼油化工企业装置众多，流程复杂，可用于改造节能的环节很多，下面就典型的工艺流程进行节能分析。,催化裂解工艺的节能状况,催化裂解的能耗主要由生焦、蒸汽、电三部分组成，催化裂解装置中能量的应用主要存在这些特点：能量利用率低；能量的回收率低；节能潜力巨大。通过减少生焦和蒸汽、电高级能的供入增加弃能回收，优化工艺流程，充分利用原有资源等可以大大降低催化裂解装置的能耗。,2,典型装置及工艺的节能情况,蒸馏中热泵技术的应用,在石油化工装置中，蒸馏是一种应用十分广泛的分离操作，多年来，人们已采用了多种方法和手段对蒸馏塔的装置和操作进行改进，以减少蒸馏塔所消耗的能量。利用改善保温及控制、优化操作条件、选用规整填料、装置的热集成等方法，可节约能量,2,-50,，近年来，人们开始研究在石油化工装置的蒸馏中利用热泵降低蒸馏过程的能耗。,热泵系统的类型很多，但适用于工业规模的主要有用其它的物质作为载热介质的间接热泵蒸馏和用分离的产品作为载热介质的直接热泵蒸馏，各有优缺点，可根据不同情况进行选用对于能耗过高的常规蒸馏流程，在满足经济操作参数的前提下，采用热泵蒸馏流程，可达到很好的节能降耗、节约水资源的效果，而且会带来较好的经济效益。,炼油厂常减压装置节能措施,总的用能过程可分为,3,大环节：能量的传输和转换，能量的工艺利用和能量的回收利用。目前主要有以下一些新措施。,（,1,）系统优化匹配。也就是打破单套装置界限，根据不同温位热源的特点合理地实行装置间的联合，其根本目的是避免“高热低用”，实现能量利用的最优化。,（,2,）优化换热网络，合理匹配冷热物流。为提高原油的最终换热温度，应合理分配取热，增加高温位热源。,量，而进行换热网络的优化是重中之重根据对换热过程有效能损失的分析在设计换热网络时，应安排一个高温热源进行多次换热，使每次的传热温差较小，而不宜使之直接与温度很低的冷流进行换热并产生较大的温差,（,3,）采用新工艺新设备，提高能量转 换利用水平。这些可以通过提高加热炉效率，采用内波外螺纹换热器，强化换热效果，应用变频调速技术，降低电耗等等措施实现。,（,4,）基于工艺操作条件优化的节能措施。降低常压塔过汽化率，调节减压塔急冷油回注量，提高减渣温度等等都可达到节能的效果,。,3,火炬的再利用,火炬是石化工业生产过程中为确保安全生产、防止突发意外事故所必须设置的重要设施。火炬气体的排放和燃烧，损失了资源并造成污染，治理火炬是一项集资源利用和环保效益于一体的节能举措。,中国石化高桥石化公司炼油厂熄灭火炬以前每小时跑损火炬气体,1,2 t,，每天的损失折合人民币,2,3,万元，既浪费资源，又污染环境。为熄灭火炬，,1997,年该厂投资,3 000,万元，采用了高起点、高标准、高科技含量的设备和工艺，安装了两座,3X 104m3,的气柜、,4,台湿式螺杆压缩机，同时配有安全可靠的自动点火装置，并采用计算机进行控制监测，实现了火炬气全部回收利用、火炬彻底熄灭。每月回收原火炬燃烧损失的气体,1 100 t,，年回收效益达,940,万元。,二,系统优化节能技术的应用,化工能量系统是指化工生产过程中由于能量的转换、利用、回收等环节有关的设备所组成的系统。它包括热回收换热网络子系统及蒸汽、动力、冷却、冷冻等公用工程子系统。,对化工能量系统从能量系统集成和优化的角度，从整体上进行优化节能考虑，尤其是在设计阶段就综合分析，确定最优能量系统将会十分重要。,1,夹点技术在系统节能中的应用,夹点技术指出：在进行换热的热、冷物流中存在着一处传热温差最小的点即夹点，夹点处的最小传热温差限制了热量的进一步回收，决定了最小的加热公用工程和冷却公用工程。,目前，虽然人们对全局各工艺过程间的相互关系进行了较深入的研究，而在全局能量集成上没能实现突破的背景下，应用夹点分析进行全局用能优化研究，剖析全局燃料消耗与辅产动力的关系以及对投资的影响，对多过程复杂系统的改造、扩容和新设计的方法进行总结，形成可供实际工程使用的设计思想具有十分重要的意义。,2,数学规划的方法,数学规划法的基本作法是：将所研究的问题整理成由目标函数和约束条件组成的数学模型，并根据数学模型的类型选择适宜的优化方法进行求解，求得满足上述约束条件，并使目标函数最小,(,或最大,),的解。,由于数学规划方法功能的局限，需将复杂的实际问题进行简化，这样会造成一些误差，另外由于数学规划法计算过程不透明，物理概念不太清晰，在实际应用中存在较大的困难。,3,人工智能专家系统的方法,应用专家系统于炼油化工企业的能量系统集成上有一定的优越性，因为能量系统的集成从工程实际角度看是一个十分复杂的问题。,但目前有关此类专家系统的研制还处于开发阶段，离工业实际应用尚有一定距离。,