石油化工的能耗分析及节能探究

石油化工的能耗分析及节能探究摘要：在石油化工企业中，常减压装置属于重要的组成部分，同时其能耗最高，能耗量约为总能耗25%至30%。本文以石油化工能耗和节能为核心展开讨论，首先简要分析常减压装置能耗特点，然后从换热网络优化、提升节能设备效率、先进技术应用三个方面分析常减压装置节能减耗效果。关键词：石油化工；能耗；节能；常减压装置引言石油行业是能源生产的重要行业，但在能源生产中也将造成大量的能耗。相比于国际水平，我国能源的利用率较低，能源成本占总加工成本40%。在石油生产中，常减压装置属于受到工序，运行过程中将产生大量的能耗，因此需要对装置加以优化，实现节能减耗目标。当前，随着先进设备研发和先进技术的应用，石油化工企业能耗逐渐降低，但是因为企业装置不同，技术不一，能耗水平存在差异，因此，从整体而言，还需要加强改进。1常减压装置能耗特点该装置为减压蒸馏、常压蒸馏两部分装置合成，包括原油的脱水脱盐、常压蒸馏和减压蒸馏三道工序构成。常压蒸馏、减压蒸馏为按照物理性质不同分析，当原油脱水脱盐、加热后，进入蒸馏塔，按照原油中组分沸点差异，将不同沸点油品分离，得到馏分油，按照实际需求在馏分油内加入添加剂调和，作再加工原料。现阶段，在炼油企业的生产经营中，设备能耗成本支出占总生产成本的较大比重，企业领导对设备节能减耗建设十分重要。通常，按照国家标准计算设备能耗，不同企业因为条件、资金、技术差异，节能效果有所不同，因此，需要对系统运行过程中存在的耗能严重环节加以重点分析，采取相应措施加以改善。通过对不同的企业研究，总结常减压设备能耗特点主要包括水、蒸汽以及电组成，为实现燃料能耗降低，便需要改进余热回收、换热器和加热炉。从节点方面分析，选择节能性更好的设备可以有效降低电能消耗，从节气方面分析，优化生产工艺，回收蒸汽，降低蒸汽损耗，实现节能减耗。2常减压装置节能技术常减压装置的应用需要对能耗加以严格的控制，对能耗优化控制时，应当对常减压装置的应用加以重视，并进行优化。2.1换热网络优化优化换热终温、热量的回收率、设备投资，实现换热网络最优化，并设置强力高效传热设备，提升传热效率的同时控制投资成本。借助稠油换油和常顶油气，各侧的线油换热和热媒水，各侧的线油换热、除盐水，对低温热量加以充分的回收，不对换热终温产生影响同时通过适量的物流，例如分馏塔中段回流，生成0.35MPa的蒸汽自用。为能够缩减换热器的面积，该控制设备投资，符合平面布置的需求，应当选择螺旋波纹管双工板具备传热强化措施的冷换设备，提升热量利用率，对换热网络加以优化，可使换热终温达到310°C。2.2提升节能设备效率常减压装置的优化多借助节能设备。就节能设备而言，如果无法达到有效的节能效果将对能耗改善效果产生严重的影响。对常减压装置中加热炉、换热器等设备进行优化升级。在常减压装置中加热炉是重要设备，是热能消耗量最大的设备，因此为达到节能减耗效果应当对加热炉进行优化，加热炉优化主要是对换热系统进行优化，回收余热、增加热效率。加热炉热效率为效能关键指标，提升热效率应当控制加热炉排烟温度和空气过剩系数，降低散热损失，确保燃料充分燃烧。现阶段，炼厂对于加热炉节能优化主要是应用高效、新型的火嘴，设置吹灰器，以免积灰对传热效率产生影响，设置热量回收系统，控制排烟温度，设置管束式预热器等措施。例如，某项目设置管束式预热器，换热面积提升，排烟温度从190C降至135C至140C，设置瓦斯低压压缩机，对排烟的露点位置有效降低，加热炉的热效率达92%。更换喷嘴，提升燃烧效果。另外，在常减压装置中蒸馏过程需要回收大量的余热，需冷却、冷凝大量的低温热，所以需要选择节能、高效冷却器和换热器，降低能耗。通过对管壳形式换热器加以研究，变截面管形式的热换器诞生，可以强化管外、管内的传热，壳程降压低，传热降压能力良好。当前中石化、炼厂选用螺纹管形式的换热器，管壁为内凸外凹形式的波纹形，流体通过管壁凹凸不平的槽，形成垂直层流方向纵向涡流，层流层受涡流冲击干扰，形成紊流状态，提升传热效率。2.3应用先进技术现阶段，随着科学技术的不断进步发展，在炼厂常减压装置中对于新技术、新设备的应用数量逐渐增加，有效提升热量的传递效率，实现节能减耗目的。首先，变频技术的应用。该技术的应用指的是对电动机的电源频率进行调整，进而对电动机的转速进行变速控制，对风机转速、工况加以调整，确保风机的运行和加热炉的工作情况相匹配。变频技术的应用针对机泵运行表现为“大马拉小马”的现象，具有良好的改进作用。部分炼厂在风机、机泵上应用变频技术，有效降低电力消耗，每部机泵节能能量约是额定容量10%至60%，具有显著的效果。其次，电脱盐技术的应用。电脱盐属于常减压设备首道工序，对降低装置的能耗发挥着重要作用。该技术为先进、新型脱盐技术，特点为进料位置设置在电极板间油相；供电形式可以为交流电，也可以是直流电，变压器具有5挡输出电压，能够灵活选择；进料管的分配器为高效、特殊分配形式，以薄片状喷出原油。常规的电脱盐电单耗处于0.2kWh/t至0.5kWh/t，而新型电脱盐技术的单耗低于0.1kWh/t。炼厂通过实验测试分析电脱盐的最佳条件，炼轻油混合器的压降控制为0.14MPa至0.18MPa，炼重油压降控制为0.13MPa至0.15MPa。温度控制为114°C至125C。炼轻油破乳剂选择为8*10-6，炼重油选择为11*10-6。最后，抽真空。在常减压设备中减顶抽空模块通常选择蒸汽喷射抽空器。在大型装置中，选择蒸汽抽空器和机械抽空混合系统经济性更大。炼油厂中通过蒸汽抽空器和机械抽空设置抽空模块，不仅确保减顶真空度，并有效减少抽空用水的蒸汽量，降低能耗，降低减顶污水的排放量。总结综上所述，常减压装置属于炼厂龙头装置，能耗情况对全厂的能耗水平起到直接的影响，节能方式包括装置内、装置间的综合节能。随着节能措施逐步落实，常减压设备取得明显的节能效果。炼厂通过对换热网络加以优化，设置新型、高效设备，应用新技术，降低能耗。因为不同炼厂的常减压设备运行状况有所不同，能耗水平也存在差异，但就我国