國家節(jié)能中心乙烯行業(yè)石油烴類為原料能效評價技術依據(jù).doc

1、國家節(jié)能中心乙烯行業(yè)石油烴類為原料能效評價技術依據(jù)NECC-EEE - 2013國家節(jié)能中心乙烯行業(yè)（石油烴類為原料）能效評價技術依據(jù)（征求意見稿）2013年 月 日發(fā)布實施 目 錄前言1 1適用范圍2 2參考的相關標準和規(guī) 范2 3能效評價指標3 4評價指標的定義及計算方法 3 5能 效評價指標值9 6能效評價指標體系的應用10前言國家節(jié)能中心制定能效評價技術依據(jù)的主要目的是服務于全國 節(jié)能中心系統(tǒng)有關工作，例如固定資產投資項目節(jié)能評估和 審查、能效之星評價以及能源審計等提供依據(jù)。同時，隨著能效評價技術依據(jù)的不斷修訂和完善，希望能為相關行業(yè)、企業(yè)及機構統(tǒng)一規(guī)范地開展能效評價工作提 供幫助，并

2、為形成國家標準提供參考。能效評價技術依據(jù)，其核心內容是能效評價指標體系的設置，主要包含能效評價指標和指標值兩個部分。其中，指標的設置參考了國家能耗限額標準、地方能耗限額標準、行業(yè)能耗限額標準，以及相關行業(yè)和企業(yè)的統(tǒng)計 指標；指標值的確定參考了國家能耗限額標準、行業(yè)能耗限 額標準、地方能耗限額標準，以及國家節(jié)能中心和地方節(jié)能 中心所掌握的能效數(shù)據(jù)、行業(yè)協(xié)會和相關科研機構的統(tǒng)計數(shù) 據(jù)、典型企業(yè)的實際運行數(shù)據(jù)等。此外，能效評價技術依據(jù)還對指標體系的具體應用進行了解釋乙烯行業(yè)的能效評價技術依據(jù)由國家節(jié)能中心組織制定，在制定過程中得到謝艷麗、段國華、陳廣衛(wèi)、王學文、 王廣河、章龍江等專家和中國石化集團公

3、司經(jīng)濟技術研究院 以及中國石化、中國石油兩大集團公司下屬研究院、設計院 和生產企業(yè)的大力支持和幫助，在此表示感謝。1適用范圍 本技術依據(jù)適用于以石油烴類為原料的乙烯企業(yè)能效評價，包括新建項目的節(jié)能評估和審查，以及現(xiàn)有項目的能效評價等。2參考的相關標準和規(guī)范下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本文件。GB/T 2586熱量單位、符號與換算 GB/T 2589綜合能耗 計算通則 GB/T 12497三相異步電動機經(jīng)濟運行GB/T12723單位產品能源消耗限額編制通則GB/T 13462電力變壓器經(jīng)濟運行 G

4、B/T 13466交流電氣傳動風機（泵類、空 氣壓縮機）系統(tǒng)經(jīng)濟運行通則GB/T 14549電能質量、公用電網(wǎng)諧波 GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通 則GB 18613中小型三相異步電動機能效限定值及能效等 級GB 19153容積式空氣壓縮機能效限定值及節(jié)能評價值GB 19761通風機能效限定值及節(jié)能評價值GB 20052三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值GB/T 23331能源管理體系要求 GB/T 50441石油化工設計能耗計算標準 SH/T 3045石油化工管式爐熱效率設計計算3能效評價指標 按照乙烯行業(yè)通行的能耗統(tǒng)計、計算方法，乙烯生產裝 置能耗統(tǒng)計各種燃料（燃料油、

5、燃料氣、液化氣、天然氣等）、 動力（電、蒸汽）以及耗能工質（水、氮氣、壓縮空氣）等 能源消耗。乙烯裝置的能耗主要集中在裂解爐、分離過程的壓縮機上。其中裂解爐的能耗主要體現(xiàn)在燃料（甲烷/氫或部分LPG）消耗上；分離過程的能耗分布在壓縮機機組（裂解氣壓縮機 與供冷壓縮機）功率、泵功率、塔的精餾和換熱（如加熱、 冷卻、再沸與冷凝等）工序等方面，體現(xiàn)在各級蒸汽的消耗、 用電量和冷卻水的循環(huán)量上。3.1核心指標 主要反映整體能源利用水平，指標包括單 位乙烯能耗、單位雙烯能耗、單位乙烯能效指數(shù)、單位雙烯 能效指數(shù)。3.2參考指標 主要反映各主要用能工序和用能環(huán)節(jié)的能效水平，指標包括裂解爐熱效率、 噸乙烯壓

6、縮機機組軸功率、 噸雙烯壓縮機機組軸功率。4評價指標的定義及計算方法乙烯裝置能耗統(tǒng)計界區(qū)包括原料脫硫和脫砷、裂解爐區(qū)、急冷區(qū)、壓縮區(qū)、分離區(qū) 和火炬氣回收壓縮機、乙烯產品儲罐等單元，不包括汽油加 氫、輔助鍋爐、主火炬、廢堿處理、其它產品儲罐、循環(huán)水 場、空壓站等單元。乙烯裝置能耗統(tǒng)計界區(qū)示意圖參見如圖1所示，實線所包圍區(qū)域為能耗統(tǒng)計計算界區(qū)。圖1乙烯裝置能耗統(tǒng)計界區(qū)示意圖乙烯裝置能耗統(tǒng)計包括燃料、電、蒸汽及耗能工質，耗能工質包括新鮮水、循 環(huán)水、除鹽水、除氧水、凝結水、氮氣和壓縮空氣。乙烯裝置消耗的燃料是指統(tǒng)計界區(qū)內消耗的各種燃料之 和。能耗包括生產過程及裝置開停工、檢修、維修消耗的能 源，不

7、包括用于基本建設消耗的能源。4.1核心指標4.1.1單位乙烯能耗 定義同一統(tǒng)計報告期 內的乙烯裝置能源消耗量與乙烯合格產品產量的比值。計算方法單位乙烯能耗按式（1）計算1式中單位乙 烯能耗，單位為千克標準油/噸（kgoe/t ；乙烯裝置合格乙烯 產品產量，單位為噸（t）;乙烯裝置能源消耗量，單位為千 克標準油（kgoe）。乙烯裝置能源消耗量為統(tǒng)計報告期內，乙烯裝置在生產 過程中實際消耗的各種燃料、蒸汽、電及耗能工質的實物量，按式（2）計算方法和單位分別折算為標準油后的總和。計（2）式中 統(tǒng)計報告期內輸入的第i種燃料或輸入輸出的第i種蒸汽、電或耗能工質的實物量，單位為噸（t）、千瓦時（kWh）、

8、標立方米（Nm3），向統(tǒng)計界區(qū)內輸入實物 量計為正值，輸出計為負值；統(tǒng)計報告期內輸入的第i種燃料或輸入輸出的第i種蒸汽、電或耗能工質的能源折算值， 單位為千克標準油/噸（kgoe/t ）、千克標準油/千瓦時（kgoe/kW - h ）、千克標準油/標準立方米（kgoe/Nm3 ）; 乙 烯裝置與外界交換的第j種能源，單位為千克標準油（kgoe）, 向乙烯裝置輸入的能源計為正值，從乙烯裝置輸出的能源計 為負值。乙烯裝置能源及耗能工質折算值見表1。表1乙烯裝置能源及耗能工質折算值序號項目單位折算值千克標準油（kgoe）折算值兆焦（MJ） 1標 準油t 1 000 41 868 2 燃料油t 1 0

9、00 41 868 3 液化石油氣 t1 100 46 060 4甲烷氫t 1 200 50 242 5油田天然氣 Nm3 0.93 38.94 6氣田天然氣 Nm3 0.85 35.59 7煉廠燃料氣 t950 39 775 8 回收火炬氣 t 700 29 308 9 電 kW- h 0.233 9.7610 10.0 MPa 級蒸汽 a t 92 3 852 11 5.0 MPa 級蒸汽 b t 90 3768 12 3.5MPa 級蒸汽c t 88 3 684 13 2.5 MPa 級蒸汽d t 853559 14 1.5MPa 級蒸汽e t 80 3 349 15 1.0 MPa 級

10、蒸汽f t 763182 16 0.7MPa 級蒸汽g t 72 3 014 17 0.3 MPa 級蒸汽h t 662763 18 v0.3MPa 級蒸汽 i t 55 2 303 19 新鮮水 t 0.17 7.1220循環(huán)水t 0.10 4.19 21軟化水t 0.25 10.47 22除鹽水t 2.30 96.30 23低壓除氧水j t 9.20 385.19 24高壓除氧水 k t 13.20 552.66 25 凝汽機凝結水 t 3.65 152.81 26 加熱設備凝 結水t 7.65 320.29 27 凈化壓縮空氣 Nm3 0.038 1.59 28 非 凈化壓縮空氣 Nm3

11、 0.028 1.17 29 氮氣 Nm3 0.15 6.28 a a 7.0 MPa < P b b 4.5 MPa v 7.0 MPa c c 3.0 MPa <4P5 Mpa d d 2.0 MPa<P v 3.0Mpa e e 1.2 MPa<P v 2.0Mpa f f 0.8 MPa<Pv 1.2Mpa g g 0.6 MPaWP0.8Mpa h h 0.3 MPa<Pv 0.6Mpa i i P v 0.3MPa j j 溫度 105 C, k 溫度 148 C 4.1.2 單 位雙烯能耗 定義同一統(tǒng)計報告期內的乙烯裝置能源消耗量 與乙烯及丙烯

12、合格產品總量的比值。計算方法單位雙烯能耗按式（3）計算3式中單位雙烯能耗，單位為千克標準油/噸（kgoe/t;乙烯裝置合格乙烯 產品產量，單位為噸（t）;乙烯裝置合格丙烯產品產量，單 位為噸（t）。4.1.3單位乙烯能效指數(shù)定義同一統(tǒng)計報告期內的單位乙烯能耗與單位乙烯基準能耗比值。計算方法乙烯能效指數(shù)按式（4）計算4式中乙烯能效指數(shù)；單位乙烯能耗，單位為千克標準油/噸（kgoe/t;單 位乙烯基準能耗為乙烯裝置單位產品能源消耗限額的準入 值，640千克標準油/噸（kgoe/t。4.1.4單位雙烯能效指數(shù)定義同一統(tǒng)計報告期內的單位雙烯能耗與單位雙烯基準能耗比值。計算方法雙烯能效指數(shù)按式（5）計算

13、5式中雙烯能效指數(shù)；單位雙烯能耗，單位為千克標準油/噸（kgoe/t;單 位雙烯基準能耗為乙烯裝置單位產品能源消耗限額的準入 值，430千克標準油/噸（kgoe/t。4.2參考指標4.2.1裂解爐熱效率 定義指乙烯裂解爐有 效利用的熱量占輸入裂解爐熱量的百分比，表征裂解爐對供 給熱量的利用程度及其設計先進性。計算方法根據(jù) SH/T 3045-2003石油化工管式爐熱效率 設計計算行業(yè)標準計算，關注裂解爐爐墻溫度和排煙溫度指4.2.2乙烯壓縮機機組軸功率比定義乙烯壓縮機機組軸功率比是指乙烯裝置裂解氣壓縮機及供冷冷壓縮機機組軸 功率之和與乙烯小時產量的比值。計算方法乙烯壓縮機機組軸功率比按式（6）

14、計算6 7式中 乙烯壓縮機機組軸功率比，單位為kWh/噸乙烯（kWh/t; 乙烯裝置裂解氣壓縮機與供冷壓縮機機組軸功率之和，單位 為千瓦（kW ）。乙烯裝置每小時合格乙烯產品產量，單位為噸（t/h）;4.2.3雙烯壓縮機機組軸功率比定義雙烯壓縮機機組軸功率比是指乙烯裝置裂解氣壓縮機及供冷壓縮機軸功率之和與 雙烯小時產量的比值。計算方法雙烯壓縮機機組軸功率比按式（8）計算8 9式中雙烯壓縮機機組軸功率比，單位為kWh/噸雙烯（kW/t; 乙烯裝置裂解氣壓縮機與供冷壓縮機機組軸功率之和，單位 為千瓦（kW ）。乙烯裝置每小時合格丙烯產品產量，單位為噸（t/h）； 5能效評價指標值 ABC D單位乙

15、烯能耗 610 630 660 690 單位雙烯能耗 400 425 445 470單位乙烯能效指數(shù)95 98103 108單位雙烯能效指數(shù)93 99 103 109裂解爐熱效率> 93 > 93 > 93 >93乙烯壓縮機機組軸功率比V 730 V740 V 750 V 780雙烯壓縮機機組軸功率比V 490 V 495V 500 V 520其中A值為全國同類乙烯企業(yè)能效最高水平， B值為全國同類乙烯企業(yè)能效前5水平，C值為全國同類乙烯企業(yè)能效前20水平，D值為全國同類乙烯企業(yè)能效平均 水平。6能效評價指標體系的應用6.1固定資產投資項目節(jié)能評估和審查 在以石油烴類為

16、原料乙烯裝置的固定資產投資 節(jié)能評審階段，按照乙烯裝置設計指標所處的評價技術依據(jù) 區(qū)間，預測評價項目投產后的能效水平。具體判斷依據(jù)如下單位乙烯或雙烯能耗 WB值，國內先進水平；單位乙烯或雙烯能耗WA值，國內領先水平。國內領先水平的乙烯裝置裂解爐熱效率不低于93，噸乙烯壓縮機機組軸功率小于 730kW- h/t或噸雙烯壓縮機機組軸 功率小于490kW h/t。節(jié)能評估階段必有的節(jié)能措施包括原料結構與質量的 優(yōu)化；采用裂解爐強化傳熱、空氣預熱、引風機變頻調速和 裂解爐穩(wěn)定操作的先進控制技術；采用急冷油減黏、急冷水 的熱回收利用，對于不同分離順序的流程，充分運用漸近分 離和蒸餾塔節(jié)能的先進理念，采用

17、預切割、模糊切割、雙塔 分離、雙股進料、側線出料、中間再沸器或冷卻器、熱泵精 餾等工藝技術，壓縮機采用三元流葉輪、高效蒸汽透平以及 先進控制系統(tǒng)，裂解氣壓縮機段間采用低阻力降換熱器；乙 烯精餾塔和丙烯精餾塔的先進控制及優(yōu)化等先進的分離技 術；采用熱集成、熱聯(lián)合熱平衡以及能質熱量梯級利用等措 施系統(tǒng)優(yōu)化能量，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡和公用工程運行；保證裝置 的安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷優(yōu)化生產的預防性措施。推薦使用的節(jié)能措施包括應用高效填料、高效塔盤、高 效換熱器和甲烷膨脹機等節(jié)能設備，加強回收并利用低溫位 熱能。6.2能效之星 能效之星”項目 能效水平狀況”評分中， 一般以單位乙烯能耗為特征評價指標。要求

18、乙烯裝置裂解爐的熱效率不低于93，噸乙烯壓縮機機組軸功率小于740kWh/t或噸雙烯壓縮機機組軸功率小于 495kWh/t,同時具有固定資產投資項目節(jié)能評估和審查要求 的必有節(jié)能措施。指標值應采用實際測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)測試和監(jiān)測按照國家 標準方法執(zhí)行，并委托第三方檢測機構進行檢測與統(tǒng)計。單位乙烯能耗（kgoe/t） 得分 > 690 0 690> > 688 1 688 >> 686 2 686> > 684 3 684> > 680 5 680> > 676 7 676> > 672 9 672> >666

19、12 666>>66015 660> >65418 654> >64821 V 640 25 6.3能源審計 在能源審計項目中，應以乙烯裝置穩(wěn) 定運行后的單位產品能耗為特征指標，判斷該項目的能效水 平，綜合考慮乙烯企業(yè)的能效水平，分析能源利用中存在的 問題，判斷問題產生的原因，查找節(jié)能潛力，乙烯裝置各主 要用能工序和用能環(huán)節(jié)能效水平提高要以乙烯裝置單位產 品能源消耗限額先進值為目標，結合固定資產投資項目節(jié)能 評估和審查要求的必有及推薦的節(jié)能措施提出改進方向，同 時，考慮生產裝置運行中單位乙烯及單位雙烯核心指標的以 下影響因素和改進措施1、原料的結構及品質優(yōu)化

20、在相同工藝技術水平的前提下，乙烯收率主要取決于裂解原料的性 質，原料結構很大程度決定了乙烯生產的能耗水平。原料好，乙烯綜合收率高，裝置的連續(xù)運行周期長，裂解爐的運行周期長，燒焦次數(shù)少，則其綜合能耗值低。應采取各種優(yōu)化措施優(yōu)化原料，原料輕質化，增加正構 烷烴含量高的優(yōu)質乙烯原料，努力提高乙烯收率，增加乙烯 產量，以降低乙烯能耗。2、提高裂解爐爐效裂解爐是乙烯裝置最大的耗能用戶，降低裂解爐能耗是降低乙烯裝置能耗的最主要途徑之要推廣裂解爐強化傳熱、空氣預熱、引風機變頻調速、 延長裂解爐運行周期等先進節(jié)能技術，優(yōu)化公用工程運行特 別是蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化運行、改善保溫保冷狀況等，持續(xù)降低 裝置能耗。以管理促

21、提升的重點是裂解爐的節(jié)能改造和優(yōu)化延長運 行時間，提高蒸汽品質和合理使用各級蒸汽，挖掘急冷油的 熱效率，以及減少各種損失等。在裂解爐的日常管理上，注重裂解爐氧含量的準確性， 嚴控爐管出口溫度波動，每日監(jiān)測爐管表面溫度，優(yōu)化燒焦 時間，努力降低排煙溫度，盡可能地提高熱效率。3、裝置平穩(wěn)運行 維持裝置平穩(wěn)生產，避免非計劃停車， 是降低能耗的基本點。乙烯裝置的非計劃停車，將導致大量物料放火炬，加大 了加工損失率，同時乙烯產能的損失，也將導致能耗的上升， 因此必須加強管理。方法是全面選取裝置工藝系統(tǒng)關鍵部位的溫度、流量、 壓力、液位等運行參數(shù)進行高密度監(jiān)控，在不增加人工勞動 強度的情況下實現(xiàn)自動采集數(shù)據(jù)并匯總，以提醒操作者時刻 保持所有參數(shù)都能夠在指定范圍內運行，從而保證乙烯裝置 能夠