石家莊煉化煉油新區(qū)低溫熱利用合同能源管理項目

煉油新區(qū)低溫熱綜合利用項目石家莊煉化分公司二〇一五年九月2匯報提綱1項目背景3項目實施模式2項目改造內(nèi)容簡介4項目可行性分析4項目技術(shù)方案4經(jīng)濟效益分析3一、項目背景

石家莊煉化分公司800萬噸油品質(zhì)量升級項目于2014年8月17日投入運行，項目新增500萬噸常減壓、220萬噸催化裂化、150萬噸渣油加氫等14套裝置。新區(qū)配套建設(shè)熱媒水回收系統(tǒng)一套，回收120萬噸/年重整、150萬噸/年渣油加氫、150萬噸/年S-ZORB和硫磺等裝置的低溫余熱，所回收的熱量一部分用于預熱除鹽水，其余沒有被有效利用。此外蠟油加氫、酸性水汽提和溶劑再生裝置仍有大量低溫熱未被回收利用。

石煉生活區(qū)及周邊社區(qū)冬季采暖熱源為從廠區(qū)供給的1.0MPa蒸汽，采暖成本較高、最冷時供暖熱源不足，能量利用不合理。

4二、項目改造內(nèi)容簡介

項目改造內(nèi)容包括裝置內(nèi)換熱改造、熱水發(fā)電系統(tǒng)、熱水制冷系統(tǒng)以及催化、常減壓、雙脫裝置內(nèi)制冷水利用改造、熱水站改造和煉油新區(qū)熱水管網(wǎng)等。

在采暖季利用煉油新區(qū)裝置內(nèi)過剩的低溫余熱滿足石煉化生活區(qū)及周邊部分社區(qū)的供暖負荷，在非采暖季，利用余熱制冷機組產(chǎn)生7℃冷水送至催化裝置、常減壓裝置和脫硫、脫硫醇裝置替代循環(huán)水加以利用；同時，通過設(shè)置ORC熱水發(fā)電機組利用溫位較高的重整裝置低溫余熱進行發(fā)電；5三、項目實施模式

本項目采用合同能源管理模式。合同能源管理是一種新型的市場化節(jié)能機制，其實質(zhì)就是以減少的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能業(yè)務方式。

項目合作方是中石化綠源地熱能開發(fā)有限公司，該公司于2006年12月由中石化新星石油公司與冰島奧卡公司合資成立。目前公司注冊資本5.05億元，主要從事地熱資源綜合開發(fā)利用，碳資產(chǎn)咨詢管理，節(jié)能技術(shù)服務及地熱資源產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與研究，以地熱供暖為主，目前在陜西咸陽、河北保定、山東樂陵、商河等地區(qū)已實施多個供暖項目。6四、項目可行性分析

受工程、技術(shù)經(jīng)濟及熱力學規(guī)律的制約，新區(qū)各裝置在各單元優(yōu)化換熱系統(tǒng)的前提下，仍有一部分低溫熱在裝置內(nèi)無法利用。各裝置低溫余熱分布如下：序號介質(zhì)名稱流量,t/h熱水溫度,℃熱量進口出口MW1150萬噸/年渣油加氫處理裝置18651000.732150萬噸/年S-ZORB裝置2106510910.753硫磺和溶劑再生裝置20065956.984重整裝置59665102.525.995總可用熱量1024

44.457四、項目可行性分析

在煉油新區(qū)集中設(shè)置了一座熱水站，換熱水的溫度為65℃，熱水站對外供應90-100℃熱水，設(shè)計工況下共提供約1024t/h熱水，回收熱量約44.45MW；熱水站供應的熱水用于廠區(qū)建筑采暖、除鹽水余熱、新區(qū)裝置伴熱及儲運罐區(qū)和管網(wǎng)加熱使用。序號介質(zhì)名稱流量,t/h熱水溫度,℃?zhèn)渥⑦M口出口1新區(qū)部分建筑物采暖139065

2液化氣罐區(qū)309065

3裝置伴熱509065

4中水2909065本次設(shè)計改造采用循環(huán)水替換5預熱除鹽水4409065調(diào)整為利用渣油加氫余熱加熱

總熱量/總熱水量合計5339065

8四、項目可行性分析

通過優(yōu)化調(diào)整后熱水負荷只有93t/h，其余931t/h熱水未被利用。除了上述已經(jīng)通過熱媒水換熱送出的低溫熱量，煉油新區(qū)的溶劑再生裝置、酸性水汽提裝置以及渣油加氫和蠟油加氫裝置仍有大量低溫余熱可以加以利用。序號介質(zhì)名稱流量,t/h熱水溫度,℃熱量備注進口出口MW1渣油加氫分餾塔頂汽90

3.4預熱除鹽水2溶劑再生系列一酸性氣14754.690.46.1

3溶劑再生系列二酸性氣14254.690.45.9

4蠟油加氫分餾塔頂汽13654.690.45.7

5酸性水汽提塔頂16254.690.46.7

總水量和總熱量587

24.4

9四、項目可行性分析項目實施的其他有利條件：1、煉油新區(qū)全年均有大量低溫余熱未加以有效利用，需要循環(huán)水換熱器和空冷器冷卻，低溫熱量沒有得到充分利用，還要消耗電能和循環(huán)水，具有極大的利用潛力。2、石煉化家屬區(qū)現(xiàn)有約55萬m2的供暖面積，目前采用30-35t/h1.0MPa蒸汽供暖采暖成本高、供暖量不足，能量利用不合理。近期生活區(qū)還有50-60萬m2的臨近社區(qū)有待依托煉廠供暖。3、煉油新區(qū)低溫熱系統(tǒng)在重整、S－Zorb和加氫等裝置內(nèi)取熱系統(tǒng)的換熱器和管線已經(jīng)同步實施，受投資限制，原規(guī)劃的余熱發(fā)電和余熱制冷項目沒有同步實施，但熱水站南側(cè)有較大預留位置，可作為余熱發(fā)電和余熱制冷機組的建設(shè)場地。10五、技術(shù)方案1、低溫余熱發(fā)電

重整裝置可送出102.5℃熱媒水596t/h，鑒于此部分低溫熱較集中（25.99MW）且溫位較高，專線送至設(shè)于熱水站的ORC熱水發(fā)電機組進行發(fā)電?？紤]2.5℃管線輸送散熱損失，進入ORC熱水發(fā)電機組的熱媒水溫度為100℃，ORC熱水發(fā)電機組的出水溫度為70℃。熱水發(fā)電機組共2臺，單臺機組額定功率1000kW；熱水ORC發(fā)電機組裝機規(guī)模為2000kW。設(shè)計工況下，機組總發(fā)電功率為1948kW（@年平均氣溫），扣除工質(zhì)泵、空冷系統(tǒng)自用電374kW，熱水ORC發(fā)電機組系統(tǒng)凈發(fā)電量為1574kW。11五、技術(shù)方案1、低溫余熱發(fā)電在采暖季，設(shè)計工況下機組回水溫度為70℃。在實際運行中，可根據(jù)冬季供暖負荷要求，熱水發(fā)電機組的出水溫度可在70-85℃范圍內(nèi)可調(diào)。

12五、技術(shù)方案

石煉生活區(qū)采暖一期工程供暖面積為68萬m2，需要煉油新區(qū)提供90.4/54.60C熱媒水996t/h；采暖二期工程供暖面積為106萬m2，需要煉油新區(qū)提供90.4/40.10C熱媒水996t/h。2、低溫余熱供暖13五、技術(shù)方案2、低溫余熱供暖14五、技術(shù)方案3、低溫余熱制冷

在非采暖季，將較低溫位的熱水送至熱水制冷機組加以利用，利用余熱制冷機組產(chǎn)生7℃冷凍水，送至220萬噸催化裂化裝置、1#常減壓裝置和脫硫脫硫醇裝置利用。為確保2#催化裂化裝置和1#常減壓裝置對循環(huán)水工況好冷水工況的適應性，冷水參數(shù)采用與循環(huán)水相同的10℃設(shè)計溫差，冷水系統(tǒng)的供回水溫度為7/17℃。

額定工況下，648t/h90℃熱水送至2臺熱水單效型吸收制冷機組，可產(chǎn)生7/17℃冷凍水1000t/h。熱水制冷機組的負荷將按照冷水用戶需求進行調(diào)節(jié)，滿足設(shè)計工況下2#催化裂化裝置、1#常減壓裝置和脫硫、脫硫醇裝置的約1000t/h冷水負荷需求。15五、技術(shù)方案3.1冷凍水用于催化裂化裝置

設(shè)計工況下，598t/h冷凍水（7/17℃）用于催化裂化裝置吸收塔和再吸收塔的取熱冷卻，降低吸收溫度，有利于提高吸收效率，降低催化干氣中攜帶的C3和C4含量，從而在降低循環(huán)水耗量的同時達到降低干氣產(chǎn)率，增產(chǎn)液化氣的目的。改造后干氣中C3、C4含量由現(xiàn)在的1.35vol%降到0.5%vol，干氣質(zhì)量收率降低約360kg/h，液化氣質(zhì)量收率提高約360kg/h，減少循環(huán)水消耗576t/h。3、低溫余熱制冷16五、技術(shù)方案3.2冷凍水用于常減壓裝置

設(shè)計工況下，約300t/h冷凍水用于常減壓裝置減壓塔塔頂抽空系統(tǒng)水冷器冷卻，替代新鮮水冷卻，提高抽空效率，降低抽空動力蒸汽消耗，從而在降低新鮮水耗量的同時達到降低蒸汽消耗的目的。改造后減壓塔塔頂真空度由20mmHG(a)提高至~12mmHG(a)，抽空動力蒸汽消耗降低約1000kg/h，減少循環(huán)水消耗約300t/h，減少燃料消耗100-200kg/h。3、低溫余熱制冷17五、技術(shù)方案3.3冷凍水用于脫硫、脫硫醇裝置

設(shè)計工況下，脫硫、脫硫醇裝置冷凍水用量為100t/h，用于催化干氣冷卻器、液化氣低溫水冷卻器和胺液低溫水冷卻器，以降低干氣脫硫塔和液化氣脫硫塔的操作溫度，減少脫硫用的循環(huán)胺液量，降低溶劑再生用的蒸汽耗量。改造后胺液的循環(huán)量由原來的72t/h減少為42t/h。胺液的循環(huán)量減少后，溶劑再生裝置消耗的1.0MPa蒸汽量減少3t/h。3、低溫余熱制冷18六、經(jīng)濟效益分析

序號指標名稱單位數(shù)量備注主要產(chǎn)品和副產(chǎn)品1液化氣質(zhì)量收率提高噸/年2016液化氣收率提高360kg/h，非采暖季：5600h2干氣質(zhì)量收率降低噸/年-2016干氣質(zhì)量收率降低360kg/h，非采暖季：5600h燃料及公用工程1燃料氣噸/年-840減壓塔頂操作條件改善節(jié)省燃料氣150kg/h2新鮮水或軟化水t/h25非采暖季5600h3循環(huán)水t/h1260非采暖季5600h4發(fā)電和節(jié)電kW-1663（全年11個月運行7680h，最冷月發(fā)電機組停運或根據(jù)采暖負荷調(diào)整）51.0MPa蒸汽t/h-4非采暖季5600h投資1建設(shè)投資104元8431不含增值稅2工程費104元7528

效益指標1利潤104元547所得稅后2項目財務內(nèi)部收益率%12.07所得稅后3項目財務凈現(xiàn)值104元663所得稅后折現(xiàn)率10％4投資回收期年6.81所得稅后含建設(shè)期1年19六、經(jīng)濟效益分析項目單位數(shù)量折標系數(shù)折合標煤備注電萬kwh1,277.18