一種煉油企業(yè)全廠低溫?zé)豳Y源快速判斷的方法

1、應(yīng)用低溫?zé)釢摿ο禂?shù)快速評(píng)價(jià)煉油低溫?zé)崂脻摿φ嚎焖贌捰推髽I(yè)的低溫?zé)豳Y源情況，減少低溫?zé)針?biāo)定的工作量，提出了低溫?zé)釢摿ο禂?shù)算法，通過對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)、全廠裝置復(fù)雜系數(shù)等簡單參數(shù)的核算，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同煉油裝置結(jié)構(gòu)的企業(yè)進(jìn)行低溫?zé)豳Y源的評(píng)價(jià)。根據(jù)對(duì)中石化13家企業(yè)的對(duì)比分析，該方法可以滿足快速評(píng)價(jià)的要求，具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：節(jié)能 低溫?zé)?評(píng)價(jià) 1. 引言近年來，煉油企業(yè)應(yīng)用了多種措施降低能耗，在工藝優(yōu)化減少輸入能的基礎(chǔ)上，煉油企業(yè)還開展了應(yīng)用低溫?zé)峤档蜔捰湍芎牡母脑欤ㄟ^回收煉油裝置中80150廢棄熱量，用可以替代氣分裝置重沸器蒸汽、原油罐區(qū)維溫蒸汽、工藝管線伴熱等處的蒸汽，使煉油能耗得到有

2、效降低。在煉油企業(yè)開展低溫?zé)崂玫倪^程中，需要判斷企業(yè)是否有低溫?zé)岬墓?jié)能潛力，需要與其他企業(yè)就低溫?zé)崂们闆r進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。目前，煉油企業(yè)對(duì)低溫?zé)豳Y源的評(píng)判方法是通過對(duì)全廠各裝置80150物流進(jìn)行標(biāo)定，通過流量、溫差、性質(zhì)等參數(shù)計(jì)算出低溫?zé)崃浚缓髤R總得到全廠的低溫?zé)豳Y源總量，這種方法工作量大，耗時(shí)較長，實(shí)際應(yīng)用中存在一定的難度。簡單地通過是否實(shí)施低溫?zé)崂庙?xiàng)目、或通過煉油能耗的高低難以滿足上述要求。通過20052007年對(duì)中國石化20家主要企業(yè)的節(jié)能情況分析，可以看出濟(jì)南、安慶等企業(yè)雖然實(shí)施了低溫?zé)崂酶脑祉?xiàng)目，但實(shí)際仍有大量的低溫?zé)釠]有得到利用，因此不能通過是否實(shí)施了低溫?zé)峁?jié)能項(xiàng)目予以判斷企

3、業(yè)低溫?zé)豳Y源情況；天津、揚(yáng)子等企業(yè)雖煉油能耗較低，但未利用用低溫?zé)豳Y源比部分高能耗企業(yè)（如海南）還要大，因此也不能通過煉油能耗的高低進(jìn)行判斷。綜上所述，如何快速判斷煉油廠低溫?zé)釢摿Φ拇笮?，如何在裝置結(jié)構(gòu)不同的各煉油企業(yè)之間開展低溫?zé)崂玫目焖僭u(píng)價(jià)，已經(jīng)成為低溫?zé)峁?jié)能應(yīng)用中的一個(gè)難點(diǎn)。本文通過對(duì)中國石化主要煉油企業(yè)低溫?zé)豳Y源的調(diào)研，提出了全廠低溫?zé)釢摿ο禂?shù)的概念，通過循環(huán)水工況數(shù)據(jù)、加熱爐煙氣的工藝數(shù)據(jù)，快速核算煉油廠低溫?zé)釢摿?，并可以?duì)不同裝置結(jié)構(gòu)的煉油企業(yè)作低溫?zé)崂们闆r的對(duì)比評(píng)價(jià)。2. 煉油企業(yè)低溫?zé)岬膩碓醇芭艞壨緩?.1 低溫?zé)豳Y源的影響因素根據(jù)20052007年的煉油企業(yè)低溫?zé)豳Y源調(diào)研

4、數(shù)據(jù)，煉油企業(yè)80150的低溫?zé)豳Y源主要分布在常減壓、催化裂化、延遲焦化、臨氫裝置上（參見表1）。表1 部分企業(yè)主要低溫?zé)豳Y源匯總統(tǒng)計(jì)表 單位：萬kcal/h單位常減壓催化焦化加氫精制全廠低溫?zé)釢摿μ旖?35 850 844 554 3953 石家莊176 1500 585 194 3600齊魯398 3376 1366 890 10353 高橋2062 2119 403 1370 7494 鎮(zhèn)海2888 623 436 645 6921 茂名3956 2669 1103 853 9108 廣州750 4800 552 1088 7704 海南186 2775 0 1060 5206 金陵93

5、4 800 507 861 5574 揚(yáng)子1446 1752 1633 1090 8269 九江111 2220 764 922 4693 武漢1171 3565 1164 1385 8963 通過對(duì)上述裝置的詳細(xì)分析，可以發(fā)現(xiàn)，各裝置低溫?zé)岬拇笮∨c處理量，與裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要設(shè)備類型的選擇密切相關(guān)。由于上述裝置的低溫?zé)崃空既珡S比例較大，因此，全廠的低溫?zé)豳Y源也與各裝置的處理量、全廠裝置構(gòu)成、裝置復(fù)雜程度等因素有關(guān)。2.2 不同途徑排棄的低溫?zé)崃繜捰蜕a(chǎn)中沒有得到利用的低溫?zé)崃孔罱K都會(huì)被排棄到環(huán)境中，成為廢棄熱能。在煉油企業(yè)中，這些沒有得到利用的低溫?zé)嶂饕ㄟ^以下四方面途徑排入環(huán)境：循環(huán)水冷

6、卻系統(tǒng)，空冷冷卻，中間產(chǎn)品罐區(qū)、煙氣系統(tǒng)。這也就是低溫?zé)豳Y源的潛力所在。2.2.1 空冷排棄的低溫?zé)釤捰脱b置中有一定數(shù)量的空冷，用來冷卻工藝物流，因此會(huì)有一部分低溫?zé)嵬ㄟ^空冷向環(huán)境排棄。這部分低溫?zé)岬木唧w數(shù)量，可以通過計(jì)算空冷的冷卻負(fù)荷得到。為簡化工作量，也可以采用對(duì)裝置平面進(jìn)行熱輻射測(cè)量的計(jì)算方法，得出總散熱量。核算表明（見表2），與全廠低溫?zé)豳Y源的總量相比，通過空冷向環(huán)境排棄的低溫?zé)嶂徽迹?左右，對(duì)總低溫?zé)豳Y源影響較小。由于該部分熱量較少，對(duì)全廠的影響較小，為簡化考慮，核算中將不考慮該部分低溫?zé)崃俊?.2.2 中間產(chǎn)品罐排棄的低溫?zé)徇M(jìn)入油品罐區(qū)的中間產(chǎn)品也會(huì)攜帶一部分低溫?zé)?，然后通過中間罐

7、區(qū)的散熱向環(huán)境排棄。這一部分的低溫?zé)峥梢酝ㄟ^中間產(chǎn)品的流量與溫差進(jìn)行核算，也可以通過油罐的表面散熱量進(jìn)行核算。核算表明（見表2），與全廠低溫?zé)豳Y源的總量相比，中間罐區(qū)排棄的熱量比例也較少，如果煉油企業(yè)實(shí)施了裝置熱聯(lián)合，那么這部分低溫?zé)豳Y源就會(huì)更少。表2 金陵分公司低溫?zé)崃颗艞壨緩絽R總表項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)荷實(shí)際熱負(fù)荷可回收低溫?zé)崃勘壤?循環(huán)水空冷中間罐區(qū)加熱爐、催化煙氣全廠統(tǒng)計(jì)80以上低溫?zé)釢摿?570萬kcal/h由于中間產(chǎn)品攜帶低溫?zé)崃空紝?duì)全廠比重小，在快速核算中可忽略這部分熱量。2.2.3 煙氣排棄低溫?zé)峒訜釥t煙氣、催化裂化煙氣中也含有一定量的低溫?zé)豳Y源。根據(jù)2007年股份分公司的能耗數(shù)據(jù)、加熱

8、爐平均熱效率等工藝數(shù)據(jù)，核算發(fā)現(xiàn)（見表3），加熱爐煙氣、再生煙氣可回收的低溫?zé)崤c全廠低溫?zé)豳Y源總量相比，其比例較小，約占1020%左右。表3 部分企業(yè)煙氣可回收低溫?zé)豳Y源情況單位全廠低溫?zé)釢摿t煙氣潛力催化煙氣潛力總煙氣潛力的比例萬kcal/h萬kcal/h萬kcal/h天津3953 30020412.7石家莊360020030013.8高橋7494 53040012.4鎮(zhèn)海6921 60030013.0茂名9108 60030010.0廣州7704 70040014.3金陵5574 80035020.0揚(yáng)子8269 4501507.3爐煙氣與催化煙氣中可回收低溫?zé)豳Y源，具有如下特點(diǎn)：一是來源

9、限于加熱爐與催化裂化再生器，不涉及工藝物流所攜帶的低溫?zé)?；二是其熱量的大小不僅與設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷、排煙溫度等有關(guān)，也與設(shè)備材質(zhì)、安全生產(chǎn)等因素有關(guān)；三是總熱量占工藝物流攜帶低溫?zé)岜壤^小。由于該熱量有上述特點(diǎn)，因而在本文中暫不予以考慮。2.2.4 循環(huán)水系統(tǒng)排棄低溫?zé)釓谋?中可以看出，循環(huán)水系統(tǒng)是主要的低溫?zé)崤艞壨緩?，全廠低溫?zé)嵯到y(tǒng)有近？的低溫?zé)峤?jīng)循環(huán)水系統(tǒng)排棄進(jìn)入環(huán)境。因此可以通過循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行工況來表征全廠低溫?zé)岬目傎Y源情況。3. 計(jì)算方法及應(yīng)用由于循環(huán)水系統(tǒng)所冷卻的熱量并不都是可以回收的低溫?zé)崃?，因而不能直接使用循環(huán)水的總熱負(fù)荷作為全廠低溫?zé)豳Y源量。為此，本文提出了低溫?zé)釢摿ο禂?shù)的指標(biāo)，以

10、此來評(píng)價(jià)全廠低溫?zé)豳Y源。由于全廠低溫?zé)豳Y源與全廠裝置結(jié)構(gòu)有關(guān)、與全廠加工量有關(guān)，因而低溫?zé)釢摿ο禂?shù)可以表征為全廠加工量、裝置結(jié)構(gòu)、循環(huán)水量、循環(huán)水溫差的函數(shù)。 r ： 低溫?zé)釢摿ο禂?shù) fw ： 全廠循環(huán)水總流量 噸/時(shí) tw ：全廠循環(huán)水場(chǎng)平均進(jìn)出口溫差 fc ： 全廠平均原油加工量 噸/時(shí) c ： 全廠裝置復(fù)雜系數(shù)根據(jù)上述計(jì)算公式，對(duì)表1中的中國石化13家主要煉油企業(yè)進(jìn)行了核算，得到如下結(jié)果：表4 2007年部分企業(yè)低溫?zé)釢摿ο禂?shù)核算表序號(hào)單位加工量 萬噸/年循環(huán)水量 萬噸/年循環(huán)水平均溫差 裝置復(fù)雜系數(shù)全廠低溫?zé)釢摿ο禂?shù)1天津530112887.0 8.73 17.08 2石家莊34413

11、3666.0 12.92 18.04 3齊魯1056280007.5 11.00 18.08 5高橋803283536.0 11.78 17.98 6鎮(zhèn)海1857456066.5 10.99 14.53 7茂名1311360006.0 11.20 14.71 8廣州1034338045.58.79 20.46 9海南790260707.0 13.35 17.30 10金陵11561346310.0 9.72 11.98 11揚(yáng)子793240006.0 7.18 25.29 12九江381156218.0 9.86 33.27 13武漢423257787.0 10.99 38.82 將上述計(jì)算結(jié)

12、果與2007年中國石化低溫?zé)豳Y源調(diào)研的情況進(jìn)行對(duì)比，可以得到如下結(jié)果，見表5及圖1。表5 部分企業(yè)低溫?zé)釢摿ο禂?shù)與實(shí)測(cè)低溫?zé)釋?duì)比序號(hào)單位加工量 萬噸/年2007年實(shí)測(cè)全廠低溫?zé)崃?萬kcal/h 2007年單位原油低溫?zé)崃?萬kcal/t全廠低溫?zé)釢摿?0金陵11565573.80 4.1 11.98 6鎮(zhèn)海18576920.60 3.1 14.53 7茂名13119108.10 5.8 14.71 1天津5303952.60 6.3 17.08 9海南7905206.30 5.5 17.30 5高橋8037494.10 7.8 17.98 2石家莊3443600.00 8.8 18.04 3

13、齊魯105610353.40 8.2 18.08 8廣州10347704.00 6.3 20.46 11揚(yáng)子7938269.40 8.8 25.29 12九江3814692.90 10.3 33.27 13武漢4238963.11 17.8 38.82 圖1 部分企業(yè)低溫?zé)釢摿ο禂?shù)分布圖從以上圖表中，可以看出通過對(duì)各裝置標(biāo)定匯總得到的全廠低溫?zé)岬谋碚髁浚▏嵲偷蜏責(zé)幔┡c本文提出的低溫?zé)釢摿ο禂?shù)具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在石家莊、齊魯、廣州等企業(yè)對(duì)應(yīng)關(guān)系略差，分析認(rèn)為是這些企業(yè)熱聯(lián)合、空冷、加熱爐煙氣的低溫?zé)岜壤^高，因而造成這種對(duì)應(yīng)關(guān)系略差。從圖1中，可以看出低溫?zé)釢摿ο禂?shù)總體上可以反映出不同煉油企

14、業(yè)的未利用低溫?zé)岬亩嗌?。根?jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合對(duì)企業(yè)的實(shí)際低溫?zé)嵴{(diào)研數(shù)據(jù)，可以得到如下分類：低溫?zé)釢摿ο禂?shù)20：說明全廠低溫?zé)崃坷幂^少，節(jié)能潛力相當(dāng)大。為進(jìn)一步驗(yàn)證上述判斷，本文收集了2007年中國石化23家主要企業(yè)的循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，核算了低溫?zé)釢摿ο禂?shù)，見表6。表6 2007年部分500萬噸級(jí)煉油企業(yè)低溫?zé)釢摿π蛱?hào)企業(yè)名稱加工量循環(huán)水復(fù)雜系數(shù)低溫?zé)釢摿ο禂?shù)年循環(huán)水供水量 (萬噸)噸油循環(huán)水量循環(huán)總管溫差4金陵1156 1346311.6 10.0 9.72 11.98 8鎮(zhèn)海1857 4560624.6 6.5 10.99 14.53 11茂名1311 3600027.5 6.0 11.2

15、0 14.71 25西安185 243313.1 7.0 5.90 15.60 2天津530 1128821.3 7.0 8.73 17.08 10長嶺431 1700039.4 5.0 11.47 17.19 29海南790 2607033.0 7.0 13.35 17.30 6高橋803 2835335.3 6.0 11.78 17.98 19石家莊344 1336638.9 6.0 12.92 18.04 3齊魯1056 2800026.5 7.5 11.00 18.08 16荊門469 2195446.8 6.0 13.87 20.25 12廣州1034 3380432.7 5.5 8

16、.79 20.46 18濟(jì)南365 1600043.8 6.0 12.51 21.02 30青島240 793833.1 6.0 9.39 21.13 14洛陽523 2201542.1 5.0 9.33 22.56 34湛江377 1004226.6 6.0 7.01 22.80 13安慶446 1418331.8 7.0 8.83 25.21 5揚(yáng)子793 2400030.3 6.0 7.18 25.29 1燕山848 26962 31.8 6.0 7.18 26.57 17滄州264 1000037.9 7.0 9.08 29.20 15九江381 1562141.0 8.0 9.86 33.27 7上海892 4560851.1 5.0 6.67 38.33 20武漢423 2577860.9 7.0 10.99 38.82 通過表6，可以看出武漢、上海石化、九江、滄州、燕山、揚(yáng)子等企業(yè)具有較大的低溫?zé)釢摿?；而金陵、?zhèn)海、茂名在低溫?zé)崂梅矫媲闆r較好。4. 結(jié)論4.1 通過循環(huán)水參數(shù)及全廠裝置復(fù)雜系數(shù)等參數(shù)，可以快速計(jì)算低溫?zé)釢摿ο禂?shù)。該系數(shù)可以反映出煉油企業(yè)可回收的低溫?zé)豳Y源情況。4.2 通過對(duì)全廠標(biāo)定核算得到的低溫?zé)豳Y源情況，與用低溫?zé)釢摿ο?/p>