焦化培训讲义XXXX7--节能

延迟焦化技术培训胡尧良2005.111stVersion2006.032ndVersion2006.073thVersion焦化能源管理与节能措施主要内容前言中国石化焦化炼油能耗焦化装置如何做好能源管理工艺设备国外炼油能源管理理念KBCSOLOMON1.“十一五”时期经济社会发展目标（摘自十六届五中全会公报）……2005,10主要目标是：在优化结构，提高效益和降低消耗的基础上，实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番，资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右……降低能耗精细管理向粗放管理的攻坚战能耗降低20%“十一五”平均节能率4.4%2006年经济工作八项任务之四中央经济工作会议大力节约能源资源,加快建设节约型、环境友好型社会缓解能源资源供求矛盾，也从源头上减少污染要大力推进以节能降耗为主要目标的技术改造进一步健全促进能源资源有效利用的法律法规，严格执行节能降耗的管理制度综合运用财税价格等手段，促进能源资源的节约和有效利用，形成全社会自觉节约资源的体制机制积极开发、推广、应用资源综合利用、替代、节约等技术倡导健康文明的消费模式，形成节约能源资源，保护环境的良好社会风尚2.“九五”末我国能源消耗水平(2000年)每百万美元GDP的总能耗，我国为1274吨标准煤。比世界平均水平高2.4倍。比美国高2.5倍比欧盟高4.9倍比日本高8.7倍比印度高0.43倍我国能源消耗水平(2000年)单位产品能耗8个行业:电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织主要产品能耗平均比国际水平高40%火电煤耗高22.5%大中型钢铁企业吨钢可比能耗高21.4%铜冶炼综合能耗高65%水泥综合能耗高45.3%大型合成氨综合能耗高31.2%纸和纸板综合能耗高120%我国能源消耗水平(2000年)主要耗能设备能源效率燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右，比国际先进水平低15~20个百分点中小电机平均效率87%，风机、水泵平均设计效率87%，均比国际先进水平低5个百分点，系统运行效率低近20个百分点机动车燃油经济性水平比欧洲低25%，比日本低20%，比美国低10%载货汽车百吨公里油耗7.6升，比国际先进水平高1倍多内河运输船舶油耗比国际先进水平高10~20%我国能源消耗水平(2000年)能源效率比国际先进水平低10个百分点火电机组平均效率33.8%，比国际先进水平低6~7个百分点能源利用中间环节(加工、转换、贮存)损失量大，浪费严重据有关单位研究，按单位产品能耗和终端用能设备能耗与国际先进水平比较，我国目前的节能潜力约3亿吨标准煤3.“十五”期间我国能源消耗水平2004年2003年8%7.4%原油消耗占全球10%13%电力消耗占全球31%30%煤炭消耗占全球4%~5%我国GDP占全球我国能源消耗水平(2004年)中国国际先进比较火电供电煤耗(克煤当量/千瓦时)376312+16.6%钢可比能耗(千克煤当量/吨)705610+15.5%原油加工综合能耗(千克煤当量/吨)11273+53.4%乙烯综合能耗(千克煤当量/吨)1004629+59.6%合成氨综合能耗(千克煤当量/吨)1314970+35.5%烧碱综合能耗(千克煤当量/吨)14931275+17.1%我国能源消耗水平国内国外节能率比较%中小型电机(100KW)效率8792+3泵效率7580+5风机效率7580+4配电变压器+20空载损耗+90—100%负载损耗+50—60%工业锅炉效率60—6575—85+5%3.2004/2005年我国原油及主要油品表观消耗量（万吨，国家统计局）原油汽油煤油柴油润滑油燃料油石油沥青20182.729985.54709.14842.11061.510373.410967.7590.54956.41122.92004年石油消耗总量：32413.27万吨;2005年原油净进口量:11902万吨石油产品净进口量:2459万吨原油实际加工总量:28622万吨我国能源消耗目标2000年为“九五”之末，在“十五”期间的平均节能率是-1.6%，到2005年即“十五”之末，上述有些差距拉得更大到2010年“十一五”末，单位GDP能源消耗要比“十五”末(2005年)降低20%，意味着“十一五”的平均节能率在4.4%/年，五年的能源消费增量要比“十五”时期减少一半4.中国炼油能耗中国石化炼油能耗中国石油炼油能耗中国海油炼油能耗4.1中国石化炼油能耗(2004年)2004年原油加工总量14572.17万吨中石化炼油能耗73.52千克标油/吨2004年中石化炼油耗能：1071.35万吨标油。如果能够按要求节约20％中的4.4%/年，则相当于节油47.14万吨标油/年，按2000~3000元/吨计算，相当于降低加工费9.43~14.145亿元/年人民币。5年共计达47.14~70.71亿元，近100亿元4.2全国炼油能耗(2004年)2004年全国原油加工量2.9亿吨按能耗水平与中石化相当73.52千克标油/吨，全年耗油2132万吨节约20％中的4.4%/年，节油量106.96万吨/年，节约加工费21.392亿元/年(@2000元/吨),5年共可节约加工费106.96亿元我国能源结构中，油气约占23％，则全国可节标油约1亿吨/年,降低能耗成本约2000亿元/年，更重要的是这块资源更为珍贵，而且还减轻了环境排放和保护的压力。5.1中国石化炼厂能耗结构(2004年)单因耗能炼油能耗千克标油/吨•因数千克标油/吨集团合计14572.1712.3073.52股份合计13793.8712.2073.68原料油加工量单位名称单位名称燃料油单耗燃料气单耗催化烧焦蒸汽单耗电耗新鲜水单耗千克/吨千克/吨千克/吨吨/吨千瓦时/吨吨/吨集团合计3.7421.3523.770.1248.750.44股份合计3.7821.9423.160.1249.020.445.2中国石化炼油厂能耗比较(2004年)020406080100120塔里木分公司泰州石化厂扬子石化公司西安分公司上海石化股份公司广州分公司天津分公司镇海炼化股份公司青岛石化厂茂名分公司福建炼化有限公司武汉分公司集团合计股份合计金陵分公司中原石化总厂沧州分公司安庆分公司洛阳分公司九江分公司长岭分公司燕山分公司巴陵石化烯烃厂高桥分公司石家庄炼化股份公司济南分公司扬州石化厂清江石化股份公司齐鲁分公司杭州炼油厂河南精蜡厂胜利石化总厂北海分公司荆门分公司5.3JL石化炼油能耗(2004)原油加工量859.17万吨炼油能耗75.25kgTEO/T折标油64.65万吨价值1.293亿元(@2000元/吨)按1000万吨的加工量计,如果能耗降低1个单位(1.0kgTEO/T),节约标油1万吨,价值2000万元1万吨重油进焦化加工,经济效益200万元总计2200万元节能效益巨大JL石化炼油能耗结构(2003/2004)原油加工量746.71/859.17万吨炼油能耗81.11/75.25kgTEO/T节能重点:燃料、催化烧焦、电力5.4JL各炼油装置能耗比重(2002上半年)原油加工量332万吨炼油能耗82.51kgTEO/T重点:催化，重整，常减压，焦化，加氢裂化。公用工程(汽+电)损失6.1中国石化焦化装置能耗比较(2004年)051015202530354045镇海上海石化天津济南荆门长岭石家庄广州高桥扬子齐鲁I茂名I金陵I沧州福建武汉安庆茂名II金陵II胜石化塔河杭州齐鲁II平均6.2中国石化焦化装置能耗(2004/2005年)2004年，平均能耗27.78kg标油/t由于各企业焦化装置工艺流程、装置规模以及投用年数等方面差异较大，故能耗的高低差距也较大。有吸收稳定的焦化装置最低能耗为25.64kg/t，最高能耗为38.40kg/t无吸收稳定的焦化装置最低能耗为18.35kg/t，最高能耗为37.99kg/t2005年24套焦化平均能耗27.40kg/t最高能耗42.14kg/t，最低16.49kg/t7.中国石化焦化装置的节能潜力2004/2005年23/24套焦化装置加工总量1876.76/2357.5万吨平均能耗27.78/27.40kg标油/t，相当于耗标油52.14/64.60万吨降低20％中的4.4%年，则当年节油2.29/2.84万吨按照2000/3000元/吨计算，可以降低当年加工费4.588/8.52亿元人民币8.焦化装置如何做好能源管理焦化装置的特点原料最差：渣油油浆脱油沥青污油污泥产品最全：干气液化气汽油柴油蜡油甩油焦碳I---放空系统---流程最长：加热炉--焦碳塔--分馏塔--压缩机--吸收稳定—产品精制I----除焦系统--出焦--铁/公路炉温最高：490---505℃压力最大：高压水13.0—15.0---30.0MPa设备最多：炉塔机泵罐高压水泵切焦器电梯抓斗行车地衡汽车火车工种最多：工艺班除焦班装车班生产方式：连续/间隙8h,12h,16h,18h,20h,22h,24h管理难度最大8.1吃透装置的设计基础和原则原料性质(渣油品种，掺脱油沥青/油浆)四组分,S,N,酸值…产品结构(焦蜡产率)工艺参数(炉出口温度,循环比,生焦时间)设备基础(加热炉,焦炭塔,分馏塔,压缩机)能源结构(汽,电)参考文献18.2比较装置实际运行的状况装置标定数据实际加工量原料性质的变化产品结构的变化设备运行实际状况工艺参数调整幅度8.3装置用能分析1.年度/生产周期能耗对比分析查找能耗增减的原因及对策措施2.能耗结构分析计算各种能源(燃料、电力、蒸汽、水)的比例抓重点节能项目及措施3.装置用能分析三大环节：转换---利用---回收参考文献28.3.1JL炼油/焦化年度能耗对比分析28.470102030405060708090200020012002200320042005(1-10)8.3.1焦化能耗占全厂比例年度20012002200320042005（1-10）全厂75.9281.9781.1175.2562.01焦化28.7929.8828.5428.4928.47比例％6.46.576.135.865.624.228.3.2JL公司焦化装置能耗结构分析项目2003年度2004年度燃气19.2820.10燃油0.950.22热进料0.961.08热输出-3.15-3.26蒸汽0.130.70电7.667.36循环水0.870.82新鲜水0.190.23除盐水0.080.13总计28.1328.498.3.2焦化能耗结构分析2004年度燃气65%燃油1%电24%循环水3%热进料4%蒸汽2%新鲜水1%除盐水0%8.3.2常减压能耗结构分析2004年度燃气32%燃油47%除盐水1%新鲜水0%电12%循环水2%蒸汽0%热进料0%热输出6%8.3.2催化裂化能耗结构分析2004年度烧焦61%燃油0%除盐水1%新鲜水0%电6%循环水1%蒸汽24%热进料7%输出中压汽折能耗37.55千克标油/吨8.3.3装置用能分析三大环节参考文献2转换环节利用环节冷换设备换热网络设计，换热平均温差，换热终温(入炉)，介质入空冷水冷前温度加热炉，机泵能量分析，火用分析：加热炉效率，机泵效率回收环节焦炭塔，分馏塔反应热(渣油性质,循环比)回流取热分布,多取高温位热损失损失损失输入8.4装置节能潜力及制约因素分析1.工艺2.设备提高处理量电机变频泵叶轮切削原料管理压缩机加热炉管理换热冷却设备换热流程优化管线塔壁热损吹汽除焦水泵3.延长开工周期4.降低加工损失8.4.1工艺节能潜力1.提高处理量a.降低循环比,从0.4降低到0.25,不增加投资效果:处理量可提高10~20%,能耗应降低液收增加，焦碳产率减少，汽柴油质量变化不大，原料性质制约：沥青质高的原料油难蜡油收率增加,但质量