王榮增(西安石油大學材料工程專業(yè),陜西 西安 710000)
能源問題是21世紀所要面臨的重大問題。能源生產(chǎn)情況直接關系國民經(jīng)濟的發(fā)展。煉油化工行業(yè)是我國的基礎建設行業(yè),煉油技術的發(fā)展能夠保證能源供應,保證我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。新時期的煉油技術,能源緊缺的時代背景下,逐步走向清潔、節(jié)能的發(fā)展方向。本文對先今的煉油化工技術進行分析,探究了環(huán)保、高效的煉油技術的發(fā)展趨勢。
煉油化工行業(yè)一直是公認的高耗能的產(chǎn)業(yè),隨著能源的緊缺問題越來越嚴峻,煉油化工技術將目光投向了新型能源的開發(fā)和利用,在石油開采、加工過程中,清潔燃料的利用得到業(yè)內(nèi)的廣泛關注。清潔燃料的生產(chǎn)是目前煉油化工技術中的重點技術。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),截止2015年,含硫量低于10μg/g的柴油需求量在柴油的總需求量中高于70%。
因此在新時期的煉油技術中,清潔型能源的生產(chǎn)技術十分重要,清潔性能源的生產(chǎn)技術在煉油技術中,主要表現(xiàn)在兩個方面,一方面是降低汽油中的硫、苯等有害物質(zhì)的含量,從而提高汽油的辛烷值和氧化安定性。在柴油生產(chǎn)過程中,減少含硫組分的含量和十六烷值以及芳香烴的含量,從而實現(xiàn)提高柴油氧化安定性的目的。另一方面是通過加氫裂解等煉油技術處理,將初步煉油后得到的重油組分進行深加工,得到高附加值的適用于交通運輸?shù)确矫娴娜剂?,這種煉油技術具有清潔、高效等優(yōu)勢。
新時期的煉油技術在原有的對開采出的原油進行加工處理的基礎上,還能夠?qū)σ呀?jīng)加工過的能源進行二次加工,從而提高石油的利用率,節(jié)約原油。這種對原油加工并進行二次處理的一體化技術主要有:(1)加大低碳烯烴、芳香烴的產(chǎn)量,實現(xiàn)煉油、生產(chǎn)有機化合物一體化的發(fā)展;(2)通過催化裂化等反應提高丙烯的產(chǎn)率,在裂化過程中采用高效的催化劑,提高有機化合物的生產(chǎn)效率;(3)通過對芳香烴的構化、重質(zhì)等處理,實現(xiàn)提高芳香烴產(chǎn)量的目的。在輕油加工過程中,根據(jù)不同有機物的生產(chǎn)條件,選擇與之相適應的催化劑,從而提高煉油的效率。
通過新型的技術達到清潔節(jié)能的目的是煉油技術發(fā)展的主流趨勢,其具體表現(xiàn)如下:
蒸汽中含有大量的熱能,合理的回收利用這些熱能是煉油化工企業(yè)節(jié)約能源的重要手段。一般采用的回收利用熱能的方式是采用分級供熱,將蒸汽分層次的利用。
做好集成裝置的設計,使用聯(lián)合裝置主要是指通過組合工藝或聯(lián)合裝置,實現(xiàn)裝置的熱聯(lián)合,從而節(jié)約能源的消耗。據(jù)調(diào)查顯示,采用多套裝置比雙套裝置的能耗少20%左右,同時,多套裝置的投資成也比雙套裝置減少24%,這說明,多套裝置的投資成本低,能源消耗少。除此之外,多套裝置還具有工作效率高、原料利用率高等優(yōu)點。因此利用熱聯(lián)合技術對裝置進行優(yōu)化,能夠有效提高生產(chǎn)效率,節(jié)約能耗,發(fā)展更加完善的集成一體化裝置是未來煉油裝置的發(fā)展趨勢。
新型的節(jié)能技術能夠優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)設備,通常表現(xiàn)在機泵變頻調(diào)控、熱泵和精餾裝置技術的創(chuàng)新和應用。機泵的變頻調(diào)速通過計算機進行檢測和控制,能夠保證機泵在最高點持續(xù)運行,有效改善機泵調(diào)控不精確的問題。精餾裝置采用孔板波紋填料,尤其在直徑為13.5米的減壓塔中應用,節(jié)能效果很好。
能量系統(tǒng)是煉油化工節(jié)能技術中的關鍵環(huán)節(jié),是實現(xiàn)煉油化工生產(chǎn)過程中能量轉(zhuǎn)換、回收利用的主要手段,系統(tǒng)通過對蒸汽、動力等的控制實現(xiàn)回收熱能的目的。優(yōu)化煉油化工裝置能夠有效控制節(jié)能,提高煉油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。通常情況下,能量系統(tǒng)的優(yōu)化表現(xiàn)在夾點技術、數(shù)字規(guī)劃等等。夾點技術主要指的是通過夾點處的最小傳熱差的限制實現(xiàn)對換熱網(wǎng)絡和水系統(tǒng)中熱能的回收利用,最大程度的利用網(wǎng)絡中的熱能,提高熱能的利用率,從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。
將含有輕烴和氫氣的廢氣進行回收利用能夠有效的節(jié)約能源消耗,同時減少廢氣的排放,保護環(huán)境。例如利用吸附—解吸技術將C3及C3以上的成分進行回收,利用變壓吸附技術將氫氣分離回收等。除此之外,煉油化工技術中還增加了乙烯生產(chǎn)的新技術、提高丙烯產(chǎn)率的技術、活化輕烷烴的技術等等,同時,研發(fā)新型高效的催化劑、清潔節(jié)能的設備等也是煉油化工技術今后的主流發(fā)展趨勢。
隨著我國科技的不斷發(fā)展,煉油化工技術的發(fā)展取得了較好的成果,在清潔節(jié)能方面作出了一些重大的轉(zhuǎn)變。然而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,對我國石油化工行業(yè)提出了更加艱巨的挑戰(zhàn),煉油化工技術依然有很大的發(fā)展空間。我們要堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路,同時結合我國的實際國情,努力將煉油化工技術水平與國際水平保持一致,在生產(chǎn)過程中堅持節(jié)約能耗、保護環(huán)境的原則,是未來煉油化工技術的主要發(fā)展趨勢。
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