杜士星 邱杰
摘要:介紹了煉油化工節(jié)能技術的發(fā)展趨勢,對我國煉油化工企業(yè)的節(jié)能現(xiàn)狀與存在差距進行了分析,并提出了相關建議,指出技術進步是推動煉油化工節(jié)能的根本途徑;我國企業(yè)必須加大煉化一體化步伐,加強節(jié)能新技術、新工藝、新設備的推廣應用,同時強化節(jié)能工作管理,努力通過多種途徑實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能目標。
關鍵詞:煉油化工;節(jié)能技術;發(fā)展趨勢;現(xiàn)狀
引言:
煉油是我國的基礎產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)的煉油企業(yè)在節(jié)能方面做得不夠好,與現(xiàn)在的市場行情與經(jīng)濟發(fā)展形勢不符。近些年來我國逐漸認識到節(jié)能的重要性,節(jié)能對于企業(yè)來說既是一種提高經(jīng)濟效益的手段又是符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,再加之現(xiàn)在的市場競爭激烈,企業(yè)必須想辦法做好節(jié)能工作。我國的重工業(yè)在耗能上較之發(fā)達國家更多,不僅是因為節(jié)能技術存在差距,在節(jié)能理念和制度上也有一定的問題,這些都是需要我國的化工企業(yè)解決的問題??偟膩碚f,只有在工藝、技術、設備和管理上都進行緊加強,
一、煉油化工節(jié)能技術發(fā)展趨勢
(一)建立聯(lián)合裝置及集成設計
主要包括通過裝置規(guī)模大型化以及采用組合工藝或聯(lián)合裝置、實施裝置熱聯(lián)合、多套裝置集成設計等途徑實現(xiàn)節(jié)能。有關數(shù)據(jù)表明,在煉油廠相同規(guī)模情況下,采用單套裝置比雙套裝置的投資減少約24%,單套裝置能耗比雙套裝置能耗減少約19%。采用聯(lián)合裝置如聯(lián)合加熱爐的方式可減少設備總投資,提高熱效率,減少燃料總用量。采用煉化一體化能將煉油和石油化工生產(chǎn)聯(lián)合在一起,實現(xiàn)原料的互供,提高原料的綜合利用水平,并通過資源的優(yōu)化配置形成大規(guī)模、集約化、短流程、高靈活的結構組合優(yōu)勢,從而實現(xiàn)石化企業(yè)的節(jié)能降耗并提高經(jīng)濟效益,煉化一體化是煉油化工企業(yè)發(fā)展的有效途徑和必然趨勢。對裝置采用某種程度的熱聯(lián)合,例如從工藝物流的冷卻過程回收熱量來對需要加熱的過程進行加熱,從而代替單獨的加熱設備,可以大大降低傳熱設備的投資費用和熱量回收率,裝置熱聯(lián)合已在實際生產(chǎn)中得到廣泛應用。另外,多套裝置集成設計具有很好的節(jié)能效果,如將減壓蒸餾與潤滑油裝置建成聯(lián)合裝置,將催化裂化與焦化組成聯(lián)合裝置等。Shell公司的Shell Bulk CDU原油蒸餾技術把常減壓蒸餾、加氫脫硫、渣油熱轉(zhuǎn)化等多套裝置進行組合設計,實現(xiàn)加工流程的系統(tǒng)集成,大幅度減少了設備數(shù)量,節(jié)省投資30%,實現(xiàn)了能量的系統(tǒng)優(yōu)化,燃料油消耗節(jié)省15%,運行成本大幅度降低[1]。
(二)采用燃氣輪機技術提高熱電綜合效率
燃氣輪機利用燃料化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槿細鉄崮?,再?jīng)燃氣透平將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能,它用空氣而不是水蒸氣作工質(zhì),可省去鍋爐、冷凝器、給水處理等大型設備。目前,煉化企業(yè)對燃氣輪機的應用方式主要采用燃氣輪機—蒸汽聯(lián)合循環(huán)、燃氣輪機—加熱爐聯(lián)合循環(huán),以提高熱電綜合效率。煉化企業(yè)大量使用加熱爐,被加熱介質(zhì)進口溫度在40~380℃,出口溫度在150~500℃,這是利用燃氣輪機排氣余熱的最佳方式。燃氣輪機與加熱爐聯(lián)合應用可提高燃氣輪機的效率和總熱利用率,用燃氣輪機直接驅(qū)動煉化企業(yè)工藝系統(tǒng)的壓縮機可以省去能源多次轉(zhuǎn)換帶來的各種損失。例如,以煉廠氣為燃料的燃氣輪機可以與蒸汽輪機聯(lián)用,燃氣輪機的廢氣又可以預熱加熱爐的空氣。又如,對大型裂解裝置,可選用燃氣輪機作為乙烯壓縮機和丙烯壓縮機的驅(qū)動機,燃氣輪機的排氣可作為裂解爐的助燃空氣,如果串聯(lián)一臺輔助蒸汽透平,可大大節(jié)省乙烯裝置的總燃料消耗和冷卻水用量。汽電或熱電聯(lián)產(chǎn)技術是近些年來廣泛應用的節(jié)能新技術,大約節(jié)能30%左右。IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán))技術是現(xiàn)代煉油廠實現(xiàn)汽電聯(lián)產(chǎn)、渣油改質(zhì)、減少污染排放的新型技術之一。煉油廠IGCC技術采用高硫渣油(或焦炭)等煉廠劣質(zhì)進料,通過基于部分氧化的氣化技術產(chǎn)生合成氣,不僅可使合成氣通過燃氣輪機一蒸汽透平發(fā)電、產(chǎn)氣,而且可使CO2排放減少40%,SOx、NOx、C0和顆粒物質(zhì)排放減少80%[2],使煉廠滿足污染排放標準,帶來顯著的環(huán)境效益[2]。
(三)合理利用蒸汽和低溫熱能
蒸汽合理利用是煉油化工企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能目標的主要途徑之一,主要包括提高蒸汽轉(zhuǎn)換效率,降低供汽能耗;實現(xiàn)分級供熱,蒸汽逐級利用;改善用汽狀況,減少蒸汽消耗;合理使用伴熱蒸汽(或熱水),加強凝結水回收;降低使用蒸汽的壓力等級;加強蒸汽管網(wǎng)保溫以及選擇蒸汽系統(tǒng)熱功聯(lián)產(chǎn)等。低溫熱能的利用也是節(jié)能重要手段之一,要求盡量減少低溫熱源的產(chǎn)生,做好燃氣系統(tǒng)和蒸汽動力系統(tǒng)的平衡,實現(xiàn)能源的梯級利用,即首先利用高品位能源做工,其次才是工藝利用;同時做好低溫熱的綜合利用,例如低溫熱的工業(yè)利用或民用,或者將其升級利用于供熱、致冷、發(fā)電等方面。
二、煉油化工節(jié)能技術的現(xiàn)狀
與上世紀的化工產(chǎn)業(yè)相比,當前我國的煉油化工無疑已經(jīng)得到了巨大的進步,在生產(chǎn)質(zhì)量和效率上都有大幅提升,但是不得不承認與發(fā)達國家相比,在對能源的利用和節(jié)省上我國落后較多。首先在煉油裝置的規(guī)模和設計水平上,我國的煉油企業(yè)就比不上國際水平,沒有先進工藝的支撐,再加上規(guī)模較小處理能力較弱的裝置的配合,在煉油的耗能上可以達到八十千克,這與世界先進水平的五十千克差距太大,由此導致的浪費和效益更是不可計數(shù)。在煉油廠的規(guī)模上我國大型的煉油廠并不多,多數(shù)是一些小型的煉油廠,雖然在自主經(jīng)營上更為方便,但是想要形成規(guī)模化的煉油卻是存在困難,而大型的煉油廠往往在管理、培訓、學習方面更占有優(yōu)勢,這對我國煉油企業(yè)的提升幫助是巨大的。所以,多建立大型的煉油廠是一種出路[3]。
三、結束語
綜上所述,現(xiàn)階段我國政府在政策上對節(jié)能降耗工作給予了支持,但在實踐過程中,還需要結合企業(yè)發(fā)展的需要來合理選擇節(jié)能技術方案。而我國的煉油化工企業(yè)也將由從純技術引進向市場引導的方向發(fā)展。對于煉油化工生產(chǎn)過程中排除大量的廢水及廢氣,只要通過切實可行的預處理及處理技術就可以有效降低其危害,并提高資源的利用率,從而實現(xiàn)煉油企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展
參考文獻:
[1]李磊,王慧.煉油化工節(jié)能技術發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀分析[J].石化技術,2016.
[2]黃格省,李雪靜,喬明.煉油化工節(jié)能技術發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀分析[J].石油石化節(jié)能,2011(03):5-7.
[3]劉霽斌.煉油化工節(jié)能技術發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀分析[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(全文版)工程技術,2016(8):00238-00239.