全厂能量系统优化-中石化节能技术服务公司

1、全厂能量系统优化中石化节能技术效力公司.汇报内容一、全厂能量系统优化思绪二、全厂能量系统优化案例.汇报内容一、全厂能量系统优化思绪二、全厂能量系统优化案例.1.1节能情势近年来，节能的压力越来越大，但各炼化企业在2021年节能任务反而出现一定程度的下滑见下表，综合能耗上升的企业达24家，而炼油加工才干排名前15的企业综合能耗下降的只需5家，即使是综合能耗下降的企业也只是小幅下降，只需一家下降大于1kgoe/t。虽然能耗上升的要素众多，但也在一定程度上反响了近年节能任务的困难程度，节能任务进入瓶颈期。.2013201420132014序号单因耗能炼油能耗千克标油/吨因数 千克标油/吨集团平均能耗

2、8.23 8.30 57.23 59.51 17.64 7.85 44.64 46.05 28.02 8.04 49.79 51.43 37.71 7.85 52.50 51.77 49.77 10.13 50.10 55.69 57.48 7.18 57.76 56.46 68.38 8.13 54.02 54.01 76.76 6.77 57.14 57.20 88.04 8.68 56.07 60.81 98.43 8.26 55.48 55.21 107.27 7.64 60.50 59.82 119.20 9.47 47.72 62.22 128.39 8.36 63.95 66.3

3、6 138.86 9.04 64.26 64.27 148.73 8.27 68.68 80.36 157.47 7.81 59.17 64.98 168.70 9.31 69.45 72.38 178.43 8.15 57.92 58.09 188.57 8.45 73.47 75.84 198.52 8.62 70.38 70.98 208.28 8.47 78.60 80.59 218.28 8.02 63.10 64.23 229.74 9.69 50.88 54.49 237.94 7.56 63.75 62.79 248.34 8.58 62.98 66.06 259.27 8.6

4、6 69.16 67.55 2610.31 9.79 86.92 85.21 279.05 8.93 59.79 60.71 289.93 10.54 60.97 71.34 298.04 8.88 77.35 84.74 3011.60 11.45 78.40 79.31 319.78 9.86 86.88 87.45 3211.13 11.27 82.84 78.41 3311.06 10.98 78.70 78.85 3410.01 3.68 78.18 27.24 .1.1节能情势进入当前节能的瓶颈期，是时代开展的必然结果，由于在前一段时期，企业在单元、设备等部分的优化做了大量的任务，

5、获得了很好的效果，但再往前进一步却很困难了。炼油化工企业的节能任务进展到如今，真的没有大幅度降低能耗的能够了吗？答案能否认的，各企业的节能潜力依然很大。只需运用新的理念、新的方法，不同于传统的部分的优化理念及方法，才干再次开掘更大的节能潜力，那就是全厂能量系统优化。.7全局子系统低温热综合优化利用工艺改良和优化安装间热结合辅助系统用能优化蒸汽动力系统优化单元以工艺改良为根底的多层次递进式集成优化技术 实现单元、子系统及系统全局的协同优化新设备新技术.1.2具备条件全厂能量系统优化是一项非常细致，而又具有挑战性以及开辟性的任务。最根本的，必需熟习全厂一切工艺安装以及辅助的系统的工艺流程以及用能情

6、况，而且要细致到详细每一个塔设备的运转情况，每股物流的换热流程及参数。只需这样，才干深化分析安装中存在的用能瓶颈。其次，需求掌握运算的工具，如Aspen、PRO/II等流程模拟软件，夹点分析软件等。可以运用上述工具对安装用能设备开展定量的模拟计算分析.1.2具备条件再次，需求时常接触新技术，能够还需求运用多种新技术相互配合才干实现效益的最大化。最重要的，必需求站在全局的角度思索全厂能量的合理利用，必需非常清楚哪些安装存在哪些温位的低温热、热量有多少，在哪些安装存在热阱，需求热量多少、温度多少；利用什么途径实现低温热的利用，热媒水结合？发汽？制冷？采暖？发电？还需求思索低温热利用后蒸汽平衡优化的

7、问题.汇报内容一、全厂能量系统优化思绪二、全厂能量系统优化案例.2.全厂能量系统优化案例本文以北方某炼油企业为案例，运用全厂能量系统优化的理念对全厂进展用能优化，结果显示：优化后，冬季供暖输出热量可提高至5100104kcal/h，减少了1.0MPa蒸汽耗费冬季18t/h，夏季34t/h，添加3.5MPa蒸汽产汽量5t/h，节省3.5MPa蒸汽6.5t/h，节省了燃料气耗费880kg/h。安装如下200万吨/年重催三催化，80万吨/年催化二催化，60万吨/年气分，80万吨/年蜡油加氢，80万吨/年重整，80万吨/年柴油加氢，80万吨/年航煤加氢.2.1瓶颈分析存在的主要用能瓶颈：1、区域内拟新

8、建一套三废安装污水汽提、溶剂再生、硫磺回收，以替代老的三废安装，新三废耗费约80t/h的1.0MPa蒸汽，同时产生80t/h凝结水需处置。2、气分安装离催化安装较远，无法直接物料热结合，只能与两套催化采用热媒水热结合，但热媒水送气分温度不高95，两台脱丙烷塔100、脱异丁烷塔58仍耗费蒸汽共26t/h。3、该厂承当社区供暖义务，但原流程只需二催化顶循油余热加热采暖水，供热量有限，约750104kcal/h，社区另外还有五台熄灭锅炉供热。社区拟取消燃煤炉，改用天然气炉，希望炼厂能添加供热量，以减少天然气本钱。.2.2优化思绪主要优化思绪：优化工艺安装流程，如换热网络优化，分馏塔的优化等，尽能够做

9、温位匹配、梯级利用，从源头减少安装蒸汽耗费；经过优化，尽能够的挤出高温位的热量，从大系统角度综合思索区域低温热的利用，运用多项先进的技术，尽能够回收低温热。.2.3蜡油加氢安装优化原料油75循环氢67E503BE503ACDD509D508D503D504A501A502E504172冷低分油144282反响产物27144216182E502E501360332333266干气含硫污水去D505含硫污水去C60197尾油.2.3蜡油加氢安装优化硫化氢汽提塔C601塔冷低分油热低分油产品分馏C602塔F602热高分气75152去FCC安装E615E614263175258144171171431

10、51185173A602A601178E606E504A606E606250E611.2.3蜡油加氢安装优化用能瓶颈分析1安装掺炼焦化汽油。导致用能存在以下个瓶颈，一是不能热进料，进料温度过高会使汽油气化而导致原料油泵气蚀二是必需设置分馏塔，添加了分馏系统的能耗。2热高分气热量回收不充分。热高分气仅与冷低分油换热，而冷低分油的量为4.5t/h。3现流程为炉后混氢流程，即原料油与循环氢分别与反响产物换热，反响进出料换热流程效率偏低。4安装热出料温度较低。尾油去催化裂化作原料，尾油从分馏塔出来后温度较高，发生了6t/h的0.35MPa蒸汽，发汽后再与升压后原料油换热，最后用空冷冷却至出安装。.2.

11、3蜡油加氢安装优化优化方案1取消掺炼焦化汽油，焦化汽油改为进柴油加氢安装。2取消分馏塔。取消掺炼焦化汽油后，反响产物中石脑油馏分将大幅减少。3安装热进料。根据上游四蒸馏的运转情况，换热后的减三线、减四线温度约为150，进本安装的温度为1404添加热高分气/循环氢换热匹配，可充分回收热高分气余热，提高循环氢的温度。5反响进出料换热流程优化，由炉后混氢改为炉前混氢，提高传热效率。.2.3蜡油加氢安装优化原料油，140E503BE503ACDD508D503D504A501A502NE505177冷低分油130反响产物44E502E501360321干气含硫污水去D505含硫污水去C601循环氢，6

12、7117冷低分油D509.2.3蜡油加氢安装优化硫化氢汽提塔C601塔热低分油75175173A601去FCC安装.2.3蜡油加氢安装优化优化效果优化后，节约反响炉及分馏炉燃料约710kg/h；减少0.35MPa蒸汽产汽量6t/h，但也提高供催化热输出温度，从提高至172，估计将添加催化安装3.5MPa产汽量3 t/h，.2.4三催化安装优化主要有两个问题，一是安装仍有大量余热未回收利用，二是换热流程未能完全做到温位匹配，梯级利用，详细如下：1除盐水流量大180t/h，温度低30，需求加热至112进除氧器，在安装内吸收了大量高温位的热量，吸收热量达1470104 kcal/h2顶循油、分馏塔顶

13、油气仍有大量低温热未回收，与气分热媒水换热后的温度分别为108和82，未回收的热量约1950104 kcal/h，同时气分热媒水输出温度偏低97。3稳定汽油热量利用不充分。稳定汽油与解吸塔进料换热后温度仍有90，然后直接空冷冷却，未回收热量约590104 kcal/h.2.4三催化安装优化优化方案1新三废80t/h的高温凝结水拟送三催化除氧器，相应地减少热力厂来冷除盐水量80t/h，可以减少除盐水吸收热650104 kcal/h。2添加解吸塔中间再沸器，利用稳定汽油作为中间再沸器热源，以节省解吸塔再沸器负荷一中。3优化气分热媒水换热流程，添加柴油换热器及顶循油换热器，最终将热媒水温度提高至12

14、0.2.4三催化安装优化4优化稳定汽油换热流程。增设解吸塔中间再沸器，添加稳定塔进料换热器面积，减少除盐水换热量，可以节省一中的热量5提高原料油进料温度，添加原料油与一中换热匹配，添加油浆3.5MPa发汽量。6添加稳定塔顶油气/采暖水换热器，将稳定塔余热用于冬季供暖.优化前优化后优化后优化前.优化前优化后优化后.2.4三催化安装优化优化效果提高了气分热媒水供热量及温度，气分热媒水温度提高至120，可以作为脱丙烷塔重沸器热源，添加了油浆发汽量约5t/h，供暖输出热1500104 kcal/h。.2.5 航煤加氢安装优化存在问题1反响产物循环氢分别流程为冷高分流程，大量余热经过空冷排弃，安装后续拟

15、扩能至140万吨/年，届时，空冷负荷更大。2精制航煤与分馏塔进料换热后，温度仍有91，低温热未回收利用。E101/1-4反响产物21653171122EC101E102直馏航煤60循环氢53分馏塔进料精制航煤2299150.2.5 航煤加氢安装优化优化方案结合安装扩能改造，循环氢分别流程改热高分流程，减少反响产物的冷却负荷，提高原料油进料温度，将热量转称至航煤产品，航煤产品余热纳入二催化低温热回收系统。E101/1-4反响产物21653182141EC101E102直馏航煤100循环氢140分馏塔进料精制航煤22917550热媒水.2.6 柴油加氢安装优化存在问题：1加氢反响产物循环氢分别流程

16、为冷高分流程，反响热未充分回收利用；2安装将掺炼焦化汽油，反响热将添加，假设反响产物取热不充分，冷却排弃低温热将更大。优化方案：将循环氢分别流程改为热高分流程，取消冷低分油/反响产物换热器，该换热器改为反响进出料换热，提高反响进料换热终温。低分油温度将提高，不用再参与换热，分馏塔产品低温热纳入二催化低温热回收系统。优化效果添加热输出500104 kcal/h。.2.7 二催化安装优化存在问题：1顶循油、分馏塔顶油气仍有大量低温热未回收，分馏塔顶油气与气分热媒水以及除盐水换热后温度仍有85，且气分热媒水换热后的温度仅75；而顶循油仅作为冬季采暖，夏季那么直接空冷。2两股柴油换热流程不优化，热量回

17、收不充分，进空冷前的温度达120。3稳定汽油余热回收不充分，进空冷前的温度仍有90.2.7 二催化安装优化优化方案1优化除盐水换热流程，原除盐水流程只与分馏塔顶油气换热，现改为与稳定汽油、柴油、顶循油换热，见图3.1。2优化安装低温热利用，取消气分热媒水换热流程；添加溴化锂二类热泵，将航煤加氢、柴油加氢的产品余热，三催化稳定塔顶气，以及二催化分馏塔顶油气、稳定塔顶气、顶循油余热作为整体一致思索利用，冬季供暖可回收50以上余热，添加供暖热量，夏季时利用溴化锂吸收式二类热泵产0.3MPa蒸汽供新三废可回收70以上余热。4采暖用户端运用先进技术进展改造，将原熄灭炉改为新型补燃型大温差换热器吸收式热泵

18、，可以将30以上的热量全部回收。.三催化稳定塔顶气56柴油加氢精制柴油175二催化稳定塔顶气56二催化分馏塔顶气118二催化顶循147航煤加氢精制航煤12010040404555505555705474电力电力电力电力电力燃气燃气燃气燃气燃气700t/h30二催化分馏塔顶气118二催化顶循147100700t/h70热水航煤加氢精制航煤175循环水1800t/h吸收式二类热泵0.35MPa蒸汽14t/h柴油加氢精制柴油120.2.7 二催化安装优化优化效果冬季供暖热量由原来的730104 kcal/h添加至5100104 kcal/h；夏季发生0.35MPa蒸汽量14t/h供新三废。.2.8

19、重整安装优化存在问题：1预加氢循环氢分别流程为冷高分流程，反响产物低温热未充分回收利用；2换热网络匹配不合理，存在大温差换热以及物料反复冷却升温情况，如预加氢汽提塔进料40与汽提塔底油220直接换热，脱碳六塔进料先与脱戊烷塔进料换热降温，又与脱碳六塔底油换热升温。3安装低温余热未得到合理利用：预分馏汽提塔顶汽温度为118，脱C6塔C304塔顶气温度约为83，脱戊烷塔顶气温度约为118，以上分馏塔余热总量达800104 kcal/h ，未回收利用。.2.8 重整安装优化优化方案1预加氢产物循环氢分别流程热高分工艺流程改良；2结合热高分流程改良，预加氢汽提塔C102进出料换热流程改良，添加脱碳六塔辅助重沸器，以汽提塔底油作为热源；3重整反响产物分馏系统换热流程改良4脱碳六塔再沸器热源优化调整5利用热媒水回收汽提塔、脱戊烷塔、脱碳六塔塔顶气低温热，供气分安装。.2.8 重