【文章內(nèi)容簡介】 高的夾點(diǎn)溫差以減少換熱面積，例如對鈦材或不銹鋼換熱系統(tǒng)，材質(zhì)昂貴，可取 Δ Tmin=50℃ 左右。反之，當(dāng)能源價格較高時，則應(yīng)取較低的夾點(diǎn)溫差，以減少對公用工程的需求，例如對冷凍換熱系統(tǒng)，因冷凍公用工程的費(fèi)用很高，此時取 Δ Tmin=510℃。當(dāng)傳熱系數(shù)較大時，可取較低的 Δ Tmin，因?yàn)樵谙嗤?fù)荷下，換熱面積反比于傳熱系數(shù)與傳熱溫差的乘積等。 換熱網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)夾點(diǎn)溫差的確定 ?在不同的夾點(diǎn)溫差下，綜合出不同的換熱網(wǎng)絡(luò)，然后比較各網(wǎng)絡(luò)的總費(fèi)用，選取總費(fèi)用最低的網(wǎng)絡(luò)所對應(yīng)的夾點(diǎn)溫差。 用這個方法所求得的最優(yōu)夾點(diǎn)溫差是實(shí)際的最優(yōu)夾點(diǎn)溫差，但該方法的缺點(diǎn)是工作量太大。 ?依據(jù)冷熱復(fù)合溫焓線，通過數(shù)學(xué)優(yōu)化估算最優(yōu)夾點(diǎn)溫差。 換熱網(wǎng)絡(luò)夾點(diǎn)方法的設(shè)計原則 ? 夾點(diǎn)之上不應(yīng)設(shè)置任何公用工程冷卻器； ? 夾點(diǎn)之下不應(yīng)設(shè)置任何公用工程加熱器； ?不應(yīng)有跨越夾點(diǎn)的傳熱。 ?在夾點(diǎn)處，冷、熱流體之間的傳熱溫差最小，而且為了達(dá)到最大的熱回收，必須保證沒有熱量穿過夾點(diǎn)，這些使夾點(diǎn)成為設(shè)計中約束最多的地方。 ?由于在夾點(diǎn)之上不應(yīng)有冷卻器，這就意味著所有的熱流均要靠同冷流換熱達(dá)到夾點(diǎn)溫度，而冷物流可以用公用工程加熱到目標(biāo)溫度，因此每股熱流均要有冷流匹配，即夾點(diǎn)以上的熱流數(shù)目 NH應(yīng)小于或等于冷流數(shù)目 NC： ?夾點(diǎn)之上 NH≤NC；同理，在夾點(diǎn)之下，為保證每股冷流都被匹配，應(yīng)夾點(diǎn)之下 NH≥NC 二、長嶺分公司的能耗現(xiàn)狀及節(jié)能潛力分析 ?石化企業(yè)既是能源的生產(chǎn)企業(yè)，又是高能耗企業(yè)。目前用來評價石化企業(yè)的單位能量因數(shù)，因統(tǒng)計方法和經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境差異，不能直接用來作企業(yè)間的對比。通常采用 單位綜合能耗 （每噸原料油的綜合能源消耗量）用于同一個煉油廠不同時期的能耗對比，也可以用于生產(chǎn)流程相近、輔助系統(tǒng)類似的煉油廠進(jìn)行能耗對比。 ?本文采用的能耗指標(biāo)均為煉油綜合能耗，單位為 kg標(biāo)油 /噸原油，將能量單耗折算成標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)，一般采用 能量折算系數(shù) ，不同的實(shí)物消耗折算成能耗的系數(shù)不同 二、分公司的能耗現(xiàn)狀及節(jié)能潛力分析 2022年中石化股份公司規(guī)定的能量折算系數(shù) 序號 類別 數(shù)量與單位 能量折算系數(shù) kg（標(biāo)油） 1 電 1kWh 2 新鮮水 1t 3 循環(huán)水 1t 4 軟化水 1t 5 除鹽水 1t 6 除氧水 1t 7 凝氣式蒸汽輪機(jī)凝結(jié)水 1t 8 加熱設(shè)備凝結(jié)水 1t 9 燃料油 1t 1000 10 燃料氣 1t 950 11 催化燒焦 1t 950 12 工業(yè)焦炭 1t 800 14 1t 88 15 1t 76 2． 1 中國石化煉油企業(yè)與國外先進(jìn)企業(yè)之間的差距 ? 2022年中國石油化工集團(tuán)公司煉油能耗為，近六年內(nèi)降低幅度達(dá)到 16％以上，當(dāng)年能源消耗總量仍然占總加工成本的 44％。與國外煉油能耗較先進(jìn)的 ，差別仍然很大，據(jù)數(shù)據(jù)分析，當(dāng)煉油企業(yè)平均能耗降到先進(jìn)水平時，潛力為 /年，可見節(jié)約能源消耗是非常的重要。同國外先進(jìn)煉油能耗指標(biāo)相比，中國石化煉油企業(yè)能耗高的原因主要有以下幾點(diǎn)： 2． 1 中國石化煉油企業(yè)與國外先進(jìn)企業(yè)之間的差距 ? 煉油工藝相對復(fù)雜，裝置規(guī)模相對較小。 ? 國內(nèi)煉油企業(yè)的節(jié)能水平參差不齊，節(jié)能潛力大。 ? 缺乏全局節(jié)能優(yōu)化的概念，裝置與裝置，及裝置與系統(tǒng)間不匹配，有不少“大馬拉小車”和“脖子大肚子小”的現(xiàn)象。 ? 催化裝置運(yùn)行能耗較大，煙機(jī)與余熱鍋爐運(yùn)行效率較低。 ? 燃料消耗占總消耗的 ％，加熱爐熱效率低。 ? 煉廠氣燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組節(jié)能技術(shù)及熱電聯(lián)產(chǎn)方面發(fā)展不平衡。 ? 蒸汽能耗占總能耗的 ％，是煉油廠節(jié)能的重點(diǎn)工作。 ? 落后電機(jī)數(shù)量較多，變頻電機(jī)的應(yīng)用還很不平衡。 ? 裝置間熱聯(lián)合程度低，低溫?zé)崂脻摿^大。 ? 管理上還存在許多薄弱環(huán)節(jié)。 2． 2長嶺分公司與總公司其它企業(yè)能耗數(shù)據(jù)比較 （ 2022） 單位名稱 綜合能耗 kg標(biāo)油 /噸 指標(biāo) 實(shí)際 差值 集團(tuán)公司 股份公司 滄州分公司 64 洛陽分公司 71 安慶分公司 武漢分公司 66 長嶺分公司 金陵分公司 62 鎮(zhèn)海煉化 福建煉化 66 茂名分公司 61 2． 3 長嶺分公司目前的能耗情況 長嶺分公司目前的能耗構(gòu)成 長嶺分公司 2022年計劃綜合能耗完成指標(biāo)為，到 10月份為止目前實(shí)際完成指標(biāo)為， 2022年要完成計劃指標(biāo) ，在目前的原料性質(zhì)和工藝現(xiàn)狀下有一定難度。長嶺分公司能量消耗主要為 燃料氣 、 催化燒焦 、 電 和 蒸汽 ，分別占有比例為 ％， ， %， %，占到總能耗的 95％左右，是節(jié)能的主要潛力所在，同時不能忽視熱聯(lián)合與循環(huán)水對降低能耗的重要作用。 表 3 分公司 07年 7月煉油綜合能耗構(gòu)成 項(xiàng) 目 單 位 能耗量 單耗 折能系數(shù) 折標(biāo)油kgoil/t 比例 % 原料量 噸 381124 新鮮水 t kg/t 103060 循環(huán)水 t t/t 13789264 t kg/t 65877 88 t kg/t 14621 76 電 kwh kwh/t 24959438 燃料油 t kg/t 413 燃料氣 t kg/t 9629 催化 燒焦 t kg/t 9543 熱聯(lián)合 萬 大卡 萬大卡 /t 1700000 合 計 主要生產(chǎn)單位能耗對分公司煉油綜合能耗的影響 項(xiàng) 目 加工量 t 折標(biāo)油 kgoil/t原料 折標(biāo)油 kgoil/t原油 占分公司能耗比例 % 原料量 400006 1常減壓 302031 1催化 97983 焦化裝置 113449 2常減壓 97975 2催化 88141 2氣體脫硫 23704 2汽油精制 23505 2氣分 18668 重 整 42359 30萬重汽油加氫 20221 抽提精餾 24445 主要生產(chǎn)單位能耗對分公司煉油綜合能耗的影響 項(xiàng) 目 加工量 t 折標(biāo)油 kgoil/t原料 折標(biāo)油 kgoil/t原油 占分公司能耗比例 % 20萬柴油加氫 15117 30萬蠟油加氫 20421 120萬加氫 90905 造氣 284 大制硫 490 1氣體脫硫 18180 污水汽提處理 48549 硫酸 3184 污水處理 381124 油品處 381124 其它耗能 合 計 分公司煉油綜合能耗的比例 項(xiàng) 目 長嶺分公司主要單位能耗 占分公司能耗比例 % 股份公司煉油裝置能耗占企業(yè)總能 耗的比例 % 常減壓裝置 催化裝置 焦化裝置 重整 +抽提精餾 加氫精制 造氣 (制氫 ) 污水汽提處理 其它輔助系統(tǒng) 煉油主體裝置能耗比例合計 2． 4 長嶺分公司節(jié)能潛力分析 ? ?（ 1） 減少催化燒焦 :催化燒焦占分公司能耗的 30％以上，因此要降低催化裝置能耗首先應(yīng)考慮降低催化燒焦。在分公司力求增大催化裝置摻渣比的條件下，優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)的余地比較小，但可以從其他方式來降低燒焦的量。如 : ? 采用高效原料噴嘴來改善霧化效果，減少提升管內(nèi)一次反應(yīng)生焦； ?采用先進(jìn)的提升管出口快速分離技術(shù)，控制反應(yīng)時間，減少二次裂化引起的燒焦； ?采用高效的汽提技術(shù)，減少可汽提焦的生成。 ?（ 2） 開好煙機(jī)，應(yīng)用好煙氣余熱回收系統(tǒng) ： 目前兩套催化裝置煙機(jī)做功都不理想，與較先進(jìn)的催化煙機(jī)做功相比，每小時還可以節(jié)電 ，對分公司能耗貢獻(xiàn)是可以降低 ，效益非常可觀。 ?（ 3） 可采用催化劑磁分離技術(shù) ： 根據(jù)催化裂化催化劑因重金屬污染程度不同而磁性不同的特點(diǎn)，將平衡催化劑置于磁場中，用磁分離技術(shù)回收尚可利用的催化劑，回收后的催化劑可以提高微反活性 4～ 8個單位，同時減少裝置燒焦和減少新鮮劑的用量達(dá) 30％左右 。 提高加熱爐熱效率 ?在長嶺分公司能耗構(gòu)成中 ， 燃料消耗高達(dá) ％ ， 提高加熱爐熱效率是分公司又一節(jié)能重點(diǎn) 。 目前 ， 長嶺分公司日常統(tǒng)計的加熱爐平均熱效率為 ％ 左右 ， 加熱爐最高的熱效率也只有 90％ 左右 。 但還有部分加熱爐沒有進(jìn)行熱效率統(tǒng)計 ， 如加氫精制兩臺加熱爐 ， 重整車間部分加熱爐等 ， 最低熱效率只有 70％ 左右 ， 將這些加熱爐熱效率計算在內(nèi) ， 分公司加熱爐平均熱效率還要降低。 而新設(shè)計的加熱爐熱效率一般可以達(dá)到 90~92％ ， 可見長嶺分公司加熱爐節(jié)能潛力還有較大空間 。 表 6 長嶺分公司部分加熱爐熱效率情況 名 稱 數(shù) 據(jù) 名 稱 數(shù) 據(jù) 名 稱 數(shù) 據(jù) 名 稱 數(shù) 據(jù) 1常減壓爐 1 % 2常減壓爐－2 % 重整爐 1202 % 重整爐 701 % 1常減壓爐 2 % 焦化加熱爐爐303 % 重整爐 1203 % 重整爐 702 % 1常減壓爐 3 % 重整爐 1101 % 重整爐 1301 % 重整爐四爐合一 % 2常減壓爐 1 % 重整爐 1102 % 重整爐 501 % / 全廠平均 % 提高加熱爐熱效率 ?若以長嶺分公司加熱爐熱效率 %為基準(zhǔn)值進(jìn)行計算 ， 2022年 7月總?cè)剂舷臑?10042噸 ， 其熱值全部按瓦斯 900