大型石油化工工业过程节能技术
绿色节能技术在石油化工中的应用

绿色节能技术在石油化工中的应用石油化工是指利用石油、天然气、煤等矿物资源为原料,通过化学反应、物理加工等方法生产化工产品的过程。
作为能源和化工行业的重要组成部分,石油化工产业一直是国民经济发展的支柱产业之一。
随着全球环保意识的不断提升和能源资源的日益枯竭,石油化工企业面临的环保压力和能源消耗问题也变得越来越突出。
绿色节能技术在石油化工中的应用具有重要的意义。
一、绿色节能技术的重要性绿色节能技术是指对环境友好的技术以及能够降低能源消耗、减少污染物排放的技术。
在石油化工生产中,大量的能源消耗和废气排放已经成为环境污染的主要原因之一。
采用绿色节能技术可以有效降低石油化工生产过程中的能源消耗和污染物排放,从而实现可持续发展。
绿色节能技术的应用也可以帮助石油化工企业降低生产成本,提高经济效益,增强企业的可持续竞争力。
绿色节能技术在石油化工中的应用具有重要的意义。
二、绿色节能技术在石油化工中的应用1. 新型催化剂技术在石油化工生产中,催化剂起到了至关重要的作用。
传统的催化剂技术对能源的消耗大,对环境的污染严重。
而采用新型的绿色催化剂技术可以降低反应温度和压力,减少能源消耗,同时降低废气排放,达到节能减排的目的。
采用钝化处理的金属催化剂,能够有效降低催化剂的失活率,延长使用寿命,降低成本。
2. 循环经济技术循环经济是指在资源利用中实现资源的最大化利用和再生利用,减少对自然环境的负荷和污染。
在石油化工生产中,采用循环经济技术可以有效降低原材料的消耗,减少废弃物的排放,降低生产成本。
通过废水处理再利用技术,可以将废水中的有用物质提取出来再次利用,达到能源和物质的循环利用。
3. 绿色能源技术石油化工生产中,使用大量的能源是不可避免的。
而采用绿色能源技术可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和污染物排放。
采用太阳能、风能等可再生能源替代传统能源,可以有效降低能源成本,减少污染物排放。
4. 低碳技术石油化工生产中,碳排放是无法避免的环境问题。
化工工艺中常见的节能降耗技术

化工工艺中常见的节能降耗技术随着社会的发展和工业的进步,化工行业在国民经济中的地位日益重要。
化工生产过程中不可避免地会产生大量的能源消耗和环境污染。
为了实现可持续发展,化工企业迫切需要采取节能降耗的技术措施,减少能源消耗和减少环境污染。
下面将介绍一些化工工艺中常见的节能降耗技术。
一、节能改造1. 设备更新换代化工生产中的设备老化是造成能源浪费的一个重要原因。
对于已经运行多年的化工设备,其能源利用效率通常较低,耗能较多,因此进行设备更新换代是一种有效的节能降耗措施。
在化工生产中常见的锅炉、换热器、压缩机等设备,通过更新换代来提高设备的能源利用效率,实现节能降耗的目的。
2. 工艺改进化工生产中存在一些能源消耗较大的工艺流程,通过工艺改进来减少能源消耗是一种常见的节能降耗技术。
在石油化工生产中,采用高效的催化剂和工艺条件,可以大大提高生产能源利用效率,降低能源消耗。
3. 设备优化配置在化工生产中,合理的设备配置对于节能降耗至关重要。
通过优化设备配置,可以提高能源利用效率,减少不必要的能源消耗。
在化工生产中合理配置换热器和冷凝器,可以有效地提高能源利用效率,降低能源消耗。
二、能源回收利用技术1. 废热回收利用在化工生产中,存在大量的废热排放,如果能够有效地回收利用这些废热,可以有效地降低能源消耗。
在炼油厂生产中,通过采用废热锅炉和废热蒸汽发生器等设备,可以有效地回收利用废热,提高能源利用效率。
三、流程优化技术1. 扩大比表面积换热器的应用化工生产中的换热器是重要的能源消耗设备,优化换热器的设计和应用可以显著降低能源消耗。
通过采用扩大比表面积换热器和增加换热器的数量,可以提高换热器的效率,降低能源消耗。
2. 采用高效的分离技术在化工生产中,通常需要进行物料的分离和提纯,而分离技术往往需要大量的能源消耗。
通过采用高效的分离技术,可以降低分离过程中的能源消耗。
在化工材料回收利用中通过采用膜分离技术和离心分离技术,可以显著降低能源消耗,实现节能降耗的目的。
石油化工生产过程中的能耗分析与节能探讨

石油化工生产过程中的能耗分析与节能探讨发布时间:2022-09-08T03:24:03.555Z 来源:《工程建设标准化》2022年37卷7期作者:程茂丽[导读] 本文就化工过程当中的能耗问题进行研究分析,从而找到更为有效的节能措施。
程茂丽中国石油化工股份有限公司茂名分公司摘要:在当前阶段,由于我国在化工生产过程当中的水平有了很大的进步,在经过几年的发展,已经基本可以达到市场的需求,而对于一部分具有升值空间的产品在国外市场当中也占有了一定的份额,但是我们也可以看出,由于化工生产设备还处于较落后的状态,其能耗较大,并且生产效率也很低,也具有一定的污染性,所以,对于一些化工生产企业就必须要提高管理措施,改变思路,应用新设备、新技术,降低能耗,在生产环境当中可以占有一定的优势,从而得到更好的发展。
本文就化工过程当中的能耗问题进行研究分析,从而找到更为有效的节能措施。
关键词:石油化工生产;能耗分析;节能前言石油行业是能源生产的重要行业,但在能源生产中也将造成大量的能耗。
相比于国际水平,我国能源的利用率较低,能源成本占总加工成本40%。
在石油生产中,常减压装置属于受到工序,运行过程中将产生大量的能耗,需要深入地对能源消耗进行深入的研究和剖析,以便寻找出更好的方法。
在整个国家的经济体系中,化学生产占有很大的比重,而最显著的特征就是,化学生产不但能为化学产品提供能源,还能成为化学产品的重要原料。
比如说,在化工生产过程中,乙烯、炼焦等原料的消耗要远远超过了燃油和电力的消耗。
化工行业的能源消耗,大约占据了15%,因此,在化工行业中,能源的使用效率的降低,可以节省能源,不过,目前国内的化工行业,无论是技术还是生产工艺都还处于劣势,因此,在化工生产过程中还有很大的发展空间。
1、化工生产过程的能源消耗1.1能源利用过程1.3 能源消耗分析实例表1从上表可以看出:某化工厂能耗组成权重最大的依次是燃料气、蒸汽、电、循环水,连续三年的组成变化不大,能耗组成权重占比顺序不变。
绿色节能技术在石油化工中的应用

绿色节能技术在石油化工中的应用随着环保意识和能源危机的日益加剧,绿色节能技术已经成为各个领域的热门话题。
石油化工作为能源消耗高、产生污染大的行业,更是需要采用绿色节能技术来减少环境污染,提高效率,降低能源消耗。
一、疏水涂层技术疏水涂层技术可以在管道、储罐等设备表面形成一层极具疏水性的涂层,从而使处理油、气等质料的效率大大提高。
同时,疏水涂层技术还可以减少摩擦损耗,延长设备寿命。
该技术在石油化工中得到广泛应用,可以用于管道、储罐、反应器等方面。
二、蒸汽回收技术蒸汽回收技术可以将产生的蒸汽能够再次利用,这样可以降低能源消耗,提高生产效率,同时还可以减少二氧化碳的排放。
该技术在石油化工行业中应用广泛,如燃料油的加热、处理等等。
三、生物质能利用技术生物质能利用技术可以将生物质原料转化为燃料或者化学原料,以减少对非可再生能源的依赖。
生物质能利用技术在石油化工中的应用可以从几个方面考虑,如生物质作为原料生产化学品,而生物质燃料则可以用于石油化工生产设备的燃烧等等。
四、催化剂技术催化剂技术可以降低石油化工过程中的温度和压力要求,从而减少设备能耗和减少设备的污染排放。
此外,使用催化剂还可以增加反应的选择性和产物的高价值性。
该技术在石油化工生产的多个环节中都有应用,如热裂解、液相催化反应等。
石油化工行业的许多生产过程都伴随着大量的热能消耗,而余热回收技术可以将这些废热充分回收和利用,以减少能源消耗和环境污染。
该技术在石油化工生产中可以用于热风炉、热交换器、蒸馏塔等方面。
总之,绿色节能技术的应用可以降低石油化工行业的能源消耗和环境污染,同时也可以提高生产效率和降低运营成本。
随着技术的不断升级和完善,相信石油化工行业将会采用更多的绿色节能技术,实现可持续发展。
炼油过程节能降耗措施

炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第33卷炼油过程节能降耗措施常林杉,王园园(盘锦浩业化工有限公司,辽宁盘锦124123)摘要:石油炼制过程能耗较高,通常能耗成本占生产总成本的40%~60%,因此,炼油过程节能降耗是提高炼油厂经济效益的关键。
目前,在碳达峰、碳中和目标的影响下,炼油工业CO2减排行动的实施也迫在眉睫。
为了应对炼油工业升级发展与CO2减排的双重挑战,文中以某中型炼油厂为研究对象,重点介绍了包括换热网络优化、加热炉提效、余热回收、炼油厂气和水资源的回收再利用措施,为中小型炼油企业节能减排、提高效益提供参考。
关键词:炼油厂;节能;能量优化;资源回收中图分类号:TE683文献标识码:B文章编号:1671-4962(2022)01-0034-03 Measures of energy-saving and consumption-reducing in refining processChang Linshan,Wang Yuanyuan(Panjin Haoye Chemical Co.,Ltd.,Panjin124123,China)Abstract:The energy consumption in refining process is high,which usually accounted for40%~60%of the total production cost, so it is the key to improve the economic benefit of refinery by way of energy-saving and consumption-reducing in refining process. At present,under the influence of peak carbon dioxide emissions and carbon neutrality targets,the implementation of CO2emission reduction actions in the oil refining industry is also imminent.For the sake of coping with the double challenges of upgrading of the oil refining industry and CO2emissions reduction,this paper took a medium-sized refinery as the research object,mainly introduced the optimization of heat exchange network,efficiency improving of heating furnace,waste heat recovery efficiency,refinery gas and water recycling measures,which provided reference to improve business efficiency and energy-saving and emissions reduction for the small and medium-sized refinery enterprise.Keywords:refinery;energy-saving;energy optimization;resource recovery在碳达峰、碳中和目标的影响下,能源消费正逐步向清洁能源过渡,预计到2030年,化石能源占总能源消费的比重将由2020年的84%降低到75%[1,2]。
石化工业节能技术知识

石化工业节能技术知识引言石化工业在现代经济中起着至关重要的作用。
然而,石化工业也是能源消耗最大的行业之一,因此,节能对于石化工业来说至关重要。
本文将介绍一些石化工业常见的节能技术,旨在帮助石化企业提高能源利用效率,减少能源消耗,降低成本,提升竞争力。
1. 能源审计能源审计是确定石化企业能源消耗情况的重要步骤,通过详细研究和评估能源使用情况,识别出能源浪费和低效能源使用的领域。
能源审计的目标是提供有关能源使用情况和潜在节能措施的详细信息,为石化企业制定有效的节能计划和目标提供依据。
2. 节能改造节能改造是通过更新和升级现有设备和系统以提高能源利用效率的过程。
石化企业可以采取一系列措施来改造其生产线和设备,包括但不限于以下几点:•安装高效的锅炉和窑炉设备,提高燃烧效率,减少能源消耗;•更新传输和处理设备,降低能源损耗;•优化生产工艺,减少能源的浪费。
节能改造不仅可以减少能源消耗,降低生产成本,还可以改善环境状况,降低污染物排放。
3. 废热回收利用石化工业产生大量的废热,在传统的生产方式中,废热通常直接排放到大气中,造成了能源的浪费。
废热回收利用技术可以将这些废热转化为有用的能源,例如热水、蒸汽或电力。
一些常见的废热回收利用技术包括:•热交换器:通过热交换器将废热传递给其他物质,实现能量的转移;•蒸汽回收系统:将废热转化为蒸汽,用于其他工艺过程;•废热发电:通过废热驱动蒸汽涡轮发电机产生电力。
废热回收利用技术可以显著提高石化工业的能源利用效率,减少对外部能源的依赖。
4. 节约水资源石化工业对水资源的需求很大,节约水资源不仅可以降低生产成本,还可以减少对水资源的压力。
以下是一些节约水资源的技术和措施:•安装高效节水设备,例如节水龙头和淋浴器;•优化生产工艺,减少水的使用量;•实施废水回收和再利用措施。
节约水资源不仅有助于石化企业节约成本,还能减少对环境的影响。
5. 信息化管理信息化管理是提高石化工业节能效益的一种重要手段。
先进控制技术促进石油化工过程节能降耗
工 艺 计 算 等 策略实现 以 下 目标 : 提 高 装
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石油化工行业节能减排技术进展
石油化工行业节能减排技术进展一、石油化工行业概述石油化工行业是国民经济的重要支柱之一,它以石油、天然气等为原料,通过化学加工生产出各种化工产品,广泛应用于农业、工业、医药、能源等多个领域。
随着全球经济的快速发展,石油化工行业也取得了显著的成就。
然而,伴随着行业的高速发展,能源消耗和环境污染问题也日益凸显,节能减排成为行业发展的重要课题。
1.1 石油化工行业的重要性石油化工行业不仅为社会提供了丰富的化工产品,而且对促进就业、推动经济增长具有重要作用。
它是现代工业体系中不可或缺的一部分,对提升国家工业竞争力具有深远影响。
1.2 石油化工行业面临的节能减排挑战随着全球气候变化和环境问题日益严峻,石油化工行业作为能源消耗和污染排放的大户,面临着节能减排的巨大压力。
如何在保证生产效率和产品质量的同时,实现节能减排,是行业发展必须面对的问题。
二、石油化工行业节能减排技术进展石油化工行业在节能减排方面已经取得了一定的进展,通过技术创新和管理优化,不断推动行业向绿色、可持续发展转型。
2.1 清洁生产技术清洁生产技术是指在生产过程中采取各种措施,减少或消除污染物的产生,提高资源利用效率。
石油化工行业通过采用先进的清洁生产技术,如催化裂化、加氢脱硫等,有效降低了生产过程中的污染物排放。
2.2 能源回收与利用技术石油化工行业在生产过程中会产生大量的余热、废气等,通过能源回收与利用技术,可以将这些能源转化为可用的热能或电能,实现能源的高效利用。
例如,通过余热回收系统,可以将生产过程中产生的高温废气转化为蒸汽,用于加热、发电等。
2.3 碳捕集、利用与封存技术碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是应对全球气候变化的重要手段之一。
石油化工行业通过采用CCUS技术,可以捕集生产过程中产生的二氧化碳,并将其转化为有用的化工原料或进行长期封存,减少温室气体排放。
2.4 智能优化控制系统随着信息技术的发展,智能优化控制系统在石油化工行业得到了广泛应用。
石油化工行业生产过程优化与节能减排方案
石油化工行业生产过程优化与节能减排方案第1章绪论 (3)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与目标 (4)第2章石油化工行业概述 (4)2.1 行业发展历程 (4)2.2 行业特点与挑战 (4)2.3 行业发展趋势 (5)第3章生产过程优化方法 (5)3.1 过程优化原理 (5)3.1.1 系统工程理论 (5)3.1.2 最优化理论 (6)3.1.3 控制理论 (6)3.2 优化算法简介 (6)3.2.1 数学规划法 (6)3.2.2 梯度下降法 (6)3.2.3 遗传算法 (6)3.3 生产过程模拟与优化 (6)3.3.1 建立数学模型 (6)3.3.2 选择优化算法 (7)3.3.3 模拟与优化 (7)第4章节能技术与应用 (7)4.1 热能回收技术 (7)4.1.1 热交换技术 (7)4.1.2 废热锅炉 (7)4.1.3 余热利用技术 (7)4.2 流体输送节能技术 (7)4.2.1 流体输送泵的选型与优化 (7)4.2.2 流体输送系统的变频调速 (7)4.2.3 流体输送系统的管网优化 (7)4.3 绝热与保温技术 (8)4.3.1 绝热材料的选择与应用 (8)4.3.2 保温结构的设计与施工 (8)4.3.3 高温保温技术 (8)4.3.4 节能型保温材料研究进展 (8)第五章减排技术与应用 (8)5.1 废气处理与减排 (8)5.1.1 生物过滤技术 (8)5.1.2 吸附法 (8)5.2 废水处理与减排 (9)5.2.1 物理法 (9)5.2.2 化学法 (9)5.2.3 生物法 (9)5.3 固废处理与减排 (9)5.3.1 焚烧法 (9)5.3.2 填埋法 (9)5.3.3 资源化利用 (9)5.3.4 预防与减量化 (9)第6章信息化与智能化技术在生产优化中的应用 (9)6.1 工业大数据分析 (9)6.1.1 工业大数据采集与存储 (10)6.1.2 数据挖掘与分析 (10)6.2 人工智能与机器学习 (10)6.2.1 人工智能技术在生产优化中的应用 (10)6.2.2 机器学习算法在生产优化中的应用 (10)6.3 智能优化控制系统 (10)6.3.1 智能优化控制策略 (10)6.3.2 智能优化控制系统的架构与实现 (10)6.3.3 智能优化控制系统在节能减排中的应用 (10)第7章生产过程安全与环保 (11)7.1 生产过程安全管理 (11)7.1.1 安全生产责任制 (11)7.1.2 安全生产规章制度 (11)7.1.3 安全生产培训与教育 (11)7.1.4 安全生产投入 (11)7.1.5 应急预案 (11)7.2 环保法规与标准 (11)7.2.1 环保法律法规 (11)7.2.2 环保标准 (11)7.2.3 环保政策 (11)7.3 环保设施与运行 (11)7.3.1 废水处理设施 (11)7.3.2 废气处理设施 (11)7.3.3 固废处理设施 (11)7.3.4 噪音治理 (11)7.3.5 环保设施运行与维护 (12)第8章节能减排案例分析 (12)8.1 炼油企业节能减排案例 (12)8.1.1 案例背景 (12)8.1.2 节能措施 (12)8.1.3 减排措施 (12)8.2 化工企业节能减排案例 (12)8.2.2 节能措施 (12)8.2.3 减排措施 (12)8.3 石化企业综合节能案例 (13)8.3.1 案例背景 (13)8.3.2 节能措施 (13)8.3.3 减排措施 (13)第9章节能减排政策与经济分析 (13)9.1 政策背景与支持措施 (13)9.1.1 政策背景 (13)9.1.2 支持措施 (13)9.2 节能减排经济效益分析 (14)9.2.1 节能效益 (14)9.2.2 减排效益 (14)9.3 企业节能减排策略 (14)9.3.1 技术创新与应用 (14)9.3.2 生产过程优化 (14)9.3.3 管理提升 (14)9.3.4 市场开拓与合作 (14)9.3.5 政策利用与建议 (14)第10章未来展望与挑战 (15)10.1 石油化工行业发展趋势 (15)10.2 节能减排技术创新方向 (15)10.3 面临的挑战与应对策略 (15)第1章绪论1.1 背景与意义石油化工行业作为我国国民经济的重要支柱产业,其生产过程对能源的消耗和环境污染问题日益凸显。
石油化工中的工艺优化与节能减排
石油化工中的工艺优化与节能减排石油化工行业是国民经济的重要支柱产业,对国家能源安全和经济发展具有重要意义。
然而,随着能源和环境问题的日益突出,石油化工企业面临着巨大的挑战和压力。
因此,工艺优化和节能减排成为了石油化工企业可持续发展的重要方向。
一、工艺优化1.1 原料选择与利用石油化工生产需要大量的原料,如原油、天然气等。
优化工艺首先应从原料的选择和利用上入手,选择具有较高效率和较低成本的原料,如选择高含氢原料以提高产率和降低能耗。
1.2 反应工艺改进反应是石油化工过程中的核心环节,工艺优化需要对反应过程进行改进。
通过改进反应条件、提高反应器效率等手段,降低原料和能源的消耗,提高产品产率和质量,并减少废弃物和污染物的排放。
1.3 分离和提纯技术升级石油化工过程中需要进行各种分离和提纯操作,这些操作通常耗费大量能源和资源。
工艺优化可以通过引入新的分离技术、改进操作条件等手段,提高分离和提纯效率,减少能源消耗和废弃物排放。
二、节能减排2.1 能源管理与优化石油化工生产是能源密集型行业,能源的合理管理和利用对于节能减排至关重要。
建立科学合理的能源管理系统,通过优化生产计划、设备运行参数等手段,降低能耗和排放。
2.2 余热回收利用在石油化工过程中会产生大量的余热,这些余热如能有效回收利用,将能够大幅度降低能耗和环境污染。
通过建设余热回收装置和系统,将余热用于发电、供暖和其他生产过程,实现能源的有效利用。
2.3 污水和废气处理石油化工过程中产生的污水和废气是环境污染的主要来源,其处理效果直接关系到企业的环保形象和合规性。
通过引进先进的污水处理技术和废气处理装置,实现废物的高效处理和资源化利用,减少对环境的负面影响。
三、石油化工工艺优化与节能减排的挑战与机遇3.1 技术创新与升级石油化工行业正面临技术创新和升级的迫切需求。
通过引进和研发新的工艺技术、设备与装置,提高产品质量和降低能耗,从而实现工艺优化和节能减排的双重目标。
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大型石油化工工业过程节能技术
针对我国石油化工工业中节能减排的关键共性问题,运用先进的流程分析与重构手段,进行能量与流股的耦合与匹配,实现炼油、乙烯等大型高耗能流程工业的大幅度节能降耗。
本文重点介绍常减压梯级节能技术、催化裂化吸收稳定系统节能技术和精细高耗能分离过程差压耦合节能关键技术的技术特点和应用效果。
我国工业单位能耗高于世界先进水平40%以上。
六大耗能行业中的石油和化工行业耗能以20%速度增长。
石油和化工行业单耗为全国工业平均水平近3倍。
石油和化工行业总能耗占全国工业能耗的25%,其中炼油和乙烯能耗占工业总能耗的4%以上,炼油和乙烯的节能对全国工业能耗下降具有重要意义。
2005年中国石化炼油综合能耗为68.59千克标油/吨,比国外水平(53.20千克标油/吨)高出28.9个百分点,节能潜力相当于新增一个年产500万吨级的油田。
我国炼油过程总能耗约折合原油加工量的8.73%,相当于消耗一个年产2800万吨的油田,若能实现节能40%,相当于新增一个冀东油田。
本文针对我国目前石油化工工业中节能减排的关键共性问题,运用先进的流程分析与重构手段,进行能量与流股的耦合与匹配,实现炼油、乙烯等大型高耗能流程工业的大幅度节能降耗,重点介绍原油梯级节能技术、催化裂化吸收稳定系统节能技术和精细高耗能分离过程差压耦合节能关键技术的技术特点和应用效果。
1.原油梯级蒸馏节能技术
目前原油的常减压蒸馏流程比较成熟,流程的变化很小,存在的主要问题是原油加工过程的能耗高。
其中一个重要原因是蒸馏过程的不可逆加热和冷却造成的。
即:将原油加热到很高的温度进行汽化,然后在不同温度下冷凝获得相关产品。
为解决以上问题,可以将原油加热到接近冷凝的温度下进行汽化,就可以大幅度降低加热和冷却的不可逆性,从而实现节能的目的。
本文的梯级蒸馏节能理论和技术就是在这样的情况下提出的,该技术包含两方面的内容:梯级加热和梯级减压。
一是采用梯级加热技术:采用梯级加热的方法汽化原油,减少不可逆性,及时将汽化后的物料分离出去;二是采用梯级减压技术:由于逐步将轻组分拔出,剩余物料就可以在更低的压力下实现汽化,以降低原料的加热温度。
采用梯级加热技术汽化原油,可以减少不可逆性,及时将汽化后的物料分离出去;同时采用梯级减压技术,逐步将轻组分拔出,通过流程模拟与分析进行合理的匹配与重构,实现压力与温度的耦合,大幅度降低原油加工过程的能耗。
针对某炼厂350万吨/年常减压蒸馏装置,采用原油梯级蒸馏技术的原理进行流程匹配与重构,经过详细的流程分析与模拟计算,该技术可实现原油常减压蒸馏过程节能20%左右,使常减压蒸馏技术的能耗水平达到国际领先水平。
如果按1000
万吨/年大型常减压蒸馏计算,每年节约加热炉能耗折合1.17万吨标准油,节约资金4680万元,同时减排温室气体3.68万吨。
按全国加工3.4亿吨原油计算,每年可节省397,800吨标准油,节约资金15.9亿元,减排温室气体124万吨。
2.催化裂化吸收稳定系统节能技术
目前国内吸收稳定工艺存在干气不干、汽油切割不清晰、稳定塔分离能力不够、稳定汽油烯烃含量高以及能耗高等缺点外能耗,提高汽油质量。
本技术采用流程重构和热耦合优化,开发出催化裂化吸收稳定系统新的分离流程,可以实现大幅度节约能耗,使热资源得以充分利用,减少系统本技术的关键是:(1)流程重构技术:采用流程分析与重构理论,进行能量与流量的合理匹配和耦合,减少循环流股、最大限度地减少不可逆过程、降低能量消耗,开发低能耗催化裂化吸收稳定新的工艺流程技术;(2)余热回收技术:通过梯级热泵技术,回收和利用催化裂化吸收稳定系统中大量的余热资源,实现工艺制冷制热的目标,同时降低补充吸收剂的循环量,节约能耗。
(3)低能耗轻汽油切割技术:采用多级分步冷凝以及轻、重汽油高压与低压耦合匹配解吸技术,将汽油组分中富含烯烃的轻汽油切割出来,降低汽油组分中的烯烃,达到清洁燃料油品的要求,同时将富含烯烃的轻汽油进行回炼以实现多产丙烯技术;(4)关键技术和设备的工程放大技术。
本文研究成果若在150万吨/年催化裂化装置上推广,可以节约能耗20%左右,年节约能耗1.5万吨标准油,折合人民币约6000万元,减排温室气体4.68万吨。
3.精细高耗能分离过程差压耦合节能关键技术
目前我国石化产品市场需求旺盛,石油和化工行业生产继续保持增长态势。
与此同时,市场需求旺盛使得固定资产继续保持过快的增长态势,部分行业投资已经出现过热,节能与环保压力加大,完成节能降耗指标任务十分艰巨。
精馏过程是化学工业中能耗最大的单元过程,针对精密精馏高能耗的特点,通过对新型热耦合过程进行模拟、优化与工业化开发,采用新型差压低能耗精馏技术,在同一个塔内或者多个塔中实现热量的匹配与集成。
精馏系统热集成的方法有四种:一是塔顶冷凝器与塔底再沸器之间的热集成;二是冷凝器、再沸器与系统外的可用热源之间的热集成;三是某一精馏塔塔顶冷凝器与另一精馏塔中再沸器之间的热集成;四是具有中间再沸器和中间冷凝器的多组分精馏系统的热集成。
本文主要介绍差压热耦合精馏和差压低能耗精馏两种新型的热耦合节能关键技术。
3.1差压热耦合精馏技术以精馏过程各塔压力为主要调节变量,寻找热量匹配合理的压力条件,从而大幅降低能耗。
采用操作压力作为调节手段,使每座精馏塔的操作压力改变,在组成一定的情况下,压力高则
温度高、压力低则温度低,从而可以利用高压塔顶蒸汽作为低压塔的热源,实现热能的耦合匹配,达到节能降耗的目的。
差压热耦合精馏技术的方法之一是是将原流程中的单塔精馏改为两个精馏塔并联操作,同时进料和同时产品采出。
其中,第一个塔压力降低,第二个塔压力升高,两塔塔压的不同可以使得第二个塔塔顶蒸汽能够作为第一个塔的重沸器热源,实现两塔的热耦合,达到节能的目的。
以50万吨/年苯乙烯装置为例,采用分塔差压蒸馏技术进行流程计算,采用单塔工艺,塔顶冷凝器负荷为28.8Mkal/h、塔釜再沸器热负荷为26Mkal/h;而采用双塔工艺,塔顶冷凝器总负荷为19.02Mkal/h、塔釜再沸器总的热负荷为18.28Mkal/h。
可见差压工艺可以节省能量30%以上。
2008年我国苯乙烯产量将达到400万吨/年,如果全部采用双塔差压工艺,可以节省能量68Mkal/h。
按照10公斤蒸汽计算(100元/吨),只考虑蒸汽消耗量每年就可节约1亿元人民币。
3.2差压低能耗精馏技术通过对各种热偶精馏过程的深入研究,为了使得能耗最小,提出了一种新型的精馏过程。
这一技术是将普通的精馏塔分割为常规分离和降压分离两个塔段,其中常规分离塔段的操作压力与单塔精馏操作压力相同或者略高于单塔操作压力,而降压分离塔段采用降压操作,降低塔底温度,从而能够利用常规精馏塔段塔顶冷凝的潜热来实现降压分离塔段塔底物料的再沸加热。
降压分离塔段塔顶蒸汽经过压缩机压缩进入常规分离塔段,常规分离塔段塔底液体由压差推动进入降压分离塔段。
降压分离塔段降压操作可以使得其塔釜再沸物料的温度低于常规分离塔段塔顶物料的温度,利用该两股物料的匹配换热从而实现两塔的热耦合,并利用辅助冷凝器和辅助再沸器实现整个精馏过程能耗的完全匹配,实现节能的目标。
与现有技术相比,本技术有以下优点:
(1)常规分离塔段塔顶冷凝的负荷可以与降压下降压分离塔段底再沸器的负荷相匹配,实现热偶精馏,匹配换热。
(2)与常规精馏不同,常规分离塔顶上升蒸汽可以直接用于加热降压分离塔底物料,满足塔底再沸的要求。
(3)热消耗是精馏操作中的主要能耗所在,与现有技术相比,基本用差压降温手段实现了最小的热消耗,甚至冷热负荷可以完全匹配,消耗为零。
而实现该目的的手段仅仅是在设备中增加一台压缩机,该动力消耗相对于原有的热消耗小很多。
以差压低能耗精馏技术应用于30万吨/年丙烯-丙烷和15万吨/年异丁烷-正丁烯精密蒸馏过程为例,以蒸汽价格100元/吨计,每年可节约蒸汽消耗折合人民币分别为2500万元和1200万元。
如果进一步推广到精细化学品加工过程,所获得的经济效率将更大,对于我国石油及化工行业节能减排工作的发展具有重要的推动作用。
4.结语
本文介绍了几种大型化工过程节能减排关键技术,包括原油梯级节能技术、催化裂化吸收稳定系统节能技术和精细高耗能分离过程差压耦合节能关键技术,概述了各种技术的特点,并通过工业模拟实例分析技术应用的节能效果。
若本文介绍的各种技术在化工分离过程能得到大幅度推广和应用,将对我国石油及化工行业节能减排工作的发展具有重要的推动作用。