常减压蒸馏装置的三环节用能分析

２００３年６月

石油学报（石油加工）

ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第１９卷第３期

文章编号：１００１—８７１９（２００３）０３—００５３—０５

常减压蒸馏装置的“三环节＂用能分析ＥＮＥＲＧＹＡＮＡＬＹＳＩＳ０ＦＡＴＭｏＳＰＨＥＲＩＣＡＮＤＶＡＣＵＵＭＤＩＳＴＩＬＬＡＴＩＯＮ

ＵＮＩＴＢＡＳＥＤＯＮＴＨＲＥＥ－ＬＩＮＫＭＥＴＨｏＤ

李志强，侯凯锋，严淳

ＬＩＺｈｉ—ｑｉａｎｇ，ＨＯＵＫａｉ—ｆｅｎｇ，ＹＡＮＣｈｕｎ

（中国石化工程建设公司，北京１０００１１）

（ＳＩＮＯＰＥＣＥｎｇｚｎｅｅｒｉｎｇＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＢｅＯｉｎｇ１０００１１，Ｃｈｉｎａ）

摘要：科学地分析评价炼油过程用能状况是节能工作的基础。笔者以某炼油厂常减压蒸馏装置为例，运用过程系统三环节能量结构理论，依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算及分析，并根据分析结果指出了装置的节能方向，提出了节能措施。

关键词：常减压蒸馏；节能；三环节能量结构；能量平衡和炯平衡分析

中图分类号：ＴＥ０１文献标识码：Ａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇｉｎｒｅｆｉｎｅｒｉｅｓｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙｅｎｅｒｇｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔｓ．Ｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃａｎｄｖａｃｕｕｍｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｕｎｉｔｉｎａｒｅｆｉｎｅｒｙｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｉｔｓ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃａｎｄｖａｃｕｕｍｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｕｎｉｔ；ｅｎｅｒｇｙ～ｓａｖｉｎｇ；ｔｈｒｅｅ—ｌｉｎｋｅｎｅｒｇｙｍｅｔｈｏｄ；ｅｎｅｒｇｙａｎｄｅｘｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ

炼油生产过程中为分离出合格的石油产品，需要消耗大量的能量。因此，能源消耗在原油加工成本中占有很大的比例。炼油过程的节能不仅可以降低加工成本，而且关系到石油资源的合理利用和企业的经济效益¨Ｊ。与国外先进的炼油厂相比，我国炼油企业的吨油能耗相对较高。２００１年，中国石化股份有限公司所属炼厂平均能耗为７７．８５ｋｇ标油／ｔ原油，与目前世界上大型化复杂炼厂的能耗不大于７５ｋｇ标油／ｔ原油的先进指标相比，差距较大，节能空间也更大。因此，加强节能技术的应用，降低炼油过程的能耗，是我国炼油企业降本增效、提高市场竞争力、实现可持续发展的必由之路。

炼油企业的用能水平因生产规模、加工流程、工艺装置的设计、操作和管理水平以及加工原油的品种和自然条件等不同而差别较大。因此，炼油企业的节能工作必须因厂而异，因装置而异，节能措施要有针对性。科学地分析评价炼油过程用能状况则是节能工作的基础【２Ｊ。笔者以某炼油厂的常减压蒸馏装置为例，运用过程系统三环节能量结构理论，依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算，并根据计算结果对装置的用能状况进行了分析与评价，指出了能量利用的薄弱环节和装置的节能方向，提出了相应的节能措施。

１三环节能量结构理论

炼油生产过程的用能有３个特点：（１）产品分离和合成需要外部供应能量，以热和功两种形式传给

收稿日期：２００２—０７—２３

通讯联系人：侯凯锋

第３期常减压蒸馏装置的“三环节”用能分析５５

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第３期常减压蒸馏装置的“三环节”用能分析５７

３．３能量回收环节的分析

（１）由于换热网络采用夹点技术进行了优化，并且采用了部分内波纹外螺纹高效换热器，强化了传热，不仅降低了回收环节的冷却负荷，而且优化了高温／低温物流的匹配，提高了炯效率。由表１可见，装置的能量回收利用率为７７．１４％，炯回收利用率为６１．３９％，能量和炯的回收利用率都较高。

（２）在待回收的能量中，物流冷却排弃的能量最多，约占１８％，但除常二线、减二线和减压渣油的冷却排弃温度较高（分别为１６３、１２３和１５３℃）外，其它侧线产品的冷却排弃温度都在１００℃以下，失去了回收利用的价值。

（３）回收过程的不可逆炯损失为主要炯损，约占待回收炯的２６％，这部分炯损主要是由高温／ｆ氐温物流换热产生的不可逆炯损，是不可避免的。

由以上分析可知，装置回收环节的能量和炯利用基本实现了优化，可进一步节能的主要方向是回收利用常二线、减二线和减压渣油的余热，降低冷却排弃能。

４结束语

（１）过程系统三环节能量结构，将过程用能科学地划分为转换、利用和回收３个环节，为过程系统的节能分析提供了理论模型，有利于对过程系统的用能状况进行全面、科学的计算和分析。

（２）炼油过程的用能分析应综合考虑能量平衡和炯平衡，在降低能量损失的同时，也应注重提高能量的炯利用率，从量和质两方面共同提高炼油装置用能水平。

（３）笔者所列举的常减压装置，其能量和炯的利用率和回收率已达到较高水平，进一步节能的方向是降低某些物流的冷却、排弃能。

参考文献

［１］侯祥麟．中国炼油技术［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２００１．６５５—６６３．

［２］冯霄，李勤凌．化工节能原理与技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９８．７—１０．

［３］华贲．工艺过程用能分析及综合［Ｍ］．北京：中国石化出版社，１９８９．１３—１５．

［４］李有润．过程系统节能技术［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２００１．２４—４９．

［５］Ｓ眈６００—９２，石油化工企业能量平衡方法［Ｓ］．

［６］北京石油设计院．石油化工工艺计算图表［Ｍ］．北京：烃加工出版社，１９８５．１０７—１１０

作者简介：

李志强（１９４０一），男，教授级高级工程师，从事炼油工程设计研究；

侯凯锋（１９７２一），男，工程师，博士，从事化工系统工程及炼油工程设计研究；

严淳（１９３６一），女，高级工程师，从事炼油工艺设计研究。