国外炼油综合技术水平剖析.ppt

国外炼油综合技术水平述评 现 状 和 展 望 前 言 参考美国炼油行业有关技术资料 以及2001—2020年 路线图内容编写 • 用能技术分析 • 环境保护 • 工艺技术 • 其它 用 能 技 术 分 析 炼油厂用能 炼油装置用能 节能潜力 炼 油 厂 用 能 美国制造业和矿业中炼油行业用能排序 项 目 总用能 排序 项 目 总用能 排 序 总一次能源 4046 3 装置净用能 2576 1 燃料和电力 3669 2 厂外损耗 377 11 能量输出 1 4 公用工程 53 11 厂内损耗 1039 3 分项如下: 产汽损失 224 3 发电损失 18 3 能量转化损失 542 2 能量输送损失 255 3 用能单位均为 PJ/a 炼 油 厂 用 能 项 目 装置净用 产汽损耗 输送损耗 转化损耗 供能合 计 蒸汽系统 610 224 179 108 1120 燃料及冷却 系统 1874 72 329 2275 马达系统 94 5 94 193 公用设施 53 53 自备电站 (55) 18 18 其它 7 3 10 合计 2638 242 256 534 3669 炼 油 厂 用 能 统计表内采用平均值如下: 损失率数据 1 蒸汽系统: 锅炉 20% 蒸汽线路和疏水器20% 蒸汽输送和换热器15% 2 动力系统: 常规发电45%(4748MJ/kWh) 联合循环发电 24%(6541MJ/kWh) 3 能源输送: 电力和燃料系统 3% 炼 油 厂 用 能 4 能源转换 装置加热炉15% 冷却系统工程0% 装置内运输系统50% 电解槽15% 其它10% 5 马达系统 泵40% 冷冻机 5% 风扇40% 压缩空气 80% 电机定子线圈5% 物料输送5% 物料加工(研磨)90% 炼 油 厂 用 能 参阅复印的 共 3 页 重要基础数据 PJ/a (1012kJ/a) 1 总用能(折合一次能源,含厂外) 4046 2 总厂内用能(燃料和购入电力) 4268 3 进入装置总能 3119 4 进入装置净能 2576 炼 油 厂 用 能 美国炼油厂用能资料 PJ/a 年分 总用能 1985 2711 非燃料产品 1988 3210 所用能源 1991 3052 未计入 1994 3326 1998 3668 2002 3256 炼 油 厂 用 能 炼油厂消耗燃料分类: 2002 1998 PJ 天然气 866 1000 电力(净) 128 124 渣油 22 74 馏分油 5 4 液化石油气 21 35 煤 1 0 其它 2212 2431 合计 3256 3668 炼 油 装 置 用 能 美国炼油装置用能(2001) 电力GWh/a 其它 PJ/a 装 置 燃料 蒸汽 电力 折合一次能 源 常压蒸馏 298 259 4092 783 减压蒸馏 122 134 846 306 热加工 130 -11 4630 168 催化裂化 114 0.5 7014 194 加氢裂化 72 39 5873 189 催化重整 221 107 3416 399 加氢处理 271 285 15823 819 脱沥青 170 0.3 214 20 炼 油 装 置 用 能 装 置 燃料 蒸汽 电力 折合一次能 源 烷基化 14 128 2773 211 芳烃 12 4 292 21 沥青 63 0 741 71 异构化 95 42 398 154 润滑油 92 26 1247 110 制氢 28 0 89 293 硫回收 0 -13 109 110 其它 111 63 39 193 合计 2980 34187 3474 炼 油 装 置 用 能 美国加州炼油装置用能(2001) 电力GWh/a 其它 PJ/a 装 置 燃料 蒸汽 电力 折合一次能 源 常压蒸馏 49 28 354 89 减压蒸馏 19 21 132 48 热加工 12 -2 546 14 催化裂化 13 0 787 19 加氢裂化 22 12 1794 52 催化重整 35 6 390 45 加氢处理 72 39 1282 75 脱沥青 2 0 30 2 炼 油 装 置 用 能 装 置 燃料 蒸汽 电力 折合一次能 源 烷基化 2 15 226 22 芳烃 0 0 1 0 沥青 5 0 62 5 异构化 13 5 52 20 润滑油 12 0 161 14 制氢 99 0 313 101 硫回收 0 -13 16 -15 其它 13 7 950 31 合计 332 103 7094 523 炼 油 装 置 用 能 装置单位加工量能耗对比 104Kcal/t 装 置 美国资料1 美国资料2 美国加州 中国石化 常压蒸馏 24.3 18.9 20.3 常减压 减压蒸馏 20.6 14.9 18.2 12.1 热加工 36.6 29.3 15.7 27.1 催化裂化 17.7 16.7 13.9 69.3 加氢裂化 62.0 40.4 49.5 52.5 催化重整 68.6 57.5 61.0 107.4 加氢处理 35.5 20.9 22.8 17.9 烷基化 83.3 75.2 107.2 炼 油 装 置 用 能 尽管不能在同一基准下严格比较, 初步看来 1 美国常减压蒸馏能耗过大, 不知原因? 2 热加工因工艺构成不同(减粘/焦化)出入较大 。

3 美国催化裂化烧焦未计入能耗项目,故偏低 4 美国催化重整不含芳烃抽提,我国普遍含芳烃 抽提,由此引起较大出入 5 我国烷基化装置能力小，开工套数少，代表 性差 装 置 节 能 潜 力 美国资料介绍了十多类炼油装置在蒸汽系统的 节能潜力，预测今后通过研究开发采用新工 艺和设备可使系统总用能从当前的 950PJ 降 低136PJ，其中常减压蒸馏装置从 369PJ 降 低 71PJ 资料还介绍了十多类炼油装置在加热炉系统的 节能潜力，预测今后通过研究开发采用新工 艺和设备可使系统总用能从当前的 2488PJ 降低360PJ，其中常减压蒸馏装置从 880PJ 降低126PJ 能 量 利 用 效 率 从能源生产端（起点）到最终用户端（终点） 的能量综合利用效率能充分反映能源的有效 利用程度，应引起普遍关注 国外对油气资源的利用效率形象地称为 (From Well to Wheel Efficiency)或 简称 WTW效率， 即各项生产环节效率WTT （从油井到汽车油箱）与 应用环节效率TTW (从汽车油箱到车轮）的乘积 WTW=（WTT）（ TTW） 能 量 利 用 效 率 WTW举例 油井--原油船运--炼油厂--加油站--汽车内 燃机 WTW 14.2% 天然气井--液化天然气--压缩天然气--汽 车内燃机 WTW 26.4% 天然气井--管输--制氢--压缩氢去加氢站-- 汽车内燃机WTW 33.3% 能 量 利 用 效 率 技术进步展望 1 实现炼油厂总体用能优化 2能量利用效率和过程控制集成 3换热器结垢基本消除 4新式换热器(螺旋、立式、无折流板） 5炼油厂内热电联产,炼油厂又是发电厂 6能耗过大的过程(如:蒸馏;加热炉)很少使用 7通过监测查出主要热损失部位（如：管道内） 8容器能效高 能 量 利 用 效 率 提高能量利用效率目标 1 找出将美国炼油厂总能耗降低10%（约节能340PJ/a） 的途径并实施。

2 改善常规技术的能效10%（举例：加热炉效率达92% ） 3 对某些能耗高的装置实现20%的节能水平 技术难点 1 炼油过程内在的低效（当前的分离过程和燃料转化过 程） 2 缺乏新型的热联合系统 能 量 利 用 效 率 提高能效的首要研发工作 近期 1 选定2个单元操作开发结垢控制方法 2 开发烃组分的膜分离技术，提高能效20% 3 研究换热器结垢部位的测试技术 中期 1 开发设备抗垢涂层（操作温度500以下） 2 进行结垢过程变量和预防方法的现场验证 3 设计出将传质、传热和催化反应结合的能效更高 的设备（举例：催化蒸馏） 远期 1 开发全新的替代蒸馏的低耗能技术（除膜分离外 ） 能 量 利 用 效 率 结垢应用研究领域 • 烃介质结垢过程铁/硫化铁的角色 • 结垢过程沥青质和非沥青质的角色 • 不同原油组分调合对结垢影响 • 油田化学品(硅、钙等）对结垢影响 • 化学清洗（溶剂、表面活性剂） 环 境 保 护 • 1 污染。