煉化過(guò)程設(shè)計(jì)節(jié)能,2015年8月,中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司,中國(guó)石化培訓(xùn)材料,2,目錄,背景節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,2018/5/24,3,能源資源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。部分發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期形成的能源資源高消耗模式難以改變，發(fā)展中國(guó)家工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程加快，能源消費(fèi)需求將不斷增加，全球能源資源供給長(zhǎng)期偏緊的矛盾將更加突出。能源供應(yīng)格局深刻調(diào)整。一方面：作為全球油氣輸出重地的西亞、北非地區(qū)局勢(shì)持續(xù)動(dòng)蕩。另一方面：頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油、生物質(zhì)新能源等非常規(guī)資源開(kāi)發(fā)與傳統(tǒng)化石能源開(kāi)采存在一定競(jìng)爭(zhēng)。油價(jià)持續(xù)低迷，能源生產(chǎn)供應(yīng)及利益格局正在發(fā)生深刻調(diào)整和變化。,1.背景_日益復(fù)雜的國(guó)際能源形勢(shì),2018/5/24,4,資源制約日益加劇，能源安全形勢(shì)嚴(yán)峻。一方面，我國(guó)能源資源短缺，常規(guī)化石能源可持續(xù)供應(yīng)能力不足。油氣人均剩余可采儲(chǔ)量?jī)H為世界平均水平的6%，石油年產(chǎn)量?jī)H能維持在2億噸左右，常規(guī)天然氣新增產(chǎn)量?jī)H能滿足新增需求的30%左右。煤炭超強(qiáng)度開(kāi)采。另一方面，粗放式發(fā)展導(dǎo)致我國(guó)能源需求過(guò)快增長(zhǎng)，石油對(duì)外依存度從本世紀(jì)初的26%上升至2014年的59.6%。與此同時(shí)，我國(guó)油氣進(jìn)口來(lái)源相對(duì)集中，進(jìn)口通道受制于人，遠(yuǎn)洋自主運(yùn)輸能力不足，能源儲(chǔ)備應(yīng)急體系不健全，應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)波動(dòng)和突發(fā)性事件能力不足，能源安全保障壓力巨大。,1.背景_國(guó)內(nèi)不容樂(lè)觀的能源安全形勢(shì),2018/5/24,5,生態(tài)環(huán)境約束凸顯，綠色發(fā)展迫在眉睫。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主，開(kāi)發(fā)利用方式粗放，資源環(huán)境壓力加大。大量水資源被消耗或污染，煤矸石堆積大量占用和污染土地，酸雨影響面積達(dá)120萬(wàn)平方公里，主要污染物和溫室氣體排放總量居世界前列。國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境難以繼續(xù)承載粗放式發(fā)展，國(guó)際上應(yīng)對(duì)氣候變化的壓力日益增大，迫切需要綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。,1.背景_國(guó)內(nèi)不容樂(lè)觀的能源安全形勢(shì),6,1.背景,石油依舊是未來(lái)能源的重要組成部分!_世界中國(guó),節(jié)能，既是煉化企業(yè)應(yīng)履行的社會(huì)責(zé)任， 也是降本增效、減少排放、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑！,2018/5/24,7,國(guó)家對(duì)煉油行業(yè)節(jié)能降耗要求日益嚴(yán)格，近年來(lái)，在國(guó)務(wù)院、相關(guān)部委的文件、規(guī)定中對(duì)煉油能源消耗目標(biāo)值作出了明確規(guī)定，是剛性約束指標(biāo)。能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃國(guó)發(fā)20132號(hào)；循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃國(guó)發(fā)20135號(hào)；工業(yè)和信息化部關(guān)于石化和化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見(jiàn)工信部節(jié)2013514號(hào)；全國(guó)工業(yè)能效指南（2014年版）工業(yè)和信息化部2014。,1.背景_國(guó)家對(duì)節(jié)能減排新要求,2018/5/24,8,能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃國(guó)發(fā)20132號(hào)；根據(jù)對(duì)“十二五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的總體判斷，按照“十二五”規(guī)劃綱要總體要求，綜合考慮安全、資源、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，2015年能源發(fā)展的主要目標(biāo)是： 能源消費(fèi)總量與效率。實(shí)施能源消費(fèi)強(qiáng)度和消費(fèi)總量雙控制，能源消費(fèi)總量40億噸標(biāo)煤，用電量6.15萬(wàn)億千瓦時(shí)，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%。能源綜合效率提高到38%，火電供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降到323克/千瓦時(shí)，煉油綜合加工能耗下降到63千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸。,1.背景_國(guó)家對(duì)節(jié)能減排新要求,2018/5/24,9,循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃國(guó)發(fā)20135號(hào)；到2015年，原油加工綜合能耗降到86千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，乙烯綜合能耗降到857千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，石油石化行業(yè)單位工業(yè)增加值用水量比2010年減少30%。,1.背景_國(guó)家對(duì)節(jié)能減排新要求,工業(yè)和信息化部關(guān)于石化和化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見(jiàn)工信部節(jié)2013514號(hào)；,2018/5/24,10,1.背景_煉化企業(yè)節(jié)能降耗，意義重大！,煉油企業(yè)，既是重要的能源生產(chǎn)工業(yè)，也是能源消耗大戶，節(jié)能減排，可以提高煉油企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力！,節(jié)能是減排的重要手段；在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行全廠用能優(yōu)化，可以從源頭降低不必要的能量消耗，同時(shí)節(jié)約投資成本！,2018/5/24,11,1. 背景-中國(guó)石化節(jié)能取得的成績(jī),按照統(tǒng)計(jì)，2008年至2010年煉油能耗顯著降低，但2010年至2013年，煉油能耗下降趨勢(shì)較為緩和。根據(jù)最新掌握的數(shù)據(jù)，2014年煉油能耗數(shù)據(jù)與2013年持平，表明煉油企業(yè)節(jié)能降耗工作出現(xiàn)了一個(gè)瓶頸型的約束。,2018/5/24,12,1.背景-中國(guó)石化節(jié)能取得的成績(jī),一方面，傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)逐步成熟和被廣泛應(yīng)用，特別是，近年來(lái)新建成投產(chǎn)的煉油企業(yè)，在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)考慮和應(yīng)用了大量成熟的節(jié)能技術(shù)，使得原油蒸餾、催化裂化、連續(xù)重整、加氫處理、加氫精制等煉油主體裝置能耗普遍降低到了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。另一方面，油品質(zhì)量不斷升級(jí)，2014年，煉油企業(yè)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)國(guó)IV油品，到2017年，要全部實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)國(guó)V油品。油品質(zhì)量升級(jí)，需要增加額外的生產(chǎn)裝置、處理工藝和額外的能源消耗，這會(huì)增加煉油能耗，一定程度上減緩煉油能耗數(shù)值的降低趨勢(shì)。,2018/5/24,13,1.背景-中國(guó)石化節(jié)能取得巨大成績(jī),實(shí)質(zhì)上，我國(guó)煉油企業(yè)能量利用水平已經(jīng)躍居世界一流水平！按照所羅門(mén)測(cè)算EII值，國(guó)內(nèi)新建千萬(wàn)噸級(jí)煉油企業(yè)均處于“世界先進(jìn)水平”和“亞洲先進(jìn)水平”！,一方面，源于廣大節(jié)能工作者，包括在座諸位的不懈、持續(xù)努力；另一方面，國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)對(duì)節(jié)能目標(biāo)的追求，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了外國(guó)煉廠對(duì)節(jié)能、能量集成的追求。,2018/5/24,14,1.背景 -中國(guó)石化啟動(dòng)“能效倍增”計(jì)劃,2018/5/24,15,1.背景-中國(guó)石化啟動(dòng)“能效倍增”計(jì)劃,能效倍增計(jì)劃的目標(biāo)：1. 到2015年，集團(tuán)公司萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗下降16.8%2. 到2020年，集團(tuán)公司萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗下降39.4%3. 到2025年，集團(tuán)公司萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗下降50.0% 能效倍增計(jì)劃以萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗下降為目標(biāo)，萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗下降50.0%，即能源產(chǎn)出率翻倍。,能效倍增計(jì)劃六大措施一、管理節(jié)能二、結(jié)構(gòu)節(jié)能三、技術(shù)節(jié)能四、節(jié)能工程五、循環(huán)經(jīng)濟(jì)六、合同能源管理,16,SEI能為各煉化企業(yè)的能效倍增計(jì)劃實(shí)施提供技術(shù)服務(wù)和工程設(shè)計(jì)支持,1.背景-中國(guó)石化啟動(dòng)“能效倍增”計(jì)劃,技術(shù)節(jié)能1.推廣低溫余熱資源利用技術(shù)2.推廣樣板加熱爐技術(shù)3.推廣高通量冷換設(shè)備、全三維節(jié)能風(fēng)機(jī)和螺旋桿膨脹機(jī)及永磁調(diào)速、無(wú)極調(diào)速和多級(jí)調(diào)速等技術(shù)4.推廣循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)5.推廣冷凝水回收技術(shù)6.推廣乏汽回收技術(shù)7.推廣煙氣余熱回收技術(shù),17,1.背景-中國(guó)石化啟動(dòng)“能效倍增”計(jì)劃,二、節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,煉化企業(yè)能量利用特點(diǎn)。,外界供入的燃料、電、蒸汽等能源,能量轉(zhuǎn)換,可被工藝?yán)玫哪芰啃问?能量利用,降質(zhì)了的能量,環(huán) 境,能量回收,產(chǎn)品,原料,19,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,20,工藝路線優(yōu)選、工藝參數(shù)優(yōu)化-高效率、低能耗工藝反應(yīng)過(guò)程與設(shè)備強(qiáng)化，采用新型催化劑降低催化生焦率、焦化靈活可調(diào)循環(huán)比工藝；低壓降、高效率分離構(gòu)件在物料和能量同時(shí)優(yōu)化的前提下，通過(guò)塔板數(shù)回流比分離精度之間的權(quán)衡，優(yōu)化中段取熱分配和各塔段內(nèi)回流比；,工藝用能優(yōu)化主動(dòng)節(jié)能、關(guān)鍵部分,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,1. 全裝置能量利用系統(tǒng)綜合分析技術(shù),在滿足生產(chǎn)方案、產(chǎn)品質(zhì)量和收率的前提下，采用先進(jìn)的能量回收技術(shù)并結(jié)合必要的加工流程、公用工程和氣象條件，以恰當(dāng)?shù)耐顿Y和能量消耗最小為目標(biāo)，優(yōu)化全裝置的加工流程、物料平衡、操作條件和能量回收系統(tǒng)，達(dá)到從根本上優(yōu)化全裝置用能的目的。工藝過(guò)程與最小能量，加熱爐負(fù)荷與效率；操作條件與物料平衡；動(dòng)力消耗；減壓抽真空系統(tǒng)能耗；裝置能量回收系統(tǒng)與公用工程的利用；三廢排放與節(jié)能。,原油蒸餾節(jié)能技術(shù)匯總,21,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,2. 常減壓蒸餾裝置的靈敏度分析設(shè)計(jì)技術(shù),面對(duì)加工原料多變的局面，常減壓蒸餾裝置如何能夠長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，如何能夠達(dá)到應(yīng)有的拔出率、產(chǎn)品收率和質(zhì)量要求；如何能夠在高水平加工能量消耗下運(yùn)行。裝置的靈敏度分析：提高設(shè)備的匹配能力和適應(yīng)能力消除可能存在的制約瓶頸根據(jù)原油的變化情況，分析原油的輕重程度、引起操作條件的變化，分析設(shè)備和工藝管道的匹配情況和適應(yīng)能力；根據(jù)操作條件的改變，分析設(shè)備和工藝管道的匹配情況、工藝管道的匹配和適應(yīng)性調(diào)整；完成對(duì)加工流程、設(shè)備的適應(yīng)能力。,22,原油蒸餾節(jié)能技術(shù)匯總,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,23,1.油漿過(guò)濾技術(shù),油漿過(guò)濾系統(tǒng)的技術(shù)核心是三點(diǎn)：溫度，濾芯和控制，許多開(kāi)發(fā)商的重點(diǎn)放在濾芯選擇上，沒(méi)有同工藝很好地結(jié)合起來(lái)，即應(yīng)用環(huán)境、工況。油漿如溫度低，由于焦質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，粘度大，不能保持過(guò)濾系統(tǒng)的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)；快開(kāi)、耐磨閥需要引進(jìn)，過(guò)濾控制系統(tǒng)的設(shè)置要與工藝計(jì)算及設(shè)備規(guī)格結(jié)合起來(lái)。目前國(guó)內(nèi)上的很多，沒(méi)有一家開(kāi)得好，是一個(gè)系統(tǒng)，需要綜合起來(lái)考慮。,催化裂化節(jié)能技術(shù)點(diǎn)滴,直接從催化劑槽車(chē)吸入催化劑罐，裝劑速度快；減少催化劑跑損；減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度及改善工作環(huán)境。對(duì)于近年來(lái)設(shè)計(jì)及投產(chǎn)的大型化、超大型化催化裂化裝置，催化劑藏量達(dá)到400500t，有必要加以應(yīng)用。,2.催化劑密閉裝卸系統(tǒng),2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,24,3.新型BSX型大單管第三級(jí)旋風(fēng)分離器技術(shù),具有布?xì)饩鶆?、不磨損、不堵塞、單管與系統(tǒng)效率統(tǒng)一、檢修方便、投資省、適應(yīng)于大規(guī)模裝置的特點(diǎn)。獲發(fā)明專(zhuān)利，獲總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。已應(yīng)用于海南、延安、青島、惠州、安慶、上海石化、靖邊DCC、石家莊等催化裝置，并出口至伊朗。,4、BWJ-IV型進(jìn)料噴嘴,提高單臺(tái)進(jìn)料噴嘴的處理量，達(dá)到3550t/h，提高霧化效果，減少生焦和結(jié)焦。 相對(duì)于BWJ-II、BWJ-III型噴嘴，技術(shù)改進(jìn)主要體現(xiàn)在：原料油正向，霧化蒸汽側(cè)向進(jìn)，側(cè)向3次進(jìn)汽，蒸汽與原料油接觸過(guò)程中采用三組合旋流以達(dá)到充分混合，頂部噴頭采用雙槽型噴孔噴頭。目前，已成功應(yīng)用于寧夏、安慶、上海金山、靖邊DCC等大型、超大型催化裂化裝置上。,催化裂化節(jié)能技術(shù)點(diǎn)滴,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,25,1.鑄鐵雙向翅片空氣預(yù)熱器,煙氣側(cè)（仰視）,空氣側(cè)（水平位置）,空氣側(cè)煙氣側(cè)均有與氣體流動(dòng)方向一致的不連續(xù)翅片采用添加微量元素的抗露點(diǎn)腐蝕的鑄鐵材質(zhì)間壁式換熱，比表面積大；既強(qiáng)化換熱效果，又有效減少流動(dòng)阻力；可有效避免積灰和便于水清洗；換熱元件間的密封結(jié)構(gòu)的設(shè)置，有效減少泄露，利用熱膨脹現(xiàn)象，強(qiáng)化熱態(tài)下的密封性；由于流動(dòng)空間較大對(duì)燃料的灰分含量要求不高；適應(yīng)溫度高。抗腐蝕性能好；,延遲焦化節(jié)能技術(shù)點(diǎn)滴,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,2. 分餾塔換熱板的設(shè)計(jì) 適應(yīng)大直徑分餾塔換熱效果較好流體分布比較均勻，避免干板和減少結(jié)焦具有適當(dāng)?shù)膫髻|(zhì)作用適應(yīng)焦化裝置波動(dòng)性操作特點(diǎn),換熱板結(jié)構(gòu)示意圖,26,延遲焦化節(jié)能技術(shù)點(diǎn)滴,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,反應(yīng)產(chǎn)物,H2+蠟油,大型反應(yīng)器技術(shù)；先進(jìn)內(nèi)構(gòu)件提高催化劑利用率，減少反應(yīng)器投資；雙面輻射均勻加熱技術(shù)、加熱爐管內(nèi)和管外CFX流場(chǎng)分析技術(shù)、燃燒器技術(shù)，高強(qiáng)低導(dǎo)耐火澆注料和專(zhuān)用高溫耐火磚技術(shù)。,加氫處理/加氫精制節(jié)能技術(shù),27,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,節(jié)能顯著的串級(jí)注水技術(shù)；優(yōu)化的高壓空冷器設(shè)計(jì)技術(shù)；靈活的塔底尾油循環(huán)換熱流程技術(shù)；新穎的稠環(huán)芳烴汽提技術(shù)；分餾塔進(jìn)料閃蒸技術(shù)； 氫氣優(yōu)化技術(shù)。,28,加氫裂化節(jié)能技術(shù),2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,29,加熱爐節(jié)能技術(shù)匯總,提高加熱爐的熱效率從點(diǎn)滴做起，其熱效率應(yīng)達(dá)93%以上。1、優(yōu)化燃燒，減少污染物Nox的排放：使用燃料分級(jí)（空氣分級(jí)）的高效燃燒器，降低Nox的生成量，減少對(duì)環(huán)境的污染。2、減少熱損失：采用保溫隔熱效果優(yōu)良襯里材料。降低爐體表面溫度，減少爐體的散熱損失。SEI已經(jīng)開(kāi)發(fā)并推廣了相關(guān)技術(shù)，例如高強(qiáng)低導(dǎo)熱率的耐火材料；以及減少爐壁熱點(diǎn)（熱損失）的金屬+陶瓷的絕熱保溫釘?shù)染C合技術(shù)。優(yōu)化操作，減少過(guò)?？諝饬康倪M(jìn)入：減少爐體泄漏點(diǎn)，從而減少冷空氣進(jìn)入加熱爐內(nèi)部。另外優(yōu)化操作，使加熱爐在理想的狀態(tài)運(yùn)行。3、優(yōu)化余熱回收方案，降低終端排煙溫度：最大的熱損失來(lái)自最終的排煙。一般的：排煙溫度每降20，加熱爐的熱效率就可以提高1。,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,30,4、采用變頻技術(shù)，降低全廠加熱爐用通、引風(fēng)機(jī)的電耗。5、燃料氣脫硫降低煙氣露點(diǎn)溫度，減少酸性氣體冷凝液減少對(duì)換熱設(shè)備的腐蝕。延長(zhǎng)煙氣-空氣預(yù)熱器的使用周期，減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。6、煙氣-空氣預(yù)熱器的升級(jí)改造：采用耐腐蝕的高效預(yù)熱器，使燒氣的加熱爐排煙溫度降到120左右，加熱爐的綜合熱效率達(dá)93%以上。,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,加熱爐節(jié)能技術(shù)匯總,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：板厚5-6mm，耐蝕能力高于國(guó)內(nèi)的ND鋼。,進(jìn)一步回收煙氣余熱，提高加熱爐效率。,31,加熱爐耐腐蝕空氣預(yù)熱器,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,32,2018/5/24,綜合應(yīng)用上述技術(shù)，近年來(lái)設(shè)計(jì)的千萬(wàn)噸級(jí)大型原油蒸餾裝置能耗控制在8.0 kgEO/t原油左右；200-500萬(wàn)噸大、中型催化裂化裝置能耗控制在40.0-45.0 kgEO/t原油左右；200-400萬(wàn)噸大、中型渣油加氫裝置能耗控制在16-18 kgEO/t原油左右；大、中型連續(xù)裝置能耗控制在80-90 kgEO/t原油之間；芳烴裝置噸PX能耗在330 kgEO/t原油左右！,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,33,熱供料通過(guò)上游裝置提高出料溫度，將輸出的物料直接供給下游裝置加工處理，以避免物料的冷卻和再加熱，節(jié)約上游裝置的冷卻以及下游裝置的加熱用能消耗。熱聯(lián)合是指將一個(gè)裝置的熱量輸送至另外一個(gè)裝置作為加熱工藝介質(zhì)的熱源，以充分利用高溫位熱量達(dá)到降低能耗的目的，熱聯(lián)合包括直接熱聯(lián)合和間接熱聯(lián)合，如催化氣分熱聯(lián)合、催化常減壓熱聯(lián)合等。,裝置間熱聯(lián)合被動(dòng)節(jié)能、重要組成,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,上游裝置夾點(diǎn)之下的熱量熱集成至下游裝置的夾點(diǎn)之上，節(jié)能顯著！,上游裝置,下游裝置,裝置間熱集成規(guī)則,34,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,過(guò)程熱聯(lián)合、熱集成，要定量，不要定性！,熱集成時(shí)熱輸出熱量與溫度的確定規(guī)則,35,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,催化裂化,渣油加氫,初底油與催化油漿熱聯(lián)合,加氫渣油直接熱出料溫度及加氫渣油產(chǎn)汽流程優(yōu)化調(diào)整,減渣、蠟油熱聯(lián)合,常減壓 渣油加氫 催化裂化熱聯(lián)合,常減壓,36,2. 節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化,37,油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化思路：, 罐容最小化，結(jié)合熱進(jìn)出料直供，砍中間儲(chǔ)罐； 儲(chǔ)運(yùn)參數(shù)最優(yōu)化； 加熱、維溫方式改進(jìn)，蒸汽改熱水； 儲(chǔ)存溫度、儲(chǔ)存時(shí)間、保溫設(shè)計(jì)等優(yōu)化。,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,38,氫氣網(wǎng)絡(luò)（氫源與氫阱）的優(yōu)化匹配氫氣壓縮機(jī)性能、功耗優(yōu)化,夾點(diǎn)之上的氫源只能與氫阱匹配；夾點(diǎn)之上的氫源不能送至燃?xì)庀到y(tǒng)；夾點(diǎn)之下的氫阱不能消耗公用工程，只能與夾點(diǎn)之下的氫源匹配。,氫氣系統(tǒng)優(yōu)化,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,39,優(yōu)化思路：溫度對(duì)口，梯級(jí)利用，考慮并聯(lián)用水！,循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,全廠低溫?zé)嵯到y(tǒng)的設(shè)置,緩沖罐（密閉）,補(bǔ)水,蒸汽加熱器(備用),裝置(熱源),熱阱,回水冷卻器(備用),40,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,41,蒸汽平衡：較高品位蒸汽取代動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)源較低低品位凝汽發(fā)電,燃料平衡：鍋爐產(chǎn)汽采用燃?xì)廨啓C(jī),如何利用：結(jié)合煉油廠近期、中遠(yuǎn)期能量用戶需求規(guī)劃，具體情況，具體分析。中遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)評(píng)價(jià)是關(guān)鍵，短期投資費(fèi)用額度是主要約束！,蒸汽、熱力系統(tǒng)優(yōu)化,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,過(guò)剩的蒸汽與關(guān)鍵設(shè)備動(dòng)力源優(yōu)化降低外購(gòu)天然氣量,節(jié)能,節(jié)省瓦斯減少工藝蒸汽發(fā)生量,工藝裝置用能優(yōu)化裝置間熱集成,蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化,42,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,基于物料傳遞過(guò)程壓力等級(jí)優(yōu)化匹配工藝裝置間物料重復(fù)降壓、升壓操作的設(shè)計(jì)優(yōu)化；公用工程與工藝裝置間的壓力銜接優(yōu)化。,全廠壓力系統(tǒng)能量?jī)?yōu)化匹配、調(diào)整,43,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,44,設(shè)計(jì)過(guò)程的能量系統(tǒng)全局優(yōu)化策略,2.節(jié)能的基本途徑與設(shè)計(jì)節(jié)能,三、全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,46,面對(duì)全新的節(jié)能形勢(shì)和嚴(yán)峻的煉油企業(yè)能源消耗現(xiàn)狀，創(chuàng)新和全面推進(jìn)煉油企業(yè)能量系統(tǒng)全局優(yōu)化，是當(dāng)前推進(jìn)煉油企業(yè)節(jié)能降耗工作的重要方法。SEI為此進(jìn)行了幾年的攻關(guān)。,能量系統(tǒng)全局優(yōu)化思路：?jiǎn)卧酉到y(tǒng)全局，全局再對(duì)子系統(tǒng)、單元進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。,2018/5/24,47,煉油企業(yè)原油性質(zhì)、總加工工藝流程確定后，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等可以確定，煉油企業(yè)的能源消耗結(jié)構(gòu)和能源消耗水平也隨之確定。對(duì)于給定煉油企業(yè)，其全局優(yōu)化工作應(yīng)包含三個(gè)層次：能源規(guī)劃、能量集成、過(guò)程強(qiáng)化。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,48,2018/5/24,“能源規(guī)劃”的本質(zhì)是依據(jù)原油性質(zhì)、總加工流程、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等信息測(cè)算企業(yè)能耗數(shù)據(jù)與能源消耗工程極限值，并開(kāi)展能源與耗能工質(zhì)供需系統(tǒng)（公用工程系統(tǒng)）配置的頂層設(shè)計(jì)?！澳茉匆?guī)劃”需借助煉油能耗建模系統(tǒng)（中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司自主開(kāi)發(fā)，試用階段），測(cè)算既定煉油企業(yè)的燃料、電、蒸汽、水、氫氣等數(shù)據(jù)，并分解能源消耗指標(biāo)。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,49,2018/5/24,能量集成優(yōu)選本質(zhì)節(jié)能工藝，優(yōu)化煉油生產(chǎn)裝置與公用工程及輔助系統(tǒng)的用能優(yōu)化，是落實(shí)煉油企業(yè)能源規(guī)劃的關(guān)鍵組成部分。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,50,2018/5/24,過(guò)程強(qiáng)化主要是對(duì)單個(gè)過(guò)程、單元或設(shè)備開(kāi)展節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)改造或應(yīng)用。以提升性能、提高效率，降低能耗。,反應(yīng)器、分餾塔余熱鍋爐功率10 MW的加熱爐；軸功率1000 kW的容積式壓縮機(jī)；軸功率2000 kW的透平式壓縮機(jī)；軸功率200 kW的機(jī)泵。,4.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,51,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,52,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：,新方法測(cè)算分析數(shù)據(jù)：,工程極限能耗數(shù)值是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，工程可實(shí)現(xiàn)的值。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,53,在加工流程、裝置工藝確定的情況下：燃料氣與熱集成：適當(dāng)強(qiáng)化熱集成，合理提升進(jìn)入加熱爐、分餾塔工藝物流的換熱終溫，適當(dāng)降低燃料氣、分餾塔熱源蒸汽消耗量。蒸汽：企業(yè)3.5 MPa蒸汽與1.0 MPa蒸汽富余，0.4 MPa蒸汽不足。根據(jù)蒸汽系統(tǒng)類(lèi)型，建議3.5 MPa、1.0 MPa、0.4 MPa蒸汽滿足工藝需求后，工藝過(guò)程發(fā)生的3.5 MPa、1.0 MPa、0.4 MPa蒸汽的熱量可適當(dāng)調(diào)整為直接熱集成。電：合理利用工藝余壓（煙氣發(fā)電、液力透平）發(fā)電，并適當(dāng)以蒸汽為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)動(dòng)設(shè)備，降低電消耗量。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,54,原油蒸餾-渣油加氫-催化裂化工藝集成節(jié)能技術(shù)_熱集成部分,原油初底油換熱終溫為290，將290的原油與335左右的油漿換熱，原油可換至約310返回進(jìn)常壓爐，節(jié)約燃料約1.5 tEO/h。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,55,合理利用低溫余熱資源成套節(jié)能技術(shù),在設(shè)計(jì)工況的基礎(chǔ)上，全廠設(shè)置低溫余熱回收系統(tǒng)，回收80-120熱媒水，并設(shè)置兩個(gè)系統(tǒng)：（1）罐區(qū)維溫與管線伴熱低溫?zé)崂孟到y(tǒng)：回收低溫余熱供罐區(qū)維溫與管線伴熱，預(yù)計(jì)每小時(shí)回收低溫?zé)?.2 MW。（2）低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：回收80-120熱媒水1000 t/h，集中發(fā)電，熱電效率以6.0%計(jì)，每小時(shí)發(fā)電約2.5 MW。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,56,合理利用低溫余熱資源成套節(jié)能技術(shù)_發(fā)電部分,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,57,合理利用低溫余熱資源成套節(jié)能技術(shù)_發(fā)電部分_芳烴裝置,SEI在對(duì)低溫余熱發(fā)電技術(shù)集成研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)拓性的在國(guó)內(nèi)某芳烴裝置上設(shè)計(jì)了低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)，包括低壓蒸汽發(fā)電部分+熱媒水發(fā)電；熱媒水發(fā)電兩部分。,低溫?zé)?蒸汽+熱水)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(0.45MPa低壓蒸汽),3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,58,低溫?zé)崴考鞍l(fā)電量數(shù)據(jù),熱水發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),合理利用低溫余熱資源成套節(jié)能技術(shù)_發(fā)電部分_芳烴裝置,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,59,合理利用低溫余熱資源成套節(jié)能技術(shù)_發(fā)電部分_芳烴裝置,蒸汽發(fā)電機(jī)組于2013年12月投產(chǎn)運(yùn)行，穩(wěn)定發(fā)電17-18MW，整套芳烴裝置由原來(lái)耗電15-16MW變?yōu)橥馑碗娂s2-3MW。裝置能耗降低約60 kg標(biāo)油/噸PX，噸PX產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低約1000元；節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益巨大。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,2018/5/24,60,工業(yè)爐增效節(jié)能成套技術(shù)_煙氣余熱回收部分,燃?xì)馍疃让摿?，滿足環(huán)保要求，并可使加熱爐排煙溫度降到100-120之間，加熱爐的綜合熱效率達(dá)93%-95%。,3.全局優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展與新方法,四、低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,62,石化行業(yè)能源耗量占工業(yè)總能耗的16%左右。中石化每年僅燃料消耗約為4000萬(wàn)噸標(biāo)油，其中很大一部分是以余熱的形式損失掉了煉化企業(yè)的低溫余熱量巨大，溫位大多集中在50 150 區(qū)間，回收利用好這部分余熱對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、降本增效和增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重大戰(zhàn)略意義煉化企業(yè)低溫余熱可細(xì)為以下三類(lèi)： 1. 較高溫位：150-200熱源 2. 中等溫位：80-150熱源 3. 較低溫位：50-80熱源,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,63,溫位在150-200的余熱已基本利用，重點(diǎn)需要解決的是大量50-150 中低溫位余熱資源的綜合有效利用根據(jù)集團(tuán)公司能源環(huán)保部2013年5月調(diào)研數(shù)據(jù)，14家煉化企業(yè)80以上可利用工藝物流余熱約2332MW集團(tuán)范圍全部煉化企業(yè)80-150 具有利用潛力的中低溫位余熱資源量為約4000-5000MW ，具有極大的利用潛力。這些低溫?zé)豳Y源具有連續(xù)穩(wěn)定、相對(duì)于地?zé)犴?xiàng)目改造投資少的優(yōu)點(diǎn)（加換熱器，不用打地?zé)峋?4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,64,煉化企業(yè)低溫余熱綜合利用原則遵循熱力學(xué)的基本原理，通過(guò)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)熱量的梯級(jí)利用，提高熱量回收利用效率，遵循以下基本原則：溫位匹配，高溫位余熱用于高溫位的熱用戶，低溫位的余熱用于低溫位的熱用戶順序利用，優(yōu)先考慮長(zhǎng)期利用、穩(wěn)定利用、就近利用，先聯(lián)合后回收，先工業(yè)后生活，先廠內(nèi)后廠外不影響工藝，保證裝置操作安全平穩(wěn)，在熱阱變化及生產(chǎn)方案切換時(shí)不受影響 可實(shí)施，裝置平面布置允許等SEI在海南煉化、青島煉化、天津石化等全廠性項(xiàng)目中都設(shè)置有低溫?zé)峋C合利用系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐證明，節(jié)能效果顯著，取得了非常大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,65,考慮煉化企業(yè)低溫余熱具有能質(zhì)低、位置較分散等特點(diǎn)，回收利用的有效方法是針對(duì)熱源、熱阱的能級(jí)、數(shù)量分布建立相應(yīng)的低溫?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)計(jì)適宜的熱媒水流量和溫差，按照“溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”的原則，把分散在各個(gè)工藝裝置的熱源集中起來(lái)，再供給分散在不同地方、不同溫位的熱阱，在全局范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)岬某浞旨昂侠砝?4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,66,80-150的中低溫位的低溫余熱利用措施首先，采用優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)直接換熱加以同級(jí)利用；其次，還可以用于采暖和伴熱；在北方地區(qū)由于冬季需要采暖和伴熱，冬季的低溫余熱利用較充分，夏季則會(huì)出現(xiàn)過(guò)剩的情況；南方地區(qū)無(wú)論是冬季還是夏季低溫?zé)峋鶗?huì)過(guò)剩，可考慮采用低溫?zé)嶂评浼夹g(shù)加以利用，制出的冷量既可用于辦公樓等建筑物供冷，還可用于裝置替換循環(huán)水、優(yōu)化操作和提高產(chǎn)品收率；在以上低溫余熱利用措施的基礎(chǔ)上，如還有大量過(guò)剩低溫余熱，可以考慮采用低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)加以升級(jí)利用。近些年隨著技術(shù)進(jìn)步以及能源成本和設(shè)備投資的變化，部分煉化企業(yè)采用低溫余熱發(fā)電技術(shù)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果。,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,67,SEI在低溫余熱綜合利用技術(shù)上的探索和嘗試針對(duì)煉化企業(yè)存在大量低溫余熱有待利用的現(xiàn)狀，近些年SEI進(jìn)行了大量實(shí)地調(diào)研和技術(shù)比選，對(duì)余熱利用的途徑進(jìn)行了積極探索和嘗試在低溫?zé)崂玫母鞣N途徑中，低溫?zé)岚l(fā)電是一種重要的能量回收形式，可以將低溫?zé)崮苤苯愚D(zhuǎn)化成高品質(zhì)的電能。在大量低溫?zé)徇^(guò)剩，難以找到合適的回收利用渠道時(shí)，采用低溫?zé)岚l(fā)電是一種有效途徑。SEI在海南煉化等項(xiàng)目中采用低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)回收利用裝置內(nèi)的低溫余熱，取得了較好的節(jié)能效果，顯著降低了企業(yè)運(yùn)行成本，同時(shí)具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益，增加了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和綜合效益。海南PX裝置低溫?zé)崂玫墓?jié)能和經(jīng)濟(jì)效益：能耗：比國(guó)內(nèi)外同類(lèi)裝置低150kg標(biāo)油/噸PX（ 2014年3月標(biāo)定數(shù)據(jù)） 成本降低：100美元/噸PX（海南煉化報(bào)告1000元/噸PX）,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,68,煉化企業(yè)所采用低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)主要有以下4種： 1. 擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù) 2. 低壓飽和蒸汽發(fā)電技術(shù) 3. 卡琳娜動(dòng)力循環(huán)發(fā)電技術(shù) 4. 有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)（大量用于國(guó)外地?zé)岚l(fā)電和余熱發(fā)電，國(guó)內(nèi)有多個(gè)工業(yè)化示范裝置建成投產(chǎn)）,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,69,擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù)（低溫余熱發(fā)電應(yīng)用） 擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電已經(jīng)應(yīng)用在錦西、錦州、長(zhǎng)嶺、洛煉等一些項(xiàng)目上。據(jù)了解，洛煉等企業(yè)的機(jī)組已經(jīng)拆除，錦西石化的機(jī)組仍在運(yùn)行錦西石化總廠閃蒸濕蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組的基本情況如下：低溫余熱熱源:催化裝置熱水（補(bǔ)充熱源：蒸汽管網(wǎng)過(guò)剩的低壓蒸汽）熱水溫度：供水：120/回水：75，熱水流量：750t/h進(jìn)汽參數(shù)：一次進(jìn)汽：0.14MPa(A)/114 ,二次進(jìn)汽0.049MPa(A)/80.8, 排汽參數(shù)：P=0.0088(A)T=42.5循環(huán)水溫度：操作溫度20-25，設(shè)計(jì)溫度：27機(jī)組設(shè)計(jì)額定功率：3000kW；自用電率：為機(jī)組裝機(jī)規(guī)模的3035%運(yùn)行情況：機(jī)組效率低且自用電率高，機(jī)組整體運(yùn)行 效益較差,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,70,擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù)（低溫余熱發(fā)電應(yīng)用） 從錦西的濕蒸汽發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況看，擴(kuò)容閃蒸濕蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組的熱電轉(zhuǎn)換效率較低，整體系統(tǒng)自用電率高，經(jīng)濟(jì)效益受熱源溫位、上網(wǎng)電價(jià)、循環(huán)水溫度等影響較大。機(jī)組整體熱效率和經(jīng)濟(jì)效益不高，投資回收期較長(zhǎng)擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù)作為較為落后的余熱發(fā)電技術(shù)，從上世紀(jì)90年代開(kāi)始的煉化企業(yè)新建和改造項(xiàng)目中，基本不再采用擴(kuò)容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù)回收低溫?zé)?4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,71,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,低壓飽和蒸汽發(fā)電技術(shù)（地?zé)幔褐苯痈烧羝l(fā)電 ）海南煉化PX項(xiàng)目利用工藝物流低溫余熱產(chǎn)生0.4MPa飽和蒸汽160-170t/h，發(fā)電17-18MW ，于2013年12月建成投產(chǎn)，整套PX裝置由原來(lái)耗電15-16MW變?yōu)橥馑碗娂s2-3MW，產(chǎn)生的巨大節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益。投產(chǎn)運(yùn)行后標(biāo)定數(shù)據(jù)顯示海南PX裝置能耗比國(guó)內(nèi)外先進(jìn)裝置低150kg標(biāo)油/噸PX，能耗處于全球芳烴行業(yè)領(lǐng)先水平。海南PX裝置成本比國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置低100美元以上/噸PX，在2014年全行業(yè)不景氣的大背景下，海南煉化PX裝置是全行業(yè)唯一盈利運(yùn)行的裝置；,72,卡琳娜動(dòng)力循環(huán)發(fā)電技術(shù),在海南PX項(xiàng)目中，設(shè)置了我國(guó)首套卡琳娜動(dòng)力循環(huán)熱水發(fā)電機(jī)組,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,卡琳娜動(dòng)力循環(huán)技術(shù) 基本原理,由工藝裝置余熱加熱后的熱水進(jìn)入卡琳娜動(dòng)力系統(tǒng)的換熱器（蒸發(fā)器），將熱量傳遞給系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)（85%氨水混合物），從蒸發(fā)器出來(lái)的約70的水循環(huán)回到工藝裝置換熱器4出來(lái)的氨蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電汽輪機(jī)做功后的乏汽進(jìn)入換熱器2（低溫回?zé)崞鳎┘訜嵊砂北盟蛠?lái)的氨水，最后進(jìn)入換熱器1（凝汽器）由冷卻水冷卻凝結(jié)凝結(jié)的氨水經(jīng)氨泵送到換熱器2和換熱器3進(jìn)行回?zé)峒訜幔龠M(jìn)入換熱器1（蒸發(fā)器）吸收裝置內(nèi)送出的熱水熱量；如此形成該種方式的卡琳娜動(dòng)力循環(huán),74,卡琳娜循環(huán)地?zé)岚l(fā)電-冰島HUSAVIK電廠的廠房外景圖,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,Hsavkur 卡琳娜循環(huán)電廠性能測(cè)試結(jié)果,75,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,德國(guó)慕尼黑Unterhaching地?zé)犭娬?76,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,77,德國(guó)慕尼黑Unterhaching地?zé)犭娬?4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,78,德國(guó)慕尼黑Unterhaching地?zé)犭娬驹摍C(jī)組裝機(jī)容量3.5MW，該電站為西門(mén)子獲得該項(xiàng)技術(shù)許可證后自建的首座卡琳娜循環(huán)地?zé)犭娬镜責(zé)犭姀S2009年投運(yùn)，以地下溫泉水為熱源，地?zé)崴瓷疃燃s4000米，熱源溫度122。通過(guò)泵將地?zé)崴槌龊蠓譃閮陕?，一路作為市政采暖，另一路采用卡琳娜?dòng)力循環(huán)技術(shù)進(jìn)行發(fā)電，兩路溫泉熱量被分別利用后合并成一股重新注入地下水系統(tǒng),4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,79,有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電技術(shù)有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle，簡(jiǎn)稱(chēng)ORC)是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)，主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量，生成具一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽進(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或拖動(dòng)其它動(dòng)力機(jī)械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱，凝結(jié)成液態(tài)，最后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器，如此不斷地循環(huán)下去。,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)示范應(yīng)用始于1950s，在歐洲、美國(guó)、日本、以色列等是較為廣泛應(yīng)用的工業(yè)技術(shù)，多用于工業(yè)余熱回收利用以及地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目以色列ORMAT公司、美國(guó)UTC/普惠公司、瑞典OPCON AB公司和意大利Turboden公司和Exergy公司等為國(guó)際上ORC發(fā)電技術(shù)主要技術(shù)和設(shè)備供應(yīng)商。ORC發(fā)電技術(shù)在幾十個(gè)國(guó)家上百個(gè)低溫余熱和地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目中有工業(yè)化應(yīng)用業(yè)績(jī)上世紀(jì)80年代，燕山石化建成國(guó)內(nèi)首套有機(jī)朗肯循環(huán)工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目，以低沸點(diǎn)的烷烴作為工質(zhì)，SEI（BDI）負(fù)責(zé)該系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)，這是國(guó)內(nèi)利用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術(shù)最早工業(yè)化應(yīng)用探索最近2-3年，在浙江開(kāi)山、江西華電、華航盛世等企業(yè)的努力下，國(guó)產(chǎn)化的ORC發(fā)電技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造取得了突破性進(jìn)展，并逐漸有工業(yè)化試驗(yàn)機(jī)組投入運(yùn)行。SEI同時(shí)在關(guān)注清華大學(xué)/杭汽、西安博爾能源、福建歐普康公司、711所等國(guó)內(nèi)企業(yè)的ORC技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)進(jìn)展。,81,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,82,有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電技術(shù)流程示意圖：,海南PX項(xiàng)目中的有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC) 熱水發(fā)電機(jī)組是國(guó)內(nèi)首套大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的ORC熱水發(fā)電機(jī)組,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,83,1）飽和蒸汽發(fā)電和卡琳娜熱水發(fā)電技術(shù)在海南1#PX項(xiàng)目上的應(yīng)用 海南1#PX是首套利用國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的成套國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的PX生產(chǎn)裝置，SEI開(kāi)拓性的在芳烴裝置上設(shè)計(jì)了低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)，包括低壓蒸汽發(fā)電部分和熱水發(fā)電兩部分，使裝置的能耗大幅度的降低，為世界領(lǐng)先水平低壓飽和蒸汽發(fā)電部分：通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用裝置內(nèi)較高溫位的塔頂冷凝熱發(fā)生0.4MPa飽和蒸汽160-170t/h，送至低壓凝氣透平發(fā)電，機(jī)組于2013年12月投產(chǎn)運(yùn)行，穩(wěn)定發(fā)電17-18MW。整套PX裝置由原來(lái)耗電15-16MW變?yōu)橥馑碗娂s2-3MW卡琳娜動(dòng)力循環(huán)的熱水發(fā)電部分：采用熱媒水系統(tǒng)回收裝置內(nèi)更低溫位的低溫?zé)幔ㄟ^(guò)卡琳娜循環(huán)熱水機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，裝機(jī)規(guī)模4MW，設(shè)計(jì)工況下凈發(fā)電量3151 kW。該機(jī)組尚在建設(shè)、安裝階段，預(yù)計(jì)將于2015年調(diào)試運(yùn)行投產(chǎn)運(yùn)行后標(biāo)定數(shù)據(jù)顯示海南PX裝置能耗比國(guó)內(nèi)外先進(jìn)裝置低150kg標(biāo)油/噸PX，能耗處于全球芳烴行業(yè)領(lǐng)先水平。,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,84,2） 有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電技術(shù)在海南1#PX項(xiàng)目上的應(yīng)用因卡琳娜技術(shù)擁有方（上海盛合）的工程經(jīng)驗(yàn)不足等原因，海南1#PX裝置卡琳娜機(jī)組的建設(shè)嚴(yán)重滯后。為使低溫余熱發(fā)電技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化取得突破，并為后續(xù)煉化低溫余熱利用積累工業(yè)化驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)，在卡琳娜熱水發(fā)電機(jī)組附近的場(chǎng)地上設(shè)置了ORC熱水發(fā)電機(jī)組，利用200t/h 120的熱水發(fā)電。ORC發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)參數(shù)如下：總裝機(jī)功率：710KW+630KW=1340kW設(shè)計(jì)凈發(fā)電功率：927kW （環(huán)境溫度24.9C）系統(tǒng)熱電轉(zhuǎn)換凈效率：7.1%（2014年7月業(yè)主實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化的ORC發(fā)電機(jī)組在煉化企業(yè)低溫余熱發(fā)電技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用，取得的成果和暴露出的問(wèn)題為中國(guó)石化后續(xù)的低溫余熱（地?zé)幔┌l(fā)電技術(shù)的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,85,3）飽和蒸汽發(fā)電和ORC熱水發(fā)電技術(shù)在海南煉化2#PX項(xiàng)目上的應(yīng)用 在總結(jié)1#PX裝置所采用的三種低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)（飽和蒸汽、卡琳娜、ORC）的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目設(shè)置了低壓飽和蒸汽發(fā)電和熱水發(fā)電兩部分，總裝機(jī)容量44MW（包括拖動(dòng)壓縮機(jī)透平功率），基本情況如下：1）低壓飽和蒸汽發(fā)電部分 利用抽余液塔、抽出液塔等塔頂?shù)蜏赜酂?，發(fā)生0.4-0.5 MPa飽和蒸汽約259t/h，送至低壓凝氣透平驅(qū)動(dòng)循環(huán)氫、新氫等大功率壓縮機(jī)，驅(qū)動(dòng)和發(fā)電功率共計(jì)35MW （包括拖動(dòng)壓縮機(jī)透平功率）。2）ORC有機(jī)朗肯循環(huán)的熱水發(fā)電部分采用熱媒水系統(tǒng)回收裝置內(nèi)更低溫位的低溫?zé)?，通過(guò)ORC有機(jī)朗肯循環(huán)熱水機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，裝機(jī)規(guī)模9MW，設(shè)計(jì)工況下凈發(fā)電量6.5MW。3）已經(jīng)完成了2#PX裝置可研和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，,4.低溫余熱利用途徑與低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,86,4） 某煉化企業(yè)PX裝置節(jié)能改造項(xiàng)目 在總結(jié)海南煉化低溫余熱發(fā)電經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，遵照集團(tuán)公司戴總等領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一規(guī)劃和部署要求， SEI完成了集團(tuán)某企業(yè)PX裝置節(jié)能改造的方案設(shè)計(jì)和可研設(shè)計(jì)，可研已經(jīng)上報(bào)集團(tuán)公司發(fā)展計(jì)劃部，計(jì)劃今年實(shí)施。ORC熱水發(fā)電：PX裝置增加熱水換熱器和熱水發(fā)電機(jī)組。熱水ORC發(fā)電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模為16400kW。機(jī)組總發(fā)電功率為14112kW，扣除系統(tǒng)自用電系統(tǒng)凈發(fā)電量為11668kW，ORC系統(tǒng)熱力循環(huán)效率12%。年發(fā)電（包括空冷停用節(jié)電）：10029.6萬(wàn)度/年，單位綜合發(fā)電成本