1、石化工業(yè)節(jié)能技術(shù)講座主講人：尹 洪 超,大連理工大學(xué) 能源與動(dòng)力學(xué)院 教授 博士生導(dǎo)師 能源管理與節(jié)能（監(jiān)測(cè)）研究中心 主任 熱力工程與節(jié)能設(shè)計(jì)研究所 所長 電話傳真E-mail：,講 課 內(nèi) 容,第一部分 能源形勢(shì)與石化工業(yè)節(jié)能潛力 第二部分 節(jié)能原理與方法 第三部分 石化企業(yè)節(jié)能技術(shù),第一部分我國能源形勢(shì)與石化工業(yè)節(jié)能潛力,主講人：尹 洪 超 大連理工大學(xué) 能源與動(dòng)力學(xué)院 教授 博導(dǎo) 能源管理與節(jié)能（監(jiān)測(cè)）研究中心 主任 熱力工程與節(jié)能設(shè)計(jì)研究所 所長 電話傳真E-mail：,講

2、 課 內(nèi) 容,一、我國能源形勢(shì) 二、石化工業(yè)節(jié)能的戰(zhàn)略地位 三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力 四、“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程,一、我國能源形勢(shì),（一）能源供需現(xiàn)狀 （二）未來20年我國能源形勢(shì) （三）能源利用現(xiàn)狀 （四）我國能源政策,（一）能源供需現(xiàn)狀,我國資源總量和人均資源量都嚴(yán)重不足。 資源總量： 我國石油儲(chǔ)量僅占世界的1.8%，天然氣占0.7%，鐵礦石不足9%，銅礦不足5%，鉛礦不足2%。 人均資源：,我國 與世界平均水平對(duì)比 礦產(chǎn) 1/2 耕地、草地 1/3 水 1/4 森林 1/5 能源占有量 1/7 石油占有量 1/10,（一）能源供需現(xiàn)狀,圖1 中國與世界的人均能源占有量對(duì)比,（一）能

3、源供需現(xiàn)狀,能源消費(fèi)增長速度驚人，從1990年到2001年： 石油消耗量增長 100% 天然氣增長 92% 銅增長 189% 鉛增長 380% 鋅增長 311% 十種有色金屬增長 276% 我國能源消費(fèi)總量已經(jīng)位居世界第二，約占世界能源消費(fèi)總量的11。,（一）能源供需現(xiàn)狀,（二）未來20年我國能源形勢(shì),2020年一次能源需求約2230億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中石油4.35.2億噸，煤炭2124億噸，比2000年增加70%130% 2020年用電需求將達(dá)4.2萬億千瓦時(shí)，發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)9億千瓦，比2000年增長1.8倍 能源需求的大幅增長，勢(shì)必大大提高對(duì)石油進(jìn)口的依存度，并給環(huán)境帶來巨大的壓力。僅以石油消

4、費(fèi)量低方案計(jì)算（即4.5億噸），2020年需要進(jìn)口石油2.5億-2.7億噸，屆時(shí)石油對(duì)外依存度將達(dá)到56%-60%,（三）能源利用現(xiàn)狀,我國在資源利用上仍處于粗放型增長階段。 中國 11.5 每噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)出率，我國相當(dāng)于美國的29.6%，歐盟的16.8%。日本的10.3%。,圖2 單位GDP產(chǎn)出能耗量對(duì)比,（三）能源利用現(xiàn)狀,我國能源消費(fèi)存在極大的浪費(fèi)現(xiàn)象，整體能源利用效率約31%，與世界先進(jìn)水平的52%(日本)還有很大距離；如考慮能源開采效率(32%)，即能源系統(tǒng)總效率僅為10.3%，不到發(fā)達(dá)國家一半。 以此估算，我國目前能源浪費(fèi)達(dá)每年2.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 如不改變能源低效利用的現(xiàn)實(shí) 到202

5、0年此項(xiàng)浪費(fèi)將達(dá)每年4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 多排放CO2達(dá)2.56億噸、SO2達(dá)720萬噸 這樣的環(huán)境污染是我國和國際社會(huì)都難以接受的。,（三）能源利用現(xiàn)狀,圖3 中國與日本整體能源利用效率對(duì)比,（四）我國能源政策,我國政府將能源政策確定為： 資源節(jié)約和開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位 2004年6月能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004 2020年）提出： 堅(jiān)持把節(jié)約能源放在首位，實(shí)行全面、嚴(yán)格的節(jié)約 能源制度和措施，顯著提高能源的利用效率 2004年11月，國家發(fā)改委印發(fā)了關(guān)于節(jié)能中長 期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，首次把節(jié)能作為專門的規(guī)劃 今年又提出了節(jié)能重點(diǎn)領(lǐng)域和十大重點(diǎn)節(jié)能工程 制定了“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施方案,

6、（四）我國能源政策,從能源利用方面看，我國能源消費(fèi)集中在工業(yè)部門，其中化工、冶金和建材等8個(gè)高耗能工業(yè)行業(yè)的能源消費(fèi)占工業(yè)部門能耗總量的73%，而其單位產(chǎn)品能耗平均比世界先進(jìn)水平高47%。 因此，我國節(jié)能的主要潛力在電力、高耗能工業(yè)部門和各種低溫余熱的開發(fā)利用等工程應(yīng)用領(lǐng)域。,（四）我國能源政策,圖4 中國與世界單位產(chǎn)品能耗對(duì)比,二、石化工業(yè)節(jié)能的戰(zhàn)略地位,進(jìn)入新的世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的勢(shì)頭仍將繼續(xù)；國民經(jīng)濟(jì)對(duì)石油及其產(chǎn)品的需求也會(huì)相應(yīng)快速增長。 2000年，我國原油消耗2.2億噸，（自產(chǎn)1.62億噸，凈進(jìn)口6千萬噸）；國內(nèi)加工2.02億噸，占92%，（加工能力2.7億噸/年，開工率75

7、%）。 預(yù)計(jì)到2010年，我國原油需求量將達(dá)到2.9億噸，(進(jìn)口原油將占4成以上)。按照同樣的加工率和開工率估算，2010年我國原油加工能力應(yīng)達(dá)到3.5億噸/年。 這就是說，今后6年，我國還要新增8千萬噸/年的原油加工能力；因此我們還面臨著是否仍然“先搶時(shí)間建成新裝置、擴(kuò)大產(chǎn)量，等流程定型了，再來抓節(jié)能改造”的戰(zhàn)略抉擇。,二、石化工業(yè)節(jié)能的戰(zhàn)略地位,過去十年許多煉油廠新建裝置和擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目中，往往前期工作匆忙而浮淺，并且常常服從于領(lǐng)導(dǎo)意圖及其它非經(jīng)濟(jì)因素的考慮，等待審批時(shí)間卻拖得很長，一旦批下來后給設(shè)計(jì)和施工留下的時(shí)間又極其緊迫，這也是總體規(guī)劃方案中缺乏能量綜合優(yōu)化統(tǒng)籌考慮的重要原因。 另一個(gè)原因

8、是一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為“新裝置不斷在建，等流程基本定型了再考慮全面節(jié)能規(guī)劃”。 結(jié)果新建項(xiàng)目需要熱量就建加熱爐、或要蒸汽而增加鍋爐，需要電就上發(fā)電機(jī)組或者變壓器增容外購，較少考慮與現(xiàn)有系統(tǒng)的熱集成匹配。 現(xiàn)有裝置和系統(tǒng)的節(jié)能改造也一拖再拖。以至不斷擴(kuò)建，能耗不斷增加。新裝置投產(chǎn)幾年之后再來做節(jié)能改造；經(jīng)濟(jì)效益的損失，是數(shù)以十億元計(jì)的。 我們應(yīng)該吸取這些教訓(xùn)，再不能把擴(kuò)產(chǎn)同節(jié)能這兩件并行不悖的事分割、對(duì)立起來，浪費(fèi)資材、損失效益了。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,我國煉油廠的節(jié)能工作從七十年代末至八十年代，取得了巨大的進(jìn)展；煉油能耗從1978年的105.4kgEO/t原油左

9、右降低到1988年的69.3 kgEO/t ，降低了34.3%。其中常壓蒸餾裝置從28 kgEO/t降低到了13 kgEO/t左右，降低了一半以上。 但在90年代以來，中國的煉油企業(yè)競(jìng)相抓煉油廠的擴(kuò)建、深加工和加工多種原油的裝置配套工作，煉油廠節(jié)能工作相對(duì)來說沒有得到重視。2001年，在二次加工比例有所增大情況下，全國煉油能耗為85.9 kgEO/t，比1988年增加了24%。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，我國現(xiàn)有煉油加工與國外先進(jìn)水平還有相當(dāng)差距。 從煉油裝置來說，除了蒸餾裝置與國際先進(jìn)水平差距不是太大以外，其他裝置特別是催化裂化裝置、延遲焦化裝置，以及重整裝置和潤滑油裝置潛力也相

10、當(dāng)大，無論跟國外的先進(jìn)水平相比,還是從國內(nèi)的先進(jìn)落后比較來看都是如此，參見下表,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,國內(nèi)煉油裝置能耗比較,就整個(gè)煉油能耗來說，同國外先進(jìn)的煉油廠相比，我國噸原油能耗大致還高1020公斤標(biāo)油左右，所以不能說我們國家的煉油能耗達(dá)到了國際先進(jìn)水平。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,按照認(rèn)為我國原油加工能耗比國外先進(jìn)水平高15kgEO/t的觀點(diǎn)，以2000年2億t/a加工量計(jì)，節(jié)能的潛力是300萬噸標(biāo)油/年，經(jīng)濟(jì)效益則至少40-50億元/年。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,單因能耗,指按照每個(gè)裝置的能耗同原油蒸餾裝置能耗的比例制定一個(gè)“能耗系數(shù)”，同時(shí)按照各裝置的加工量占原油總加工量

11、的比例，來計(jì)算整個(gè)煉廠的“能量因數(shù)”?！皢我蚰芎摹本褪菃挝荒芰恳驍?shù)的煉油能耗。 在80年代通過評(píng)比來推動(dòng)節(jié)能工作的時(shí)候,單因能耗的指標(biāo)對(duì)于促進(jìn)我國練廠節(jié)能起到了重要的作用。 但是，裝置的“能耗系數(shù)”是應(yīng)當(dāng)隨著若干因素的變化而及時(shí)調(diào)整的；而從80年代規(guī)定能耗系數(shù)指標(biāo)以來，一直沒有修改。此外，“單因能耗”只考慮了對(duì)裝置構(gòu)成因素對(duì)能耗的修正，沒有考慮系統(tǒng)能耗的影響，所以也并不全面。因此，不宜由單因能耗的數(shù)據(jù)得出我國煉油能量利用已經(jīng)很先進(jìn)的結(jié)論。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,衡量節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn),不能簡單的認(rèn)為節(jié)能工作越深入投資效益就降低。 節(jié)能的合理限度是技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化，即看實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的能耗指標(biāo)所付出的經(jīng)濟(jì)代

12、價(jià)是否合理。 科技進(jìn)步，價(jià)格變化。 1973年前，原油每桶1美元，加熱爐排煙溫度400 C；原油每桶10美元時(shí)，投資改造對(duì)流段把加熱爐排煙溫度降到250oC合算；原油每桶20-30美元，合理的加熱爐排煙溫度是160oC左右。原油每桶60-70美元？ 事實(shí)證明，最近幾年，許多煉油廠節(jié)能項(xiàng)目的投資內(nèi)部收益率在3050，甚至更高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過新建裝置投資的內(nèi)部收益率。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,技術(shù)經(jīng)濟(jì)的規(guī)律,我國能源的價(jià)格與國際市場(chǎng)基本上接近，在某些地區(qū)的電價(jià)甚至更高，但是我們的設(shè)備的價(jià)格，特別是節(jié)能改造所需的化工設(shè)備像換熱器、管道、普通機(jī)泵等的價(jià)格還遠(yuǎn)低于國外市場(chǎng)的價(jià)格。 此外，我國的人工費(fèi)用也便

13、宜。 所以，在同樣裝置組成和同樣的加工條件下，我國煉廠的能耗應(yīng)該比國外低；因而我們付出同樣多的設(shè)備和人工費(fèi)用的投資所節(jié)約的能源應(yīng)比國外多；這才符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)的規(guī)律。 說中國煉油廠節(jié)能過分是不符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律的。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,低溫?zé)崂?過剩的低溫?zé)醽碓从诟咂肺荒埽媚懿黄ヅ洹?目前在我國煉油廠中還有大量低溫?zé)嶷迳形吹玫匠浞掷?，例如發(fā)生蒸汽用的脫鹽水和原水的預(yù)熱，乃至除氧水的預(yù)熱，還有生活、采暖用熱，儲(chǔ)罐、管線保溫伴熱用熱。 這些熱阱目前大部分還是在消耗1.0MPa蒸汽。把它們利用起來，在全廠范圍作優(yōu)化匹配，低溫?zé)崂檬谴笥兴鶠榈摹?三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,蒸汽動(dòng)力系統(tǒng),蒸汽動(dòng)力

14、系統(tǒng)是在80年代節(jié)能工作當(dāng)中沒有系統(tǒng)和完整地抓的一個(gè)節(jié)能的潛力。 普遍存在的問題是，機(jī)組小而陳舊、發(fā)電油耗和成本高、聯(lián)產(chǎn)效率低、對(duì)汽/電需求變化適應(yīng)性差，冬季減溫減壓、夏季低壓汽放空現(xiàn)象程度不同地存在。對(duì)南、北方十余個(gè)煉廠調(diào)查表明，蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化大約會(huì)占我國煉油廠節(jié)能的潛力的三分之一以上。,三、我國石化工業(yè)的節(jié)能潛力,綜上所述，我國現(xiàn)有石化企業(yè)的節(jié)能潛力還是很大的。 石化節(jié)能工作任重而道遠(yuǎn)： 節(jié)約資源是我國的一項(xiàng)基本國策 2010年單位GDP能耗比2005年降低20%左右 建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)戰(zhàn)略任務(wù) 節(jié)能指標(biāo)成為企業(yè)/社會(huì)發(fā)展的約束性指標(biāo) 石化企業(yè)是節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域,四、“十一五

15、”十大重點(diǎn)節(jié)能工程,節(jié)約和替代石油工程 燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造工程 區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)工程 余熱余壓利用工程 電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程 能量系統(tǒng)優(yōu)化工程 建筑節(jié)能工程 綠色照明工程 政府機(jī)構(gòu)節(jié)能工程 節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)工程,四、“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程,以提高能源效率和建立節(jié)能長效機(jī)制為重點(diǎn) 充分發(fā)揮節(jié)能政策導(dǎo)向和市場(chǎng)機(jī)制作用 財(cái)政資金補(bǔ)助支持 引導(dǎo)社會(huì)資金投入 實(shí)行投資多元化 融資渠道多樣化 創(chuàng)建一批高能效企業(yè),（一）節(jié)約和替代石油工程,石油石化行業(yè)節(jié)代油工程 交通運(yùn)輸及清潔燃料節(jié)代油工程 建筑行業(yè)節(jié)代油工程 化工行業(yè)節(jié)代油工程 其他行業(yè)節(jié)代油工程,（二）燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造工程,工業(yè)鍋爐

16、（加熱爐） 工業(yè)窯爐,采用高效燃煤工業(yè)鍋爐改造 提高鍋爐房整體運(yùn)行效率 發(fā)展鍋爐專用煤集中加工,水泥窯綜合節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用 推廣節(jié)能型隧道窯和輪窯 冶金窯爐節(jié)能改造,（三）區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)工程,用熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱為主的方式代 替城市燃煤供熱小鍋爐 工業(yè)區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)改造 有條件的地區(qū)建設(shè)天然氣分布式熱 電冷聯(lián)供工程 秸稈熱電聯(lián)產(chǎn)示范,（四）余熱余壓利用工程,冶金行業(yè) 煤炭行業(yè) 建材行業(yè),大中型鋼鐵氣節(jié)余熱余壓技術(shù)改造 大中型有色冶金企業(yè)推廣余熱回收技術(shù),研發(fā)推廣煤層氣技術(shù) 煤礦瓦斯綜合治理與利用工程,日產(chǎn)2000噸以上新型干法水泥生產(chǎn)線余熱 發(fā)電改造 推廣低溫余熱發(fā)電、余熱制冷設(shè)備等,（四）余熱余壓利用工程,石油、化工行業(yè) 紡織行業(yè) 在紡織工業(yè)集中的城市，建設(shè)節(jié)能型紡織工業(yè)園區(qū),獨(dú)立焦化廠煤氣制甲醇工程、發(fā)電工程 大中型合成氨、制堿余熱利用、黃磷尾 氣回收利用等 煉油、石化裝置余熱利用,（五）電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程,發(fā)展高效節(jié)能電機(jī)及節(jié)能產(chǎn)品 更新低效電動(dòng)機(jī)和高耗電設(shè)備 提高電機(jī)系統(tǒng)能源利用效率,（六）能量系統(tǒng)優(yōu)化工程,煉油廠能量梯級(jí)利用和節(jié)能技術(shù)總成 乙烯廠能量梯級(jí)