炼油化工节能技术现状与发展趋势
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炼油化工节能技术现状与发展趋势
摘要:近年来,全球经济的发展速度加快,相关行业对于资源使用提出了更高的要求。为了朝着可持续的方向迈进,降低炼油化工生产能源的消耗,对资源进行高效的使用。在炼油化工企业发展中,需要对节能技术加以利用,减少能源的浪费。本文分析了炼油化工节能应用的现状,阐述了炼油化工节能工艺技术的应用,加强节能技术应用的创新,更好地明确节能技术应用方法,并讨论了推动炼油化工节能应用的发展趋势。
关键词:炼油化工;节能技术现状;发展趋势
引言
炼油化工企业是中国经济发展与国家建设的基础性产业,在国家发展过程中起到了非常重要的作用,对于国家财政收入的贡献率比较高。但是,在科学技术的快速发展之下,技术的不断创新与应用使得现代化科技取得了更快的发展与进步,传统的炼油化工企业所使用的技术已经不能满足现在社会发展中工业化趋势的要求,其节能效果相对不理想。
1、炼油和化工技术节能现状
现阶段,我国炼油行业的最低能耗可高达53kg标准油/t。但大多数炼油厂只能达到78kg标准油/t的标准水平。从以上炼油标准可看出,我国大部分炼油化工工艺比较庞大,但实际节能效果较差。现阶段炼油化工厂采用的技术相对落后,通常使用传统的技术。技术兼容性较差,在能源消耗和发电能力不兼容。在这种情况下,炼油化工能源消耗相对较高。尽管相关技术人员在炼油化工节能上做了研究,并在炼化节能技术方面进行了创新,但节能技术与国外相比仍有较大差距。尽管炼油化工能源和物质消耗已经下降,但与发达国家炼油化工仍有差距,目前炼化企业的能源消耗不容乐观。为支持炼化产业,对于节能技术的不断研发和提升是现阶段相关部门需要共同关注的问题。 2、炼油化工节能技术发展趋势
2.1、加强技术交流
由于炼油化工企业发展给经济带来了较好的推动力,但与此同时又与我国节能环保政策相冲突,这就需要我国炼油化工企业大力推动节能降耗技术的应用,揭掉“高能耗、高污染”的标签。虽然我国炼油化工企业发展过程中也有很多值得表扬的地方,其与建国初期相比,炼油化工产业从无到有,已经是一个不小的进步。改革开放之后,随着市场经济体制的完善,更是获得迅猛的发展,成为国民经济的重要支柱。但是从现状来看,炼油化工生产中存在能耗高、成本高的问题,已经是不容乐观,因此需要大力推动节能降耗技术在炼油化工生产中的应用,从而达到降低生产成本的效果。节能降耗技术的开发依赖于优秀人才的支持,因此人才的引进与培养,对于炼油化工节能降耗技术开发具有重要的作用。从实际发展角度来看,可以从以下方面着手:①加强技术交流,通过加强国际交流,派遣技术人员到国外学习先进技术,并且积极参与各种技术交流会议,实现信息共享;②加强人才培养,通过专家指导的方式,培养更多优秀的技术人员;同时通过高薪资在全国范围内招聘技术人才;③定期组织技术交流会议,或者是与高校合作,展开科研项目,并设置专项基金,通过多途径来培养技术人才。
2.2、引入先进的节能技术
(2)在炼油化工装置创新过程中,需要从机组能耗分析,各种泵、精馏装置以及传输装置产生了较大的能耗,也是改进的重点区域。机泵工作参数设置需要根据机组的负荷量来选择,减少冷换设备的能量损失;通过合理调节阀门参数以及物料运输装置,可以进一步减少机泵产生的动力消耗。因此从集成化角度来看,可以引入变频调速技术,实现对机组的实时控制,并且加入PLC设备,可以对机组动力进行有效调节,从而减少机组运行能耗,降低无功损耗,尽可能提高炼油化工装置的运行效率,基于物料传输以及各机组运行状况,根据系统的负荷量来控制机组运行功率,从而达到减少炼油化工装置能耗,实现节能降耗的目的。同时通过自动化控制技术,可以对炼油化工装置进行自动控制,将进一步的降低人工成本,提高系统控制效率,更好的推动节能降耗技术的应用。 (4)炼油化工装置的热比大,为了回收热能,通常是利用蒸汽进行热量回收,因此需要确保各种产汽装置的正常运行,例如取热器、余热锅炉等。为了实现节能降耗,需要优化这些装置的操作工艺,在确保回收效率的基础上,尽可能减少生产能耗,例如适当降低回流比、降低入口温度以及负荷等措施。同时还可以通过降低循环比来降低装置的消耗量,尤其是加热锅炉、重要机泵以及焦炭塔等,可以进一步提高液体产品的回收率,减少焦炭产率,并且不会对产品品质有较大的影响。因此选取氢裂化原料时,循环比最好设置>0.2,如果需要预处理,则可以进一步降低循环比。在优化过程中还要兼顾结焦速率,确保锅炉运行效率不受影响。生焦周期一般在23~24h,通过缩短生焦周期,可以提高生产效率,因此需要尽可能提高装置的处理能力,将生焦周期缩短至18~20h,这样一来能够显著降低炼油化工装置的能耗,并且可以通过优化焦化炉与气压计等结构,从而提高生产效率。采取高效预热器以及燃烧器,预防燃烧不充分,提高预热回收率,同时做好管道的保温措施,严格控制锅炉温度,并采取有效的预防措施来避免漏风的情况。
(3)从催化裂化装置分析,由于此类装置的能耗较高,可以使用高性能的催化剂,可以提高反应压力与温度,对于节能降耗有着积极影响。加热炉作为裂化过程的重要设备,需要提高其余热吸收效率。实际验证中发现,反应器温度在450~530℃,催化剂的反应效率较高,因此可以降低能耗。因此可以通过优化生产技术,进一步降低焦炭产率,最终达到节能降耗的效果,例如提高油机比、雾化效果等措施。首先可以提高汽轮机的做功效率,我国所使用的汽轮机做功效率在65%~85%,提高做功效率能够提高热能回收率。但是由于汽轮机对于催化剂有着较高的敏感性,在运行过程中可能会发生一些问题,例如超速转动、异常振动等问题,因此可以根据汽轮机的型号,改为单机叶轮,或者是提高分离效果来减少粉尘问题。为了降低锅炉排烟温度,减少热能损失,可以使用性能好的吹灰机,可以提高产汽量;或者是使用燃气式脉冲吹灰机,其可将排烟温度降至120~180℃。燃烧室补充瓦斯主要是为了避免表象不足,在经过优化之后,及时去除瓦斯装置,也能够维持平衡,从而达到降低主风消耗的效果,同时也能够进一步减少再生烟流量,与此同时被带回的热量也能够进一步降低。为了减少余热锅炉放空损失,在减少输入热能的同时,提高其热量利用率,也能达到节能降耗的效果。此外,通过优化再生器热平衡,可以提高催化效率,进一步提高生产效益。
(1)从炼油化工装置能耗结构来看,通过提高热能回收利用率,可以降低炼油化工能耗,达到节能降耗的效果。在实际生产中,炼油化工装置的热能回收利用主要是采取保温措施、降低传输压力、回收水蒸气等措施,能够进一步降低实际生产环节中的热能损失,减少能源消耗,合理控制生产成本,同时能够进一步提高经济效益。以常减压装置为例分析,可以通过提高热能回收力度,优化生产工艺,从而实现优化操作技术,平衡物料的效果,通过信息技术实现换热网络优化,从而减少锅炉负荷,在此基础上联合各种中间产出的热能,降低锅炉烟气温度,从而减少热量浪费。为了提高余热回收率,还可以优化管道结构,使用新型管道材料,提高其保温性能。同时还可以选择性能优秀的换热设备,有助于提高换热效率,例如板式空冷器、波节管换热器等设备。
结束语
总而言之,由于能源的日益紧缺,再加上环境污染问题越来越严重,使得我国炼油化工企业对节能技术越来越关注,并在节能方面投入了大量的资金和人力。同时,随着科学技术水平的日益提高,我国炼油技术水平也取得了巨大的进步。我国炼油化工技术依旧存在较大的发展空间。所以,炼油化工企业作为我国能源消耗大户,必须要强化对热循环装置的研究,可以不断地对能量系统进行优化和改进,确保能源消耗能够得到有效缓解。
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中国石油报,2007-07-30(004).DOI:10.28716/ki.nshyo.2007.004463.