我国炼油行业节能综述

专题综述·　当代石油石化　ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ＆ＰＥＴＨＯＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＯＤＡＹ　Ｖｏ１．１３　ＮＯ．３　

Ｍａｒ．２ｏｏ５　

我国炼油行业节能综述　孟宪玲　（中国石化咨询公司，北京１０００２９）　

摘要：综述了中国炼油行业节能概况、节能目标以及主要节能技术发展方向，总结了重点炼油装置的　主要节能措施，并对进一步促进我国炼油行业节能工作深入开展提出了几点建议。　关键词：中国炼油行业节能技术建议　

１我国炼油行业节能概况　１．１我国炼油能耗变化情况分析　经过几十年的发展，我国炼油工业已具备一定　的规模和实力，不仅能够满足国内对各类燃料油品　的需求，还承担着化工轻油的生产任务，对保障国民　经济健康持续发展发挥了巨大作用。近十年来，虽　然随着炼油行业加工规模和产量的增大，新建炼油　装置增加、加工深度也在增加，但通过加强内部管　理、优化生产、开展能耗达标以及采用先进节能技术　等措施，炼油行业节能工作仍取得了较大成效，炼油　能耗逐年减少。　１９９６—２００４年中国石化、中国石油两大集团公　司炼油能耗变化情况详见表１。　表１　１９９６—２０Ｏ４年中国石化和中国石油两大集团　炼油能耗变化情况　年份　综合能耗（千克标油／吨）单因能耗（千克标油／吨·因数）　中国石化　中国石油　中国石化　中国石油　｝为原中Ｉ　石化总公司数据，其余数据来自两公司生产统计年报　由表１可见，１９９６—２００４年炼油行业单因耗能　总的趋势是逐年下降的，其中１９９８年中国石化、中　国石油炼厂平均单因耗能分别为１４．４６和１５．０ｏ千　克标油／吨·因数，２００４年分别降至１２．２０和１１．９５　千克标油／吨·因数，降幅分别达１５．６％和　２０．３３％。表明近年来我国炼油行业的节能总水平　是不断提高的。　从各炼油装置在总能耗中所占比例看，作为炼　油装置能耗主要组成部分的常减压和催化裂化装　置，其能耗之和约占炼油装置能耗的４５％～５０％，　因此抓好这两套装置节能措施的落实对整个炼厂节　能降耗将起到主要作用。近１０多年来。通过采用节　能降耗措施，主要炼油装置的能耗指标均显著下降。　以中国石化集团主要炼油装置能耗变化为例：自　２０００年以来，集团公司炼厂常减压装置的原料综合　能耗从２０００年的１２．１３千克标油／吨下降到２００４　年的１１．５８千克标油／吨，降低了４．５３％；催化重整　装置能耗的降幅也很大，从２０００年的１ｌ３．０ｏ千克　标油／吨降至２００４年的９６．０５千克标油／吨，降幅为　１５％左右；其他一些装置的平均能耗指标也都有显　著下降，详见表２。　炼油企业总能耗实物构成包括新鲜水、电、汽、　催化烧焦、工艺炉燃料以及热输出等六项。其中催　化烧焦和工艺炉燃料所占比例最大，均占炼厂总能　耗的１／３左右，因此必须注意提高炉子的热效率，加　强催化装置的能量回收和利用。　１．２我国炼油业采取的主要节能措施　近年来，中国炼油行业在降低成本、挖潜增效以　及提高市场竞争力等方面做了大量工作，取得了较　显著的成效。采取的主要节能技术与措施可概括为　以下几个方面。　

收稿日期：２００５—０３—０６。　作者简介：盂宪玲，１９９８年毕业于石油大学（北京），高级工程师。　主要从事炼油项目可研评估、咨询以及相关的专题研究等工作。　

维普资讯 http://www.cqvip.com ３２　当代石油石化　２００５，１３（３）　注：①分别为催化重整和多金属催化重整装置能耗；②分别为重油催化和渣油催化；③加氢压力等级分别为小于３　ＭＰａ和大于６　ＭＰａ。　１）研究了炼油、石油化工过程用能的特点和规　律，提出了用能分析诊断的三环节模型（即能量转　换、工艺利用和回收利用），建立了能量平衡和有效　能平衡方法，广泛用于炼油、石油化工装置的能量分　析诊断和改进。进行了生产装置或全厂的能量平衡　测试，挖掘其节能潜力，为节能改造奠定了基础。　２）开发和利用“过程能量综合技术”，综合节能、　投资、可操作性三个目标进行优化平衡，研究物流和　能流的关系，达到过程用能的整体优化组合。这已　在一些企业实践，并取得了较好的效果。　３）采用节能新技术、新设备、新流程，优化工艺　操作，降低过程能耗。　４）在炼油企业开展熄灭火炬工作，收到了节能、　增效和环保三方面的效益。　５）各企业不同程度地开展了工艺过程物流低温　余热的回收利用工作，挖掘低温热源，开发了多种低　温热回收利用技术。　６）对加热炉进行节能改造，提高机泵的效率。　目前，大型加热炉节能改造效果很好，但对中小加热　炉的改造还未引起足够重视，烟气余热利用仍需进　步加强。　７）部分企业开展了蒸汽平衡和优化技术，实现　了热电联产。　１．３差距与问题　目前，与国外先进水平相比，我国炼油行业在节　能降耗方面仍存在一些差距与不足，多数炼油企业能　耗指标与国外先进水平相比还存在较大差距。２００３　年中国石化股份公司炼油综合能耗比２００２年亚太地　区炼厂平均水平仍高出１５％左右；国外炼油综合能耗　最好水平已达到５３．２千克标油／吨，而我国石油石化　两大集团综合能耗仍在７０千克标油／吨以上；国外炼　厂单因能耗先进水平为９．５～１０千克标油／吨·因数，　而国内平均水平为１２～１３千克标油／吨·因数，先进　水平仅为１　１左右。主要炼油装置中除常减压蒸馏装　置能耗水平较为先进外，其他主要装置平均能耗较国　外水平还存在一定差距。如国外加氢裂化装置的先　进能耗达到３８千克标油／吨（全循环），而国内平均水　平为４６千克标油／吨；蜡油催化裂化装置国外先进能　耗水平为３７千克标油／吨，而国内平均为５５～６０千克　标油／吨；延迟焦化装置国外设计水平一般为２１千克　标油／吨（包括吸收稳定部分），而国内平均水平达２７　千克标油／吨。　总的来看，多数炼油企业能耗指标与计划目标　差距较大。据统计，２００３年中国石化集团公司炼　五大类装置共１４９套，能耗超标的有５２套，占装置　总数的３５％。中国石化下属企业之间以及同类装置　的能耗和节能水平也参差不齐，炼油综合能耗先进　水平为６６千克标油／吨，而落后水平达１０４千克标　油／吨左右，某些水平落后装置的能耗指标比先进装　置高出一倍多。由此可见，无论是在全厂、主要装置　还是在系统上都存在着较大的节能潜力。　

２我国炼油行业节能目标及主要措施　２．１我国炼油行业节能目标及技术方向　根据我国炼油行业能源节约的总体规划，国内炼　油行业节能要以技术进步和生产总体发展规划为依　据，实行油化的整体发展，合理使用和综合利用石油　资源，提高整体竞争力水平。我国炼油行业节能技术　改造和技术进步，要瞄准国际先进水平，结合国情和　生产实际，重点通过结构调整、推广装置大型化和系　列化、加强节能管理、对装置进行生产达标和节能降　耗技术改造等措施来提高资源利用率、节约能源和降　本增效。争取到２０１０年，我国炼油行业不但能平衡清　洁燃料生产所造成的能耗上升，而且能进一步努力使　炼油单因能耗达到１２．２千克标油／吨·因数左右。　为实现上述节能目标，今后需要加强的重点节　能技术方向如下。　１）加快发展总体和系统用能优化技术，重点开　发应用过程能量综合技术，提高能源利用效率，优化　原料和生产方案及生产操作控制。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 盂宪玲．我国炼油行业节能综述　３３　２）进一步加强现代节能理论和方法的研究，指　导节能新技术和设备的开发。推广和应用能源的逐　级多次利用，研究能量利用的“三环节”（转换环节、　工业用能环节和回收环节）理论，以指导用能管理。　３）坚持从源头开始抓节能，瞄准国内外先进水　平，尽量采用先进节能技术，做好固定资产投资项目　可研报告的中“节能篇（章）”的编制与评估。　４）广泛应用计算机控制系统，提高系统投用率，　加快工艺过程模拟、先进控制系统、应用系统软件的　开发。　５）发展和完善能量回收利用技术。回收生成焦　的能量，回收低温余热，推广余热发电、吸收式热泵　和制冷技术。　６）对企业蒸汽动力系统进行综合改造，坚持“压　烧油”和“以热定电”的原则，降低系统自耗率和损　失率；推广热电联产、蒸汽压差发电、液力透平等技　术和设备；研究和开发燃气轮机应用技术。　７）开发和应用油品储运系统节能技术以及回收　放空气体、减少加工损失方面的技术。　８）制定行业节能技术标准、规范、规定以及合理　用能的技术条件。　９）推广应用先进过程控制（ＡＰＣ）系统技术。　１０）推广应用节水减排和凝结水回收技术。　２．２主要炼油装置节能技术　２．２．１常减压蒸馏装置　作为炼油厂原油加工的第一道工序，常减压装　置的能耗一般占全厂总能耗的１４％左右，其用能水　平的高低直接关系到整个炼厂的能耗水平和经济效　益。在常减压蒸馏装置能耗构成中，燃料消耗所占　比例超过７０％，蒸汽和电分别占整个装置能耗的　１０％～１５％左右，因此在保证产品收率和质量的前　提下，应尽可能地降低加热炉燃料消耗，这对常减压　蒸馏装置节能至关重要。用于该装置的先进节能措　施包括优化加热炉操作，提高效率和降低燃料消耗；　用夹点技术优化换热流程，提高原油换热终温；采用　预闪蒸等节能型流程，降低常压炉负荷；降低炉用燃　料的含硫量，减轻露点腐蚀，促进烟气余热回收；应　用新型换热器、高效塔盘和高效规整填料等；采用系　统化技术，优化减压蒸馏操作方式，推广应用组合式　抽真空系统降低蒸汽消耗；实行热联合，回收利用装　置低温余热；采用变频调速技术，降低装置电耗等。　２．２．２催化裂化装置　随着重油加工深度的增加，重油催化裂化装置　的比例也在不断增加。催化裂化装置能耗一般占全　厂总能耗的２５％～３５％左右，已成为炼油装置中首　屈一指的能耗大户，进一步降低催化裂化装置能耗　对提高企业经济效益有非常重要的意义。根据催化　裂化装置的用能特点，节能重点包括三个方面：①采　取优化原料组成、优选催化剂、优化操作条件等措施　来提高目的产品的收率，减少生焦，同时优化设计，　采用新技术、新设备减少蒸汽和动力消耗。②二是　对再生烟气能量进行充分优化利用。③充分利用和　优化利用反应油气热量。根据上述三方面的重点节　能方向，此种装置可采取的先进节能措施如下：推广　应用先进技术，降低焦炭产率和减少装置结焦；提高　烟机与装置的同步运转率，进一步提高烟气能量的　利用率；利用先进技术对余热锅炉进行改造；热联合　和优化利用低温余热；应用再生烟气ＣＯ器外燃烧技　术提高烧焦能力；加强与其他单元的热联合和低温　余热的优化利用等。　２．２．３催化重整装置　近年来，随着我国油品质量升级要求的不断提　高和汽车工业对高标号汽油需求的不断增加，国内　催化重整装置能力有了较大幅度的增长。由于催化　重整装置工艺相对比较复杂，流程较长，且属于高温　反应过程，反应热大，加热炉多，使得该装置能耗高　达８０—１１０千克标油／吨，已成为炼油装置中的能耗　大户之一。以连续重整装置能耗结构分析为例，预　处理部分能耗占全装置能耗的１９％～２２％，重整反　应部分则占７０％左右，其余催化剂再生和重整油分　馏部分能耗占７％～１２％。另外，连续重整装置的两　个能耗大户是加热炉能耗和压缩机能耗，其中加热　炉能耗占整个装置能耗的６７％左右，压缩机能耗占　装置能耗的２１％左右；半再生重整装置加热炉能耗　占整个装置能耗的７６％左右，压缩机能耗占装置能　耗的１１％左右，两项共计占全装置能耗的８８％。因　此，重整装置节能措施应主要围绕这两个能耗大项　进行。提高加热炉效率的主要节能措施包括采用新　型高效炉型、高效火嘴以及多流路并联炉管等措施提　高加热炉效率；进一步回收重整加热炉烟气余热。降　低压缩机能耗的主要措施包括采用径向反应器代替　轴向反应器、两段混氢以及采用大型单管程立式换热　器或焊接板式换热器代替多个串联的ｕ型管换热器，　空冷器改用单管程、水冷器增加并联流路等。　２．２．４催化加氢装置　通常，加氢类装置（主要包括加氢处理和加氢裂