炼油节能讲座.ppt

炼油节能技术与设备应用 中国石油大学（北京）化工学院 高建保 1. 过程系统的节能 节能 在满足相等需要或达到相同目的的条件下，通过加强用能管理，采取技术上可行，经济上合理以及环境和社会可以接受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，提高能源利用率和能源利用的经济效果。 1. 1 过程系统的节能 节能并不是简单地限制能源消费，以至于影响正常的生产与生活水平的提高，其根本目的一是节约资源，杜绝浪费；二是保护环境，改善生活水平。 直接节能 直接节能——通过加强能源的科学管理和推动技术进步，降低在生产和生活中直接消耗的能源量。 技术进步是直接节能的主要动力，它主要是在技术经济全面权衡的基础上，采用先进合理的节能工艺、技术、设备和材料，在满足生产要求的条件下，降低单位产品的能耗。 间接节能 间接节能——除直接节能的原因外的单位产值能耗的降低上。其范围很广，主要包括调整经济结构（如产业结构、企业结构、产品结构和能源消费结构），调整工业布局，合理组织生产，节约原材料及其他消费品，提高产品质量和资源综合利用等多方面的内容。此外，合理组织运输、进口高能耗产品，提高能源的经济效益等也属于间接节能 按产值能耗计算，中国1981—1990年10年累计节约和和少用能源2.7?108 吨标准煤，其中间接节能量约占60%；1991—1995年5年累计节约和和少用能源3.5?108 吨标准煤，其中间接节能量约占80% 1.1 过程系统的节能途径 产业结构调整 企业布局调整 产品结构调整 生产计划的优化制定 系统集成 热量集成 节能设备 节能材料 1.2 过程系统节能的基本观点 按质用能观点—— 能量利用上要注意能级匹配、梯级用能，坚持从数量和质量两方面对节能潜力作出正确判断，尽可能利用燃料的化学能，并避免能量的高质低用，减少传热过程的热阻和不可逆损失。 1.2 过程系统节能的基本观点 连续生产观点—— 任何生产环节上的波动、故障、停车、开车都会造成能量的浪费，化工生产的满负荷连续运行本身就是节能。 要注意做好装置的可靠性和安全性预测和评估，搞好已发生事故的原因分析，故障追查，加强工人的技术培训，开发自动控制技术等 1.2 过程系统节能的基本观点 系统能耗观点 ——传统的节能较多地着眼于生产过程中某一单元工序的节能，而对产品的质量，产品的综合利用，设备的使用寿命和维护等方面对能耗的间接影响注意不够，即缺乏系统的能量观点 ①必须把节能工作和产品质量联系起来 ②重视综合利用。炼油与化工生产中废渣、废液和废气实际上是物化的能量，从系统能耗的观点来看，这个排放物的综合利用也是节能的巨大潜力 ③炼油与化工生产的装置和设备、仪表在制造过程中必然要消耗大量的能源，设备的折旧和损耗也是能量的耗费，因此，保证良好的工况、长的使用寿命，防止突然失效 1.2 过程系统节能的基本观点 经济效益观点—— 任何节能工作总是受能量费用和节能措施投资年费用的制约。经济效益的观点就是要求进行经济分析，寻求投入、产出两部分之间的最佳组合，力争最小的投入获得最大的产出。 1.2 过程系统节能的基本观点 发展动态的观点——化工生产过程的能耗实际上反映了生产技术和管理水平，从发展动态观点看，就要求不断提高生产技术和管理水平，进而不断降低能耗指标。影响过程经济效益的节能标准往往受能源价格、设备费用及其它诸多变动因素的制约 1.3 过程单元的节能方向 流程组合优化原则 减少或避免重复的操作 避免重复的加热和冷却 减少不必要的升压和降压 避免重复的相变 减少或避免不必要的混合 不同单元操作进行耦合节能 1.3 过程单元的节能方向 反应过程节能 开发新型催化剂、工艺方法路线优选，改变反应工艺条件，降低过程工艺总用能 反应供、取热优化，防止能量降阶使用 降低反应过程压降 1.3 过程单元的节能方向 蒸馏过程节能 蒸馏过程的有效能损失： （1）流体流动的压降 （2）不同温度间物流的传热，或不同温度物流的混合 （3）相浓度不平衡物流间的传质，或不同浓度物流的混合 1.3 过程单元的节能方向 蒸馏节能方法： 以热力学第一定律为基础，充分利用过程自身的热能或冷能，提高蒸馏系统的热效率。如加强设备保温保冷、强化回收物流的显热或潜热 以蒸馏过程原理为基础，减少蒸馏过程本身能量需求。如减小回流比、采用新型塔板或新型高效填料以提高分率效率和减小系统压降 以热力学第二定律为基础，提高蒸馏系统的效率。如增设中间再沸器和中间冷凝器、采用多股进料和侧线进料方式、应用多效蒸馏、热泵蒸馏以及加预分馏塔等 1.3 过程单元的节能方向 多效蒸发 优化蒸发压力和蒸出率分布 加深换热、降低蒸汽消耗 强化蒸发过程传热 采用热泵流程节能 1.3 过程单元的节能方向 换热过程节能 优化传热温差 采用高效换热