炼油化工节能技术发展的趋势与现状分析

杜士星 邱杰

摘要：介绍了炼油化工节能技术的发展趋势，对我国炼油化工企业的节能现状与存在差距进行了分析，并提出了相关建议，指出技术进步是推动炼油化工节能的根本途径;我国企业必须加大炼化一体化步伐，加强节能新技术、新工艺、新设备的推广应用，同时强化节能工作管理，努力通过多种途径实现企业节能目标。

关键词：炼油化工;节能技术;发展趋势;现状

引言：

炼油是我国的基础产业，传统的炼油企业在节能方面做得不够好，与现在的市场行情与经济发展形势不符。近些年来我国逐渐认识到节能的重要性，节能对于企业来说既是一种提高经济效益的手段又是符合国家可持续发展战略，再加之现在的市场竞争激烈，企业必须想办法做好节能工作。我国的重工业在耗能上较之发达国家更多，不仅是因为节能技术存在差距，在节能理念和制度上也有一定的问题，这些都是需要我国的化工企业解决的问题。总的来说，只有在工艺、技术、设备和管理上都进行紧加强，

一、炼油化工节能技术发展趋势

（一）建立联合装置及集成设计

主要包括通过装置规模大型化以及采用组合工艺或联合装置、实施装置热联合、多套装置集成设计等途径实现节能。有关数据表明，在炼油厂相同规模情况下，采用单套装置比双套装置的投资减少约24%，单套装置能耗比双套装置能耗减少约19%。采用联合装置如联合加热炉的方式可减少设备总投资，提高热效率，减少燃料总用量。采用炼化一体化能将炼油和石油化工生产联合在一起，实现原料的互供，提高原料的综合利用水平，并通过资源的优化配置形成大规模、集约化、短流程、高灵活的结构组合优势，从而实现石化企业的节能降耗并提高经济效益，炼化一体化是炼油化工企业发展的有效途径和必然趋势。对装置采用某种程度的热联合，例如从工艺物流的冷却过程回收热量来对需要加热的过程进行加热，从而代替单独的加热设备，可以大大降低传热设备的投资费用和热量回收率，装置热联合已在实际生产中得到广泛应用。另外，多套装置集成设计具有很好的节能效果，如将减压蒸馏与润滑油装置建成联合装置，将催化裂化与焦化组成联合装置等。Shell公司的Shell Bulk CDU原油蒸馏技术把常减压蒸馏、加氢脱硫、渣油热转化等多套装置进行组合设计，实现加工流程的系统集成，大幅度减少了设备数量，节省投资30%，实现了能量的系统优化，燃料油消耗节省15%，运行成本大幅度降低[1]。

（二）采用燃气轮機技术提高热电综合效率

燃气轮机利用燃料化学能转变为燃气热能，再经燃气透平将热能转变为机械能和电能，它用空气而不是水蒸气作工质，可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备。目前，炼化企业对燃气轮机的应用方式主要采用燃气轮机—蒸汽联合循环、燃气轮机—加热炉联合循环，以提高热电综合效率。炼化企业大量使用加热炉，被加热介质进口温度在40～380℃，出口温度在150～500℃，这是利用燃气轮机排气余热的最佳方式。燃气轮机与加热炉联合应用可提高燃气轮机的效率和总热利用率，用燃气轮机直接驱动炼化企业工艺系统的压缩机可以省去能源多次转换带来的各种损失。例如，以炼厂气为燃料的燃气轮机可以与蒸汽轮机联用，燃气轮机的废气又可以预热加热炉的空气。又如，对大型裂解装置，可选用燃气轮机作为乙烯压缩机和丙烯压缩机的驱动机，燃气轮机的排气可作为裂解炉的助燃空气，如果串联一台辅助蒸汽透平，可大大节省乙烯装置的总燃料消耗和冷却水用量。汽电或热电联产技术是近些年来广泛应用的节能新技术，大约节能30%左右。IGCC（整体煤气化联合循环）技术是现代炼油厂实现汽电联产、渣油改质、减少污染排放的新型技术之一。炼油厂IGCC技术采用高硫渣油（或焦炭）等炼厂劣质进料，通过基于部分氧化的气化技术产生合成气，不仅可使合成气通过燃气轮机一蒸汽透平发电、产气，而且可使CO2排放减少40%，SOx、NOx、C0和颗粒物质排放减少80%[2]，使炼厂满足污染排放标准，带来显著的环境效益[2]。

（三）合理利用蒸汽和低温热能

蒸汽合理利用是炼油化工企业实现节能目标的主要途径之一，主要包括提高蒸汽转换效率，降低供汽能耗;实现分级供热，蒸汽逐级利用;改善用汽状况，减少蒸汽消耗;合理使用伴热蒸汽（或热水），加强凝结水回收;降低使用蒸汽的压力等级;加强蒸汽管网保温以及选择蒸汽系统热功联产等。低温热能的利用也是节能重要手段之一，要求尽量减少低温热源的产生，做好燃气系统和蒸汽动力系统的平衡，实现能源的梯级利用，即首先利用高品位能源做工，其次才是工艺利用;同时做好低温热的综合利用，例如低温热的工业利用或民用，或者将其升级利用于供热、致冷、发电等方面。

二、炼油化工节能技术的现状

与上世纪的化工产业相比，当前我国的炼油化工无疑已经得到了巨大的进步，在生产质量和效率上都有大幅提升，但是不得不承认与发达国家相比，在对能源的利用和节省上我国落后较多。首先在炼油装置的规模和设计水平上，我国的炼油企业就比不上国际水平，没有先进工艺的支撑，再加上规模较小处理能力较弱的装置的配合，在炼油的耗能上可以达到八十千克，这与世界先进水平的五十千克差距太大，由此导致的浪费和效益更是不可计数。在炼油厂的规模上我国大型的炼油厂并不多，多数是一些小型的炼油厂，虽然在自主经营上更为方便，但是想要形成规模化的炼油却是存在困难，而大型的炼油厂往往在管理、培训、学习方面更占有优势，这对我国炼油企业的提升帮助是巨大的。所以，多建立大型的炼油厂是一种出路[3]。

三、结束语

综上所述，现阶段我国政府在政策上对节能降耗工作给予了支持，但在实践过程中，还需要结合企业发展的需要来合理选择节能技术方案。而我国的炼油化工企业也将由从纯技术引进向市场引导的方向发展。对于炼油化工生产过程中排除大量的废水及废气，只要通过切实可行的预处理及处理技术就可以有效降低其危害，并提高资源的利用率，从而实现炼油企业的可持续性发展

参考文献：

[1]李磊，王慧.炼油化工节能技术发展趋势与现状分析[J].石化技术，2016.

[2]黄格省，李雪静，乔明.炼油化工节能技术发展趋势与现状分析[J].石油石化节能，2011（03）：5-7.

[3]刘霁斌.炼油化工节能技术发展趋势与现状分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2016（8）：00238-00239.