煉油化工節能技術發展的趨勢與現狀分析

杜士星 邱杰

摘要：介紹了煉油化工節能技術的發展趨勢，對我國煉油化工企業的節能現狀與存在差距進行了分析，并提出了相關建議，指出技術進步是推動煉油化工節能的根本途徑;我國企業必須加大煉化一體化步伐，加強節能新技術、新工藝、新設備的推廣應用，同時強化節能工作管理，努力通過多種途徑實現企業節能目標。

關鍵詞：煉油化工;節能技術;發展趨勢;現狀

引言：

煉油是我國的基礎產業，傳統的煉油企業在節能方面做得不夠好，與現在的市場行情與經濟發展形勢不符。近些年來我國逐漸認識到節能的重要性，節能對于企業來說既是一種提高經濟效益的手段又是符合國家可持續發展戰略，再加之現在的市場競爭激烈，企業必須想辦法做好節能工作。我國的重工業在耗能上較之發達國家更多，不僅是因為節能技術存在差距，在節能理念和制度上也有一定的問題，這些都是需要我國的化工企業解決的問題。總的來說，只有在工藝、技術、設備和管理上都進行緊加強，

一、煉油化工節能技術發展趨勢

（一）建立聯合裝置及集成設計

主要包括通過裝置規模大型化以及采用組合工藝或聯合裝置、實施裝置熱聯合、多套裝置集成設計等途徑實現節能。有關數據表明，在煉油廠相同規模情況下，采用單套裝置比雙套裝置的投資減少約24%，單套裝置能耗比雙套裝置能耗減少約19%。采用聯合裝置如聯合加熱爐的方式可減少設備總投資，提高熱效率，減少燃料總用量。采用煉化一體化能將煉油和石油化工生產聯合在一起，實現原料的互供，提高原料的綜合利用水平，并通過資源的優化配置形成大規模、集約化、短流程、高靈活的結構組合優勢，從而實現石化企業的節能降耗并提高經濟效益，煉化一體化是煉油化工企業發展的有效途徑和必然趨勢。對裝置采用某種程度的熱聯合，例如從工藝物流的冷卻過程回收熱量來對需要加熱的過程進行加熱，從而代替單獨的加熱設備，可以大大降低傳熱設備的投資費用和熱量回收率，裝置熱聯合已在實際生產中得到廣泛應用。另外，多套裝置集成設計具有很好的節能效果，如將減壓蒸餾與潤滑油裝置建成聯合裝置，將催化裂化與焦化組成聯合裝置等。Shell公司的Shell Bulk CDU原油蒸餾技術把常減壓蒸餾、加氫脫硫、渣油熱轉化等多套裝置進行組合設計，實現加工流程的系統集成，大幅度減少了設備數量，節省投資30%，實現了能量的系統優化，燃料油消耗節省15%，運行成本大幅度降低[1]。

（二）采用燃氣輪機技術提高熱電綜合效率

燃氣輪機利用燃料化學能轉變為燃氣熱能，再經燃氣透平將熱能轉變為機械能和電能，它用空氣而不是水蒸氣作工質，可省去鍋爐、冷凝器、給水處理等大型設備。目前，煉化企業對燃氣輪機的應用方式主要采用燃氣輪機—蒸汽聯合循環、燃氣輪機—加熱爐聯合循環，以提高熱電綜合效率。煉化企業大量使用加熱爐，被加熱介質進口溫度在40～380℃，出口溫度在150～500℃，這是利用燃氣輪機排氣余熱的最佳方式。燃氣輪機與加熱爐聯合應用可提高燃氣輪機的效率和總熱利用率，用燃氣輪機直接驅動煉化企業工藝系統的壓縮機可以省去能源多次轉換帶來的各種損失。例如，以煉廠氣為燃料的燃氣輪機可以與蒸汽輪機聯用，燃氣輪機的廢氣又可以預熱加熱爐的空氣。又如，對大型裂解裝置，可選用燃氣輪機作為乙烯壓縮機和丙烯壓縮機的驅動機，燃氣輪機的排氣可作為裂解爐的助燃空氣，如果串聯一臺輔助蒸汽透平，可大大節省乙烯裝置的總燃料消耗和冷卻水用量。汽電或熱電聯產技術是近些年來廣泛應用的節能新技術，大約節能30%左右。IGCC（整體煤氣化聯合循環）技術是現代煉油廠實現汽電聯產、渣油改質、減少污染排放的新型技術之一。煉油廠IGCC技術采用高硫渣油（或焦炭）等煉廠劣質進料，通過基于部分氧化的氣化技術產生合成氣，不僅可使合成氣通過燃氣輪機一蒸汽透平發電、產氣，而且可使CO2排放減少40%，SOx、NOx、C0和顆粒物質排放減少80%[2]，使煉廠滿足污染排放標準，帶來顯著的環境效益[2]。

（三）合理利用蒸汽和低溫熱能

蒸汽合理利用是煉油化工企業實現節能目標的主要途徑之一，主要包括提高蒸汽轉換效率，降低供汽能耗;實現分級供熱，蒸汽逐級利用;改善用汽狀況，減少蒸汽消耗;合理使用伴熱蒸汽（或熱水），加強凝結水回收;降低使用蒸汽的壓力等級;加強蒸汽管網保溫以及選擇蒸汽系統熱功聯產等。低溫熱能的利用也是節能重要手段之一，要求盡量減少低溫熱源的產生，做好燃氣系統和蒸汽動力系統的平衡，實現能源的梯級利用，即首先利用高品位能源做工，其次才是工藝利用;同時做好低溫熱的綜合利用，例如低溫熱的工業利用或民用，或者將其升級利用于供熱、致冷、發電等方面。

二、煉油化工節能技術的現狀

與上世紀的化工產業相比，當前我國的煉油化工無疑已經得到了巨大的進步，在生產質量和效率上都有大幅提升，但是不得不承認與發達國家相比，在對能源的利用和節省上我國落后較多。首先在煉油裝置的規模和設計水平上，我國的煉油企業就比不上國際水平，沒有先進工藝的支撐，再加上規模較小處理能力較弱的裝置的配合，在煉油的耗能上可以達到八十千克，這與世界先進水平的五十千克差距太大，由此導致的浪費和效益更是不可計數。在煉油廠的規模上我國大型的煉油廠并不多，多數是一些小型的煉油廠，雖然在自主經營上更為方便，但是想要形成規模化的煉油卻是存在困難，而大型的煉油廠往往在管理、培訓、學習方面更占有優勢，這對我國煉油企業的提升幫助是巨大的。所以，多建立大型的煉油廠是一種出路[3]。

三、結束語

綜上所述，現階段我國政府在政策上對節能降耗工作給予了支持，但在實踐過程中，還需要結合企業發展的需要來合理選擇節能技術方案。而我國的煉油化工企業也將由從純技術引進向市場引導的方向發展。對于煉油化工生產過程中排除大量的廢水及廢氣，只要通過切實可行的預處理及處理技術就可以有效降低其危害，并提高資源的利用率，從而實現煉油企業的可持續性發展

參考文獻：

[1]李磊，王慧.煉油化工節能技術發展趨勢與現狀分析[J].石化技術，2016.

[2]黃格省，李雪靜，喬明.煉油化工節能技術發展趨勢與現狀分析[J].石油石化節能，2011（03）：5-7.

[3]劉霽斌.煉油化工節能技術發展趨勢與現狀分析[J].中文科技期刊數據庫（全文版）工程技術，2016（8）：00238-00239.