国内外能耗计算方法及实例对比讲解

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1、国内外能耗计算方法 及实例对比 2008年10月22日 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s 实际能耗(对各自装置的进料或 产品)分别为E1,E2.En, 评价体系中确定的每套装 置应可达到的先进标准能耗(国内称为能耗定额，下 称标准能耗)分别为C1,C2.Cn,其中只有编号为1的 装置为常减压蒸馏装置，相应的加工量就是该炼油厂 的原油加工量。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s 有汽油回炼时，能耗定额另增加3 FCC RFCC DCC 延迟焦化 48 55 80 25 4.36 5 7.27 2.27 对处理量 对处理量 对处理量 对

2、处理量 掺常压渣油20%以下或掺减压渣油10%以下 若干气加LPG收率在36%以上，能耗定额另增加5。 没有或不开吸收稳定，能耗定额减少5。 6催化重整 预处理和重整单元 脱重组分塔 22 7.27对重整进料 对抽提进料 该定额为固定床，组合床为85，连续重整为100。流程仅到重整汽油脱戊烷 塔 溶剂抽提与回收 芳烃分离 40 20 3.64 1.82 对抽提进料 对抽提进料 也适应于FCC回炼油的芳烃抽提 适应于苯塔和甲苯塔，若为苯塔、甲苯塔和二甲苯塔，定额为25 制氢原料同时有气体和轻油时，能耗定额取二者的加权平均 气体 轻油 加氢裂化 1300 1500 （1.3-X）34 118.18

3、 136.36 对氢产量 对氢产量 对处理量 不包括原料消耗 不包括原料消耗 X为尾油收率，不包括循环氢脱硫、气体和液化气脱硫及溶剂再生 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 从国外介绍的情况来看炼油厂的能耗计算方法一般采用以下几类： 以现有炼厂能耗的平均值（根据操作记录整理）为基础，确定能耗基 准值： 原阿莫科公司的炼厂能量因数法 纳尔逊的复杂系数法 壳牌集团的能耗系数法等 我国目前采用的也是这类方法 通过制定各工艺装置的标准能耗，计算和比较实际能耗与标准能耗

4、之 间的差距： 美国埃克森公司采用的就是这种方法 美国所罗门公司的能源密度指数方法 KBC的“BT”指数法 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 国外炼油对比能耗计算方法介绍 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 炼厂能量因数法 由美国阿莫科公司的汤姆逊于八十年代提出: 以美国各炼厂工艺装置的平均能耗为基础。

5、原油蒸馏（常压）装 置的能耗为28.75万大卡/吨，令其能量因数为1。 各工艺装置的平均电耗、蒸汽消耗和热能消耗以纳尔逊发表的数 据为准（参见表1）。蒸汽消耗和热能消耗的热效率为80%，电 力换算标准为2520大卡/千瓦小时。 其他工艺装置的能量因数是将该装置每加工一桶原料油所消耗的 能量与原油蒸馏装置每加工一桶原油所消耗的能量进行对比，按 原油蒸馏装置的能量因数为1换算而得。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 炼厂的能量因数计算方法如

6、下： 式中： Ci各装置的实际加工量 Fi各装置的能量因数 Ct常压蒸馏装置的实际加工量 计算装置实际能耗时，以装置实际处理量乘以 其能量因数即可。 计算全厂能耗时，以常压蒸馏装置的实际加工 量乘以该厂的能量因数。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 优点： 简化了能耗的概念 易于对各装置间的能耗进行对比 易于进行炼厂间的能耗对比 缺点： 基准不够严格 装置主要工艺条件的改变不能通过能量因 数得到反映和调整 中国石化集团公司经济技术研究院

7、 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 主要装置复杂系数及公用工程消耗对比 装置名称 原油蒸馏 烷基化 延迟焦化 催化裂化 加氢裂化 加氢处理 加氢脱硫 催化重整 减压闪蒸 润滑油生产 复杂系数 1 11 5.5 6 6 1.7 3 5 1 64 电力 1.0 7.0 2.0 3.3 16.0 1.5 2.7 2.7 0.8 25.0 蒸汽 1.0 21.6 2.1 6.0 0.5 0.6 0.5 1.5 1.3 89.0 热量 1.0 3.6 2.8 1.1 2.3 0

8、.6 0.7 3.0 0.7 8.5 能量 1.0 6.8 2.5 3.7 2.7 0.6 0.7 2.7 0.9 23.1 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 主要工艺装置公用工程消耗平均值 装置名称 常压装置 常减压 催化裂化 催化重整 延迟焦化 加氢裂化 渣油加氢 溶剂脱沥青 制氢 烷基化 异构化 电力(千瓦时/桶) 0.6 0.71 1.97 1.6 1.2 9.6 6.0 1.87 1.9 4.2 2.9 蒸汽(磅/桶) 16.3 19.6 98 2

9、4 34 8.5 39 155 76 352 171 吸热(千BTU/桶) 103 125 113 314 288 238 108 156 198 366 134 冷却(加仑/桶) 247 395 650 426 700 - 501 1120 106 3310 400 (1BTU=0.252千卡，1磅=4.536*10-4吨，1加仑=3.7853*10-3立方米) 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 主要工艺装置能量因数 装置名称 常减压

10、 常压 催化裂化 延迟焦化 加氢精制 加氢裂化 渣油加氢 加氢处理 烷基化 催化重整 芳烃装置 溶剂脱沥青 润滑油 平均能耗(103*BTU/桶) 187 154 503 396 90 404 244 95 940 432 400 407 3044 能量因数 1.2 1.0 3.3 2.6 0.6 2.6 1.6 0.6 6.1 2.8 2.6 2.6 19.8 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 炼厂能耗系数法 壳牌公司所采用的能耗系数

11、法： 将各种形式的能耗换算为标准的炼厂燃料： 标准燃料：高热值10300大卡/公斤 蒸汽： 12吨蒸汽=1吨标准燃料 电力： 3000度电=1吨标准燃料 装置能耗和全厂能耗均以进料量的百分数表示。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 根据该集团炼油厂的平均数据，确定各工艺装置的能耗系数和公 用工程的能耗系数。 对各工艺装置来讲： 进料量能耗系数 = 理论能耗 理论能耗 = 全厂理论能耗 实际能耗 / 理论能耗 = 能耗指数 如果能耗指数

12、100%，则能耗存在不合理之处。如果 能耗指数 100%，则说明节能工作富有成效。 加工损失的理论值也可以用相似的方法计算，即用损 耗系数进料量 = 理论加工损失。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 壳牌公司炼厂主要工艺装置能耗和损失系数 装置名称 常压装置 减压装置 铂重整 柴油加氢 氧化沥青 气体处理 硫磺回收 润滑油调合 能耗系数(进料%) 1.9 1.8 5.6 2.5 4.4 2.6 2.5 1.2 损耗系数(进料%) 0.3

13、 0.2 0.2 0.2 0.5 0.3 12.2 0.2 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 印度信任炼厂 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 中国石化集

14、团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 复杂系数法 复杂系数法由美国的纳尔逊提出。该方法以投资费用的 高低作为衡量工艺装置复杂程度的标志。复杂系数的要 点如下： 令美国平均规模炼油厂的常压装置的复杂系数为1 其他装置每加工一桶原料的投资费用和常压装置每加工 一桶原油的投资费用相比，前者为后者的多少倍，就称 某装置比常压装置“复杂”多少倍，或者说某装置的复杂 系数为多少 比如：美国1975年平均规模炼厂常压装置每加工一桶原 油的投资费用为104美元，焦化

15、装置(15400桶/日)每加 工一桶原料的投资费用为570美元，则常压装置的复杂 系数为1，焦化装置的复杂系数为570/140 = 5.5。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 炼厂复杂系数表示整个炼厂每加工一桶原油的投资费 用为常压装置每加工一桶原油投资费用的倍数。 假定一个炼油厂只有常压和焦化两套装置，焦化装置 的进料量占常压装置进料量的18%，每一桶原油在焦化 装置引起的投资费用为0.18570 = 102美元，复杂系 数的增加量为

16、0.185.5 = 0.99，全厂每加工一桶原 油的投资费用为常压装置的1.99倍，或者说全厂复杂 系数为1.99。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 关于国外能耗评价指标 全厂复杂系数的计算方法如下： C = CiFi + Ct 式中：Ct为常压装置的复杂系数1.0， Ci为各二次加工装置的复杂系数 Fi为各二次加工装置的进料量占常压装 置进料量的百分数。 中国石化集团公司经济技术研究院 E c o n o mi c s & D e ve l o p m e n t R e search Institute, SINOPEC 15 25 5 4 关于国外能耗评价指标 各主要工艺装置的复杂系数 装置名称 常压装置 减压装置 热裂化 催化裂化 催化重整 加氢裂化 加氢处理 加氢精制 复杂系数 3 5.5 6 3 4 装置名称 流化焦化 延迟焦