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1、主办单位：中国化工节能技术协会中国化工信息中心全国化工节能中心联系电话：0 1 0 8 2 0 3 7 3 8 2 日本石油化工节能关键技术 冯自平 ( 中国科学院广州能源研究所广州5 1 0 6 4 0 ) 1 蒸馏塔塔顶余热回收发电制冷技术 I I 技术简介 目前，大部分蒸馏塔的塔顶余热直接排空，这 是造成石化企业能耗高的重要原因之一。本技术主 要是回收蒸馏塔的塔顶排热，用余热带动蒸汽轮机 发电，或将余热通入吸收式制冷机产生冷量，供生 产或生活应用。 1 2 改造部位 以二甲苯工程为例。目前，从混合二甲苯的分 离塔排出的蒸汽都是通过空气冷却器进行冷却，不 仅损失了热能，而且空气冷却器本身要
2、消耗大量电 能。因此，如果采用余热发电或者余热制冷，不仅 回收利用了此热能，而且节约了空气冷却器的用 电，一举二得。该技术在国外的石化企业已经大量 采用，节能效果十分显著1 1 3 节能效果 以年产2 0 0 0 0 0 吨的石化厂为例，假如年运行 8 0 0 0 小时。则： ( 1 ) 每小时的余热回收发电量= 6 6 0 0 k W h ； ( 2 ) 全年的发电量为；6 6 0 0 8 0 0 0 = 5 2 8 0 0 0 0 0 k W h ( 3 ) 如果一度电按l 元钱计算，则年收益= 5 2 8 0 万元 1 4 投资额及投资回收期 ( 1 ) 投资额= 3 0 0 0 万元
3、( 2 ) 回收期= 3 0 0 0 ，5 2 8 0 = 0 5 7 年 2 气体膨胀透平发电技术 2 1 技术简介 在对苯二甲酸的制造过程中，没有反应的高压氧 直接排放到大气中，造成巨大的压力能损失。因此， 如果采用气体膨胀透平进行余压发电，将产生巨大的 节能效果。 改造只需要在排气部位外加膨胀透平发电系 统。该技术在国外的石化企业已经大量采用，节能 效果十分显著1 2 3 节能效果 以每天2 5 万吨对苯二甲酸的产量计算，排气 压力大约为2 0 k g c m 2 ，排气量按照3 6 0 0 0 m 3 h 计算。 可以设置2 6 0 0 k W 的三级膨胀透平发电机组。这样： ( 1
4、) 全年的余压发电量为：2 6 0 0 8 0 0 0 = 2 0 8 0 0 0 0 0k W h ( 2 ) 如果一度电按1 元钱计算，年收益= 2 0 8 0 万元 。 2 4 投资额及投资回收期 ( 1 ) 投资额= 约2 6 0 0 万元 ( 2 ) 回收期= 2 6 0 0 2 0 8 0 = 1 2 5 年 3 流化床分解装置( F C C ) 的膨胀能回收 3 1 技术简介 在石油精炼过程中，从流化床分解装置( F C C ) 的催化剂再生塔出来的燃气( C O 气体) 都是采用 减压阀或者孔板予以减压，然后进入C O 锅炉燃烧， 由此造成膨胀能的巨大消耗。本技术的基本原理 是
5、：将节流阀或者孔板更换成膨胀透平发电系统， 对膨胀能进行有效回收。 3 2 改造部位 只需要将膨胀阀或孔板更换成膨胀透平发电 系统。我国胜利油田炼油厂引进日本技术，进行了 该节能改造，节能效果十分显著1 3 3 节能效果 以日处理1 0 万桶原油( B P S D ) 的石化厂计算， 其再生塔的排气压力一般为1 5 3 O k g c m 2 ，温度高 达6 2 0 7 3 0 ，可产生的节能效果为： ( 1 ) 全年的发电量为：4 8 矿h B 1 0 0 0 0 0 B P S D 3 3 0 d y = 1 5 8 4 0 0 0 0 0 k w h ： ( 2 ) 如果一度电按l 元钱
6、计算，年收益= 1 5 8 4 0 2 2 改造部位万元 1 2 2 2 0 0 5 国际石油和化工节能技术发展论坛2 0 0 5 年9 月2 6 日- 2 7 日中国北京商务会馆 3 4 投资额及投资回收期 ( I ) 投资额= 约3 5 0 0 0 万元 ( 2 ) 回收期= 3 5 0 0 0 15 8 4 0 = 2 2 年 4 硫磺回收装置用排热锅炉 4 1 技术简介 炼油厂中，通过H 2 S 与空气中的S 0 2 反应可生 成硫磺，实现硫磺的回收，这就是H 2 S 的燃烧过程。 在此过程中，放出大量的热量。本技术就是利用 H ：S 燃烧过程来产生蒸汽，由此推动蒸汽轮机发电 的余热综
7、合利用技术。 4 2 改造部位 在H 2 S 的燃烧尾气处安装余热锅炉，产生蒸汽， 推动蒸汽轮机发电。该技术在国外已经大量应用， 节能效果十分显著1 4 3 节能效果 回收1 吨硫磺所能产生的蒸汽量为0 8 5 吨。 以每天回收8 5 吨硫磺为例，假如每年生产3 3 0 天，热量回收效率按8 0 计算，则可回收的能量 为： ( 1 ) 全年的热量回收为：0 8 5 聊8 5 T ，d 3 3 0 d y 6 5 6 9 k c a l k g 8 0 = 1 9 7 1 0 9 k c a l y ； ( 2 ) 假如发电效率为3 5 ，则每年可发电： 1 9 7 1 0 9 k c a F
8、y 3 5 ( 8 6 0 k c a l 瓜W h ) = 8 0 2 0 0 0 0 k W h ： ( 3 ) 如果一度电按l 元钱计算，年收益= 8 0 2 万元 4 4 投资额及投资回收期 ( 1 ) 投资额= 约1 0 0 0 万元 ( 2 ) 回收期= 1 0 0 0 8 0 2 = 1 2 年 5 分馏塔的热泵余热回收分解技术 5 1 技术简介 流化接触分解装置( F C C ) 中的丙烯分馏装置 的塔顶排出大量低压蒸汽。可采用压缩机将此蒸汽 升压，使蒸汽温度升高，由此将低位热能转化为 高位热能，以此作为再热器的热源，实现高度节 能。 5 2 改造部位 主要是采用压缩机给蒸汽升
9、压( 此为热泵技术 的一种) 。采用此热泵技术后，为减小丙烷和丙烯 的沸点差，可适当减小蒸汽压缩机的压力差。由于 再热器的加热量完全被回收的高温蒸汽代替，因此 可实现高度节能。 5 3 节能效果 以日处理1 0 万桶原油( B P S D ) 的石化厂为例。 改造前的运转压力一般为1 7 M P a ，塔顶和塔底的温 度分别为4 4 和5 5 。假如回流比例为1 5 ，低压 蒸汽为9 T h ，冷却水量为6 3 0 T h 。采用热泵技术改 造后，运转压力降低为1 0 M P a ，塔顶和塔底的温度 分别为2 6 和3 7 。回流比例为1 2 ，低压蒸汽为 0 T h ，冷却水量减少为1 2
10、0 T h 。 ( 1 ) 这样，每桶油的节能量为1 0 2 K W h 。 ( 2 ) 每年的节能量为：1 0 2 1 0 0 0 0 0 桶( B P D ) 3 3 0 天，年= 3 3 7 0 0 0 0 0 k W h ( 3 ) 如果一度电按1 元钱计算，年收益= 3 3 7 0 万元 5 4 投资额及投资回收期 ( 1 ) 投资额= 约8 0 0 0 万元 ( 2 ) 回收期= 8 0 0 0 3 3 7 0 = 2 3 7 年 6 管式加热炉回转式蓄热燃烧节能技术 6 1 技术简介 在石化企业中，大量使用管式加热炉。如果在 加热炉中采用回转式蓄热燃烧器，可以有效回收烟 气中的热
11、量，将加热炉的效率从6 0 8 0 提高到9 0 以上。 6 2 改造部位 采用回转式蓄热燃烧器( R R X ) ，加热炉的高 温排气通过炉外风机( D F ) 进入回转式蓄热燃烧 器，热量被蓄热材料吸收。之后，空气通过蓄热体， 吸收热量后进入炉膛，实现高温燃烧，由此实现高 度节能。该技术在国外已大量应用，节能效果十分 显著1 6 3 节能效果 以日处理1 0 万桶原油( B P S D ) 的石化厂为例。 常压蒸馏装置使用管式加热炉，需要的燃料量为5 0 1 0 6 k c a l h 。热效率为6 0 8 0 ，采用回转式蓄热燃 烧器后，热效率达到9 0 ，则每年可实现的节能量 为： (
12、 1 ) 全年的热量回收为：( 5 0 1 0 6 k c a l h ) ( o 6 0 8 ) - 5 0 1 0 6 k c a l h 0 9 ) 2 4 小时3 3 0 天 = ( 5 6 4 2 2 0 ) 1 0 9 k c a l y 。 ( 2 ) 假如换算成电力( 发电效率按3 5 计算) ， 则每年可节能： ( 5 6 4 2 2 0 ) x1 0 9 k c a F y 3 5 ( 8 6 0 k c a l k W h ) = 2 2 9 0 0 0 0 0 8 9 5 0 0 0 0 0 k W h ； 1 2 3 主办单位：中国化工节能技术协会中国化工信息中心全国
13、化工节能中心联系电话：0 1 0 - 8 2 0 3 7 3 8 2 ( 3 ) 如果一度电按I 元钱计算，年收益 = 2 2 9 0 8 9 5 0 万元 6 4 投资额及投资回收期 ( 1 ) 投资额= 约5 0 0 0 万元 ( 2 ) 回收期= 5 0 0 0 ( 2 2 9 0 8 9 5 0 ) - - 0 5 6 - 2 2 年 作者简介冯自平，男，博士，1 9 9 6 年在西安 交通大学获博士学位，1 9 9 8 2 0 0 3 在日本从事科研 工作，2 0 0 3 年4 月开始，在中国科学院广州能源研 究所从事节能、热泵、空调、蓄能、联合循环、天 然气等科研工作，为“百人计划”教授、博导、首 席科学家。 1 2 4
