1适用范围本基准能耗适用于80万t/a以上的一炉两塔和二炉四塔延迟焦化装置,对单套规模在30万t/a 以下的装置,所定的基准能耗作为参考延迟焦化装置基准能耗包括焦化和吸收稳定两部分,富气压缩机能耗归并于焦化焦化能耗计 算时,已考虑与吸收稳定的结合,即贫吸收油为柴油,富吸收油返回分馏塔,且一般情况下,完整 吸收稳定系统的重沸器热量由焦化分馏塔提供2基准能耗的基础工艺条件(1) 装置基本参数原料入装置温度为130°C;循环比0.30;装置处理规模,100万t/a(年运行8000小时,新鲜进料125t/h);装置主要由焦化、分馏、吹汽放空、水力除焦、切焦水闭路循环和富气压缩机能耗组成2) 加热炉原料由130C换热到330C,进加热炉;辐射油出炉温度为500C;加热炉的热效率为90%;如发生蒸汽,蒸汽过热负荷计入加热炉有效热负荷内,且软化水用量取发生蒸汽量的1.1倍3) 分馅塔热量回收分馏塔采用塔顶循环回流(生产重整料时除外);分馏塔回流热以及侧线产品的回收热量因传输热损失,需扣除5%热损失;反应油气入分馏塔温度定为420C;装置总回收热量视各厂焦化装置的具体情况而定,一般先考虑预热原料,再考虑用于重沸器热源和发生蒸汽,最后考虑输出低温余热;急冷油温度不低于150C。
4) 产品出装置温度富气40C ;汽油40C ;柴油50C ;蜡油90C ;渣油130C5) 装置用汽注汽量按新鲜进料的1.5m%;吹汽、吹扫与伴热用汽(1.0MPa)为20kg/t6) 装置用电泵均以电力驱动考虑,不考虑汽泵;单程焦化的用电为120MJ/t (不包括富气压缩机耗电和吸收稳定系统耗电),不同循环比另加修 正项43.1R(R为循环比,单位为MJ/t)7) 装置用水新鲜水用量:17kg/t新鲜进料;机泵冷却用循环水;产品冷却或物流冷却温度在80°C以上,用空冷,电耗已计入装置电耗冷却温度在80以下使 用水冷,水温升10C3正向法基准能耗3.1物料平衡根据原料油评价或生产实际确定物料平衡,物料平衡见表13.2加热炉有效热负荷及燃料消耗计算油品进炉温度 330°C;油品出炉温度 500 C;油品有效热负荷Q ] 816.4MJ/t;加热炉热效率 0.9;加热炉燃料用量 21.67kg/t;3.3分馏塔和换热系统计算分馏塔用Process模拟程序进行优化;换热物流数据分别见表2、表3,换热系统用窄点技术超 目标程序优化表2热物流数据物流名称起始温度°C终止温度C流量t/h热量kW塔顶油气1084031.0533447顶循12888166.4924200柴油回流228170136.2455554柴油1706051.0003448中段回流31524589.6044837轻蜡油3488017.8003310重蜡油37625540.1803874重蜡油2558022.8552565循环油360270115.8618189表3冷物流数据物流名称起始温度C终止温度C流量t/h热量kW原料油130330125.00017895富吸收油5112017.278732循环油27033037.5001823解吸塔重沸物流178205112.5363722稳定塔重沸物流221228154.6672675优化后,该换热系统的窄点温差是23.6°C,平均传热温差为41.9 °C,冷却负荷12577kW, 热物流开始冷却时的平均温度为158.2C, 130C以下的冷却负荷为10940kW, 80C以下的冷却负荷 为2606kW。
冷热综合曲线见图1图1换热系统冷热综合曲线3.4装置新鲜水、循环水、蒸汽、软化水及用量(1) 新鲜水用量 17 kg/t2) 循环水用量80^以下冷却负荷消耗循环水为224t/h,接触冷却塔顶消耗循环水折为连续量是11t/h,泵 冷却耗循环水40t/h,故循环水耗量为(224+11+40) /125=2.2 t/t3 )蒸汽用量炉注汽(3.5MPa) 15 kg/t;吹汽、吹扫与伴热用汽(1.0MPa) 20 kg/t;合计 35 kg/to3.5富气压缩机能耗(1) 富气压缩机由中压蒸汽背压机驱动富气压缩机能耗为8.3El/Q, MJ/t;式中:El一富气压缩机耗电,kW;Q一装置实际处理量,t/ho(2) 富气压缩机由1.0MPa凝汽机驱动富气压缩机能耗22.3El/Q +20, MJ/t;(3) 富气压缩机耗电估计EL=1.26(Yg+YL)Q式中:Yg—干气收率,m%;Yl一液化石油气收率,m%o3.6装置基准能耗(1) 燃料 E1=907.2 MJ/to(2) 蒸汽消耗量35kg/t;蒸汽能耗 E2 =0.015X88+0.02*76=2.84X104kcal/t=118.9 MJ/to(3) 循环水能耗 E3=2.2 X 0.1 = 0.22X 104kcal/t=9.21 MJ/t。
4) 新鲜水能耗 E4 =0.017 X 0.17 = 0.003X 104kcal/t=0.12 MJ/t5) 用电能耗 E5 =120+43.1*0.3=132.9 MJ/t6) 富气压缩机能耗(采用中压背压透平)E6=8.3X 1.26(Yg+YL)=90.5MJ/t⑺热输出8189kW,计入能耗E7=- 235.8MJ/t8)基准能耗 E =E + E + E + E + E + E + E”=1023.0MJ/tv 7 o 1 2 3 4 5 6 74反向法基准能耗反向法的基准能耗计算公式如下:EB=艺耳i 二1式中:E]〜E1O分别见下述表4延迟焦化装置基准能耗计算所需数据序号项目符号单位1原料新鲜进料量Qt/h新鲜进料分子量Mc2产品收率干气Yfm %液化气Ylm%汽油Ygm%柴油 Ylo m%蜡油 Ycgo m%焦炭 Yck m%3循环比R加热炉效率n(小数)注汽率R w m%成套规模(一炉两塔)S万t/a富气压缩机采用背压透平有完整的吸收稳定系统低温余热未回收4.1化学焓差能耗E1 (MJ/t)E1=24158 阻 峋MC—原料平均分子量,若有该数据按实际数据输入,若无该数据按下式估算,Mc=42.97exp (2.10x10-4T-7.79D+2.09x10-3TD) T1.26D4.98Mp—产品平均分子量;Mp= (Ycgo + Ylo+Yg + Yl+丫「)/(2.86幻0-3丫。
6公10-3丫"+0.0性+0.0以+5.56x10 -2Yf)式中:Ycgo一蜡油产率,m%;Ylo—柴油产率,m%;Yg一汽油产率,m%;Yl—液化气产率,m%;Yf—干气产率,m%T= T50,即原料油恩氏蒸馏50%点温度,K;D—原料油比重,d15.61564.2加热炉散热与排烟能耗E2 (MJ/t)E2=628(1+R)(1/n -1)式中:R一循环比;n 一加热炉效率(对单面辐射炉取0.87,对双面辐射炉取0.90)4.3装置电耗E3 (MJ/t)E3=120+43.1R4.4蒸汽能耗E4 (MJ/t)E4=63.6+$3Rw4.5富气压缩机能耗E5 (MJ/t)(1) 富气压缩机由中压蒸汽背压机(背压汽1.0MPa)驱动E5 =8.3El/Q式中:EL一富气压缩机耗电,kW一般应使用富气压缩机的耗电估计式的计算功率值,如果实际功率值比计算值小,则使用实测值;Q一装置实际处理量,t/h2) 富气压缩机由1.0MPa凝汽机驱动E5 =22.3El/Q +20(3) 富气压缩机耗电估计El=1.26(Yf+Yl)Q4.6工艺利用与回收环节的散热能耗E6 (MJ/t)E =397S-o..56式中:S一装置对应一炉两塔的设计规模,万t/a。
如装置二炉四塔总规模100万t/a,则对应一炉两塔的规模为50万t/a,S等于504.7装置排弃能耗E7 (MJ/t)E7=11.50Yf+6.88Yl+6.55Yg+0.477Ylo+0.574Ycgo+28.73 Rw +2.763Yck-6.7(1+R)+15式中:Yck—焦炭产率,m%;Rw一对新鲜进料的注汽率,m%4.8装置排弃能消耗的循环水和新鲜水能耗E8 (MJ/t)E8=9.334.9吸收稳定系统能耗E9(MJ/t)(1) 有带重沸器的完整吸收稳定系统 E9=230MJ/t;(2) 不带重沸器的简单吸收系统 E9=25MJ/t4.10装置输出低温余热所降低的能耗E10(MJ/t)(1) 当装置所能输出的低温余热全部利用时:E!O=-(5.95Yf+4.22Yl+2.83Yg+0.79YLo+0.78YCGo+3.06 Rw)(2) 当装置低温余热无法利用时:Eio=0(3) 当装置低温余热部分利用时,严格按新修订的《炼油厂能量消耗与评价方法》计算低温余热利用所降低的能耗值,该种情况的能耗降低值不可能超过第一种情况5基准能耗的校正在装置负荷率与设计能力相差较多时,需对计算所得到的基准能耗进行近似校正。
0 =(0.3 E2+0.48 E3+ E4+ E6+E8)/EBEc=(1-0)EB+0 *Eb/L=Eb(1-0 +0 /L)式中:EC—近似的校正后的能耗,MJ/t;L—装置负荷率(小数);0 一焦化装置固定能耗(不包括吸收稳定系统)占总能耗的比例6建议的能耗评价指标及应用即使对同一类装置但各个不同的装置,由于具体的原料、产品、规模等差别很大,应达到的能 耗目标是不同的,因此,建议用能耗因数EF并结合装置与本基准能耗设定的条件对比,分析评价各 装置的能量利用水平EF=实际能耗/校正后的基准能耗EF值愈大,说明装置的实际能耗与基准能耗的差距愈大,能量利用水平愈低,节能潜力愈大, EF值愈接近1,表示能量利用水平愈高7生产装置标定数据能耗校核方法以某厂焦化装置的标定数据为例,进行计算,物料平衡见表5装置标定循环比Y—0.487,注水量占新鲜进料百分比为4.23%表5某焦化装置标定原始数据项目入方出方收率减压渣油kg/ht/dkg/ht/d%富气917672202.45800139.206.32汽油12492229.8013.61柴油26458634.9928.83冷蜡油5777138.656.30热蜡油16348392.3517.81焦炭23970575.2826.。