近日,國家能源局綜合司發布了《煉油行業節能降碳先進技術匯編》。《煉油行業節能降碳典型案例匯編》經專家評審、公示等共遴選出14項先進技術和12個典型案例。其中,中國石油1項技術、4個案例入選;中國石化11項技術、4個案例入選;中國海油3個案例入選。
煉油行業節能降碳先進技術:
中國石油
中國石油規劃總院蒸汽動力系統在線模擬優化軟件
利用軟件進行蒸汽動力系統在線模擬優化后,可降低燃動能耗成本1-3個百分點,對1000萬噸/年原油加工規模的煉化企業,可節約燃動能耗成本500萬元/年-1500 萬元/年。
中國石化
1、中國石化工程建設有限公司煙氣輪機節能技術
現有煙氣輪機的系列能夠滿足80-480萬噸/年催化裂化/催化裂解類裝置的煙氣能量回收要求,最大回收功率35000kW。新設計的單級煙氣輪機效率從78%提升至82%,雙級煙氣輪機效率從81%提升至85%,煙氣輪機可以實現連續4年的長周期穩定運行。
煙氣輪機技術及裝備無特殊新增投資。
煙氣輪機技術廣泛應用于FCC、CPP、DCC、RTC等各類煉油裝置,并已經拓展應用于煤化工、合成氣、硝酸等各類裝置,后續也可以拓寬應用于更多類似余熱余壓能量回收利用的場景。
2、中國石化工程建設有限公司芳烴低溫熱發生蒸汽及高效利用技術
截至2023年底,市場上利用該技術成果形成的年節能量13.44萬噸標油,年二氧化碳減排量23.26萬噸。按燃料價格0.35萬元/噸計,年節省操作費用47040萬元。
該技術在芳烴聯合裝置中已實現成功應用。節能減碳是芳烴行業提高競爭力的重要途徑。截至2023年底,國內采用傳統引進技術建設的PX裝置產能約1600萬噸,存在大量的低溫熱沒有回收利用,該技術存在巨大的應用市場。該技術對于高效回收利用煉油化工裝置普遍存在的低溫熱、裝置能效提升具有示范作用,為石化行業綠色低碳轉型發展提供有利的技術支撐。
3、中國石化工程建設有限公司煉油加熱爐綠色節能降碳成套技術
該技術成熟可靠,適用于石化領域新建和改擴建的煉油加熱爐及余熱回收系統等,已在中國石化海南煉油化工有限公司70萬噸/年航煤加氫裝置和中化泉州石化有限公司160萬噸/年延遲焦化裝置上進行了成功有效的應用和驗證,可以大幅度提升加熱爐運行熱效率,降低排煙溫度,減少CO、CO2、NOx等大氣污染物的排放。
4、中國石化胺液脫硫系統節能與長周期穩定運行技術
該技術目前已在循環氫脫硫、干氣脫硫、天然氣脫硫、加氫還原氣脫硫、胺液再生領域等20余套裝置取得應用,可進一步推廣至煉廠氣、液化氣、天然氣等脫硫場合。可實現降低二氧化碳共吸率10%以上,胺液使用濃度提高至32%以上,實現“油+懸浮物”脫除率98%以上,熱穩鹽降低至1%以下,實現胺液中4大類30余項性質的分析,成套技術全部應用后,胺液運行能耗成本下降5%左右。前期,在茂名分公司、九江分公司、中科煉化、青島石化應用后,因節省蒸汽、減少脫硫劑消耗年創效2789.64萬元。
5、中國石化低氮強化燃燒技術
石化行業低溫爐大約占加熱爐總數的20%,低溫爐膛低CO燃燒技術在相應的低溫加熱爐應用后,可在降低煙氣NOx排放的同時,提高加熱爐燃燒穩定性和熱效率,確保加熱爐安全穩定高效運行,并且有效減少燃料消耗和二氧化碳排放,具有顯著的經濟效益和社會效益。
來源:中國石化
6、中國石化新型催化裂化高效汽提器
國內目前催化裂化裝置在180套左右,應用該技術的裝置有49 套,占有率約27%;2023年底國內MTO裝置共31套,應用該技術的裝置有15套,占有率接近50%。實施本技術裝備不需要增加特殊投資。
該技術適用于各種規模和類型的催化裂化裝置和MTO裝置,也可以用于如異丁烷脫氫裝置反應器氣提器(脫除反應器內待生催化劑夾帶的反應產品)、再生器還原氣提器(對再生催化劑進行還原,恢復催化劑活性)等。
7、中國石化催化裂化副產10兆帕等級高壓蒸汽成套技術
該成套技術推廣應用于已投產的中國石化揚子分公司280萬噸/年催化裂化裝置和中韓(武漢)石油化工有限公司280萬噸/年催化裂化裝置,對煉廠重質劣質原料高效轉化、裝置安全平穩環保運行、降低裝置能耗和全廠碳排放、增強企業的競爭力發揮了重要作用。
催化裂化裝置副產10MPa等級高壓蒸汽成套技術主要適用于煉油廠催化裂化裝置,既適用于新建裝置,也適用于存量裝置通過技術改造實現其技術應用。
8、中國石化大連石油化工研究院氫氣資源優化技術
H2-STAR技術在產氫層面可統籌氫氣-輕烴-瓦斯資源的綜合回收優化,提升氫氣等資源的產出效率;用氫層面可做到加氫用戶的精準用氫,在滿足產品收率及指標要求的前提下精準把控加氫深度;回收利用層面整合企業管網、壓縮機等設備,根據含氫氣體潛在壓力能,最小化氫氣系統運行能耗。
9、中國石化廣州工程公司LQSR節能型硫磺回收尾氣處理技術
LQSR 節能型硫磺回收尾氣處理技術通過提高尾氣加氫催化劑活性,降低加氫反應溫度,簡化了傳統的克勞斯尾氣加熱工藝流程,降低了裝置能耗,減少了裝置投資,提高了裝置安全可靠性和市場競爭力,具有廣泛的推廣應用前景。
10、中國石化工程建設有限公司重整生成油分壁塔技術
該技術開發了分壁塔工藝設計計算模型和石化過程分壁塔成套技術設計方法,涵蓋分壁塔工藝計算模型構建與可靠性驗證、工藝方案及適應性研究、塔體與塔內件研究、控制方案研究、仿真培訓系統開發等,為分壁塔技術在石化領域的推廣應用提供整體解決方案。應用于重整生成油分離,本技術可實現能耗降低15%,設備投資降低20%,占地減少50%。
11、中國石化廢塑料連續熱解技術
目前,廢塑料無法直接進入煉廠現有裝置進行加工,RPCC技術可以打通上下游銜接,形成產業鏈,不僅可以解決廢塑料引起的環境污染問題,同時變廢為寶,可以助力下游企業拓展原料,降低碳排放,具有較好的社會效益。
煉油行業節能降碳典型案例:
中國石油
1、中國石油云南石化全廠節能降碳
云南石化通過全面節能管理,每年度均超額完成集團公司下達的節能目標,2021~2023年完成節能量分別完成9254/1654/18475噸標煤,節水量分別完成15.94/1.33/29.09 萬立方米。能效指標不斷創新低。2019~2023年期間,云南石化實現煉油綜合能耗、外購水量連續五連降,二氧化碳排放量、原油加工量碳排放強度逐年遞減。
2、云南石化重整裝置節能優化
中石油云南石化有限公司240萬噸/年連續重整裝置包括240萬噸/年連續重整單元、2041Kg/h催化劑再生單元及公用工程部分,并與之配套260萬噸/年石腦油加氫裝置、55萬噸/年苯抽提以及70萬噸/年異構化裝置。裝置于2017年8月建設投產,2020年進行第一次大檢修,目前處于第二運行周期。
重整聯合裝置自開工以來不斷優化調整,各單元能耗持續降低,特別是連續重整單元本運行周期綜合能耗已降至50.76kgEO/t,在中石油連續重整裝置中排名前列。
3、中國石油遼陽石化芳烴低溫余熱綜合利用(冷、熱、電聯產聯運)
遼陽石化公司芳烴和煉油低溫熱綜合利用改造項目,包括低溫余熱發電系統及低溫余熱制冷系統。低溫余熱發電系統是芳烴低溫熱綜合利用改造的一個獨立單元,在裝置內建立熱媒水發電系統單元。芳烴工藝裝置低溫熱產出的100℃熱水先采用有機朗肯循環發電技術實現發電并網,水溫降至80℃,再與采暖熱水直接換熱,產出50℃~60℃的供暖熱水用于生活區供暖,剩余熱量為熱電廠生產水和脫鹽水加熱,合理地利用低溫熱熱能。低溫余熱制冷系統是煉油低溫熱綜合利用改造的一個獨立單元,設置在原有制冷站、熱力站內改造制冷系統單元。
在冬季采暖運行和夏季發電、制冷運行兩種工況下,芳烴低溫熱系統總收益約1.22億元/年左右。
4、中國石油克拉瑪依石化制氫裝置變壓吸附(PSA)馳放氣二氧化碳捕集項目(多胺基胺液首次工業化應用)
克拉瑪依石化制氫裝置CO2捕集是國內首個AEA(多氨基)胺液碳捕集工業化應用示范項目。項目主體設計由中國昆侖工程公司總承包,設計規模為PSA馳放氣14.5萬噸/年二氧化碳吸收及7萬噸/年液化,裝置于2016年1月投產,主要以克石化天然氣制氫裝置 PSA馳放氣為原料,采用化學胺液吸收法捕集二氧化碳后進行胺液再生,解吸出的二氧化碳氣體通過壓縮、干燥、制冷等工序生產出產品液體二氧化碳,用于油田采油使用,再生后化學胺液循環使用。液體二氧化碳產品純度達99.96%,脫碳后的馳放氣作為制氫裝置燃料氣回用。
將解析氣中二氧化碳提取從而降低燃料天然氣消耗僅2017年7月至2018年6月一年節省費用9971898.22元。
中國石化
1、中國石化青島煉化全廠節能優化
青島煉化全廠節能優化,主要是通過運用體系思維管理節能、創造并實踐“漸進追趕”能源管理模式、持續輸出節能改造項目、積極布局新能源領域、多裝置聯合推進全局優化、全過程管控提升水資源利用效能等先進舉措,實現煉油能效水平連續12年排名全國原油加工行業第一名,獲得較好的經濟效益、環保效益和社會效益。
“十四五”期間,青島煉化通過持續不斷的對標分析和技術攻關深挖節能潛能,累計實施33項能效提升改造項目,總投資約1.7億元,年節能量約3.84萬噸標準煤,約合煉油綜合能耗降低2.2千克標準油/噸,按照800元/噸標煤估算,可產生經濟效益約3072萬元/年。
2、中國石化燕山石化工業余熱利用
燕山石化工業余熱利用項目通過回收燕山石化公司生產廠區的制苯等裝置產生的余熱和部分循環水余熱,采用“換熱器+熱泵”系統等高效清潔供暖技術,向北燃集團房山供熱公司提供70/50℃的冬季采暖熱源。項目批復總投資23972萬元,設計年運行時長2952小時(每年 11月15日至次年3月15日),供回水溫度為70/50℃,供熱能力 65.17兆瓦,其中熱泵總供熱負荷30兆瓦。項目于2023年11月建成熱泵供暖主體工程并投入試運。利用熱泵技術回收裝置低溫余熱用于供暖,符合自然資源節約集約利用和產業綠色低碳轉型的要求。
來源:中國石化
3、中國石化鎮海煉化芳烴低溫熱綜合利用
芳烴低溫熱綜合利用項目總投資為9835萬元,相關裝置主要為1號對二甲苯,于2003年建成投產,后經過數次改造,目前裝置產能為每年81萬噸對二甲苯。
項目投用后,年節能量6.9萬噸標煤,芳烴裝置能耗較改造前大幅下降,提高了裝置生產運行經濟性,每年可創效10213萬元。
4、中國石化茂名分公司煉油1號、3號汽輪機通流改造
中國石油化工股份有限公司茂名分公司煉油1號/3 號汽輪機通流改造項目,投資額2637萬元,1號機組和3號機組改造分別于2020年和2023年建成投用。
1號機組改造后發電標煤耗從294.5g/kWh 降至147.11g/kWh,改造后年節煤量 25221噸,年增效益2774萬元。3號機組改造后發電標煤耗由204.06降至151.04g/kWh,改造后年節煤量9360噸,年增效益1029萬元。
中國海油
1、中國海油惠州石化蒸汽壓縮提級利用
蒸汽壓縮提級利用的原則主要是利用電能將低品位、利用價值低的低壓蒸汽通過壓縮升級為高品位的中壓蒸汽,實現就地高效利用,一方面提高蒸汽利用率,另一方面降低蒸汽長距離運輸的損耗率,實現蒸汽的高效利用。
本項目自2023年7月投用后,已成功將290萬噸0.62MPa蒸汽加壓至1.8MPa供抽提裝置使用。“汽包+壓縮機”方案測算產生的直接經濟效益達到1.17億元。
2、中國海油大榭石化30萬噸乙苯裝置工藝熱水余熱回收
大榭石化30萬噸乙苯裝置工藝熱水余熱回收項目,屬于節能技改類項目,將乙苯裝置低品位的工藝熱水轉化為高品位的0.35MPa蒸汽,同時解決了苯乙烯裝置1.0MPa蒸汽減壓減壓梯級利用不合理及全廠低溫熱水富余的問題,于2019年9月建成并正式投入運行,最大產汽量為11.5t/h,為當時國內二類吸收式熱泵單臺產汽量最大的熱泵機組。
項目投用后,于2020年4月~2021年3月共產生0.35MPa蒸汽92032噸,扣除投入的除鹽水、循環水、電力消耗,共計實現節能量6337噸標煤,減少二氧化碳排放2.5萬噸,實現經濟效益1284萬元。
3、中國海油惠州石化95+高效超凈工業爐技術升級改造
惠州石化運行三部芳烴聯合裝置自2009年投產至今,運行已將近15年的時間,經歷過2014年、2019年、2023年三次大規模停工檢修。其中二甲苯再蒸餾塔塔重沸爐111-F-401A/B、二甲苯塔重沸爐111-F-402A/B在2023年進行95+高效超凈工業爐技術升級改造,改造后空氣預熱器出口排煙溫度降低至約80℃,加熱爐熱效率由92.5%提高至95%, 用于回收加熱爐煙氣中的余熱,降低裝置的能耗。
項目每年總共節約燃料氣費用2188.1萬元,風機電耗年增加約151萬元,平均每年需要消耗的復合阻蝕劑費用222萬元,項目投資4900萬元,按工業爐設備折舊年限14年,殘值5%,計算可得每年經濟效益1471.6萬元。
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