中國石化集團公司節能技術中心
郭文豪目錄1石化工業用能特點及潛力
2能耗計算與評價
3 節能原理與方法
4 能量平衡
5 節能新技術、新裝置
6 石化工業的節能方向
7 基準能耗
1 石化工業用能特點及潛力
1.1 用能量大，佔加工成本比例大
以乙烯裝置為例，國內裝置能耗大部分在750kg標準油/t，2023年國內乙烯總產量約600萬噸，總能耗450萬噸標準油，能耗費用近60億元（2023年國內乙烯總產量將達1100萬噸，總能耗達825萬噸標準油）。
煉油工業綜合能耗量佔**加工量的8%~10%。2023年全國**加工量為2.6億噸，耗能量約2100萬噸標油，費用約320億元。
平均能耗成本(包括自產燃料等)佔總加工成本的40%~60%。
但目前加工成本計算中，將自產燃料形成的能耗未計入成本，造成了能耗成本佔總加工成本比例不高的假象，將能耗成本淹沒在巨大的產品銷售中，大大弱化了能耗的影響及其節能工作的開展。
表1 某煉油廠加工每噸**的完全能耗費用
表2 計入自用燃料與動力後的煉油加工費
表3 不計自用燃料與動力費用的現狀煉油加工費
表4 2023年中國石化集團公司煉油專業達標指標
某煉油廠的完全能耗費用及佔煉油加工費的比例見表1~3。該煉油廠綜合能耗為86.8kg標油/t,平均每kg標油能耗的費用為1.
56元，全廠能量因數為6.626，單位能量因數能耗為13.1 kg標油/(從最具可比性的單位能量因數能耗來看，該煉油廠與國內能耗先進值(11kg標油/(相比有較大的差距。
若該煉油廠能耗達到國內先進水平，綜合能耗將下降13.9kg標油/t，使每噸**的加工費下降21.7元，下降幅度幾乎達到了每年修理費的水平。
由於該廠的單位能量因數能耗是全國平均水平，因此煉油企業的平均節能潛力為20元/噸**。
修正後的煉油加工費指標合理地反映了各項影響因素，能耗費用成為煉油加工成本的第一影響因素。
因此節能永遠是石化企業挖潛增效，增強競爭力的乙個主題。
1.2 加熱冷卻過程多
石化工業加工過程中，有非常多的冷、熱物流（過程物流、公用工程物流等）需要換熱。如乙烯裝置、煉油過程主要是通過物理的辦法，按照各油品沸點的差別進行分離，即通過冷冷熱熱，就完成了加工過程。
以冷熱物流相聯絡的換熱網路優化（廣義）技術，在石化工業大有用武之地。
1.3 涉及全過程，需要加強管理，需要全體人員參加
石化生產是連續、多工序、多層次的加工過程，從全廠發展規劃、設計、生產執行、維護等過程均涉及能量的利用，可以說，加工全過程就是能量流的過程,節能絕不是乙個部門或幾個部門的事情。從反例來說明：如規劃時不把一些可過程優化組合的裝置放在一起，喪失了許多好的機會。
如fcc過程有大量的低溫餘熱，而氣體分餾裝置可使用，如果把此二種裝置布置很遠，就難以實施該措施。有些廠的這二種裝置相距2公里遠。
能耗指標是乙個高度綜合性的指標，如果乙個石化企業的能耗指標是先進的，則必然意味著規劃、設計、執行、維護、管理等所有環節的高水平，缺一不可。
國內節能工作存在的乙個重要問題是：重技術輕管理 。必須加強管理，提高所有人員的節能意識，激發節能積極性，才能真正將節能工作落到實處。
另外，企業不同的部門對能源的要求也不一樣：
技術部門為了生產高質量產品，有時在**工藝過程中反而會提出增加能耗的建議；
生產部門重點是放在生產方面，始終努力採用高生產效率的方式，而提高生產性的效果，幾乎均與節能直接關連；
生產計畫部門為將庫存壓於最小程度，根據適時生產的方式而制定頻繁更換作業內容的生產計畫，而這種生產方式不利於節能的；
動力裝置高效運轉是動力管理部門的工作任務，但有時因過度追求節能，也會提出妨礙生產效率的要求。
日本節能的觀點：生產工廠的使命是製造產品，因而努力推進能量有效利用的工作人員是難能可貴的後勤部隊。與生產部門相比，推進節能的工作是種不顯眼的苦差事，因而需要「廠領導的節能意識」，即應該針對節能作出的努力表示敬意並對所取得的成果給予高度評價和鼓勵。
1.4 本質上存在三環節過程
(a)過程用能的主要形式是熱、流動功和蒸汽，它們一般是通過轉換裝置（如爐、機幫浦）等轉換過來的。此環節稱為能量轉換環節。
(b)轉換裝置提供的熱、功、蒸汽等形式的能量進入工藝核心環節（塔、反應器），連同**迴圈能量一起推動工藝過程完成後，除部分能量轉入到產品中外，其餘均進入能量**系統。此環節稱為工藝利用環節。
(c)能量在工藝核心環節完成其使命後，質量下降，但仍具有較高的壓力和溫度，可以通過換熱裝置、換功裝置（液力透平）等**利用。但受工程和經濟條件約束，**不能到底，最終通過冷卻、散熱等排棄到環境中。此環節稱為能量**環節。
從三環節理論的節能：首先應選用或改進工藝過程，減少工藝用能；再考慮經濟合理地**；其不足部分再由轉換裝置提供。
1.5 目前還存在較大的節能潛力
目前有些裝置的能耗水分較大，裝置實際能耗與統計能耗不一致，有時差別還比較大。如某企業相距一年的裝置能耗相差一倍，而卻沒有採用過任何節能措施。
先進裝置與落後裝置的差距即是裝置的節能潛力（見表5）。
表5 國內外主要煉油裝置能耗對比 (不包括小企業)
相對來說，過程組合即系統節能的潛力更大。
熱聯合蒸汽動力系統
儲運系統
低溫餘熱的**和利用
根據節能中心掌握的有關資料：目前對於30萬噸/年的乙烯裝置或500萬噸／年的煉油廠，設定投資**期為２年時，年節能效益一般在5000萬元以上。
對某300萬噸/年煉油廠所做的節能規劃，僅氣體分餾裝置和儲運系統用低溫餘熱代替1.0mpa蒸汽就達40t/h,年效益2500萬元。
2 能耗計算與評價
2.1 能耗計算
2.1.1綜合能耗量
綜合能耗量是統計物件(煉油裝置、輔助系統或全廠)在統計期內,消耗的各種能源的總和。其計算通式如下：
e=∑miri+q
式中：e—統計物件綜合能耗量，kg/年（月、季）；
mi—某種能源或耗能工質的實物消耗或輸出量，t（kwh）/年（月、季）；
ri—對應某種能源或耗能工質的能量換算係數，kg/t（kwh）；
q—與外界交換的有性能量折為一次能源的代數和，kg/年（月、季）。
向統計物件輸入的實物消耗量和有效熱量計為正值，輸出時為負值。
實際上，此式資料單位還有其它形式，如kg/h。
有效熱量主要指不同統計物件之間的熱進出料熱量、煙氣熱量和低溫餘熱的**利用。
燃料消耗指生產過程消耗的各種燃料之和。如果原料或產品的一部分（如psa尾氣、分餾塔頂油氣等）作為燃料提供能量，則必須計入能耗。
有關詳細計算及規定見新修訂的《煉油廠能耗計算與評價方法》2023年版。
2.1.2單位綜合能耗
單位綜合能耗是統計物件在統計期內，以單位**、原料油加工量或產品產量所表示的能耗量。
單位綜合能耗的計算通式如下：
e=e/g
式中：e—統計物件的單位綜合能耗，kg/t；
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