国内外能耗计算方法及实例对比报告

国内外炼油能耗计算方法简介
中国石化集团公司经济技术研究院
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任何评价指标都是有目的的。 目的不一样，用途不一样，指标也不一样。 关于能耗评价指标也是如此。 简单和复杂的评价指标各有利弊。
实际能耗
• 实际能耗是以实物消耗量为基础，按炼油厂实际能量换算系 数计算而得的能耗量。 • • 反映炼油厂的实际能耗状况，仅适用于全厂性的能耗计算。 所选企业的实际能量换算系数有所不同，差别主要集中在蒸 汽、电、水三个方面，而对于催化烧焦、燃料气、燃料油的
能量换算系数基本一致。
• 按照实际能耗计算的有：全厂使用能源总量、外销能量、全 厂综合能耗、炼油能耗和非炼油能耗。
5
6
延迟焦化 催化重整 预处理和重整单元 脱重组分塔 溶剂抽提与回收 芳烃分离
80 22 40 20
7.27 2 3.64 1.82
对重整进料 对抽提进料 对抽提进料 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
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 原料同时有气体和轻油时，能耗定额取二者的加权平均
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 复杂系数 1 11 5.5 电力 蒸汽 热量 能量
1.0
7.0 2.0 3.3 16.0 1.5 2.7 2.7 0.8 25.0
1.0
21.6 2.1 6.0 0.5 0.6 0.5 1.5 1.3 89.0
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前言
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单位能量因数能耗U的定义为： U= AiEi / A1 AiCi /( A1 C1)
i =1 i =1
n
n
上式中分母称为能量因数， 可以看出的是：其中的是该炼 油厂应达到的能源消耗总量，A1.C1是常减压装置应达到的标准 能源消耗量，二者的比值即能量因数，直接意义则是炼油厂应达 到的标准能源消耗总量折算成具有标准能耗的常减压装置的套数。 由于在一定的评价体系中，标准能耗C1,C2……Cn是不变的，因 此，能量因数就是标准能耗常减压装置的套数。显然，高能耗的 装置琥多或加工流程越长，折成的常减压装置套数越多，所以是 炼油厂加工复杂程度的体现。 式(1)中的分子项是该炼油厂的单位综合能耗，即加工每 吨原油的综合能源消耗量，除以能量因数后，就是单位能量因数 能耗，意义就是标准能耗常减压装置的实际能耗。
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。
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关于国外能耗评价指标
前言
• 随着环保要求的提高，炼厂排放也成为重点关注的问 题，尤其是CO2的排放。
• 因此能耗控制的好坏既直接影响到炼厂现金操作费用 的高低，又影响到炼厂生产排放问题，因此节能对炼 厂来说十分重要。
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前言
• 在炼厂操作费用中，能耗费用占有很大比例，尤其是在 目前高油价的情况下，该部分比例更高。
• 按统一价格计算，2004年亚洲除日本能耗费用平均占现 金操作费用的62%，2006年比例为66%。国内某企业
2006年该比例约为62%。
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前言
2004年操作费用 亚太除日本
其他可变 费用8% 税，保险 其他固定费用 5% 非维修人工 14% 能耗 62%
大修 2%
一般性维修 9%
2006年操作费用 亚太除日本
其他可变 费用8%
税，保险 其他固定费用 4% 非维修人工 12%
能耗 66%
大修 2%
一般性维修 8%
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国内外能耗计算方法 及实例对比
2008年10月22日
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主要内容：
• 国内外炼油能耗计算方法简介 • 国外炼油对比能耗计算方法介绍
• 能源密度指数（EII）计算方法介绍
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对比能耗
• 以实物消耗为基础，按照统一的能量换算系数计算能 耗量。 • 适用于装置和系统的能耗计算，同时用来进行各炼油 厂能耗对比分析。
1.0
3.6 2.8 1.1 2.3 0.6 0.7 3.0 0.7 8.5
1.0
6.8 2.5 3.7 2.7 0.6 0.7 2.7 0.9 23.1
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
6
6 1.7 3 5 1 64
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在实际应用中，根据需要，选择合适的指标。
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国内炼油能耗对比指标
• 实际能耗
• 对比能耗
• 单因耗能
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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之 间的差距：
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序
装置名称 常减压蒸馏 常压蒸馏 电脱盐 催化裂化 FCC RFCC DCC
能耗定额 11 9.5 0.2
能量系数
计算基准 对处理量 对处理量 对处理量
• 案例
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前言 • 炼油企业既是能源生产单位，又是能耗较大的 企业。
年份 综合能耗 能耗占原油加工量的比例
千克标油/吨
2000 2001 76.66 79.03
％
7.67 7.90
2002
2003 2004 2005 2006
78.33
76.03 73.47 68.59 66.89
7.83
7.60 7.35 6.86 6.69
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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
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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。
7
制氢
气体
轻油
1300
1500 （1.3-X）34
118.18
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
8
加氢裂化
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源自文库
备注 不包括电脱盐。该定额为燃料型，润滑油型能耗定额另增加0.5。含轻烃回 收时，能耗定额再增加1
1 2
3 4
1
0.86 0.018
没有或不开吸收稳定，能耗定额减少3.5; 有汽油回炼时，能耗定额另增加3 48 55 80 25 4.36 5 7.27 2.27 对处理量 对处理量 对处理量 对处理量 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。 掺常压渣油20%以下或掺减压渣油10%以下
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
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国外炼油对比能耗计算方法介绍
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• 按对比能耗计算的有：炼油对比能耗、装置能耗、辅
助系统能耗及输变电与热力损失。
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单因耗能
• 等于炼油综合能耗除以相应的能量系数。 • 设一个炼油厂共有n套工艺装置，同一时期的加工量 分别为A1，A2...An;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。
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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。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。
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关于国外能耗评价指标
炼厂的能量因数计算方法如下：
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
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衡量能耗的指标方法有很多种，用途不一样，
指标方法也不一样。
有用于衡量全厂能耗的指标，也有用于衡量单
装置的能耗指标。
有用于进行纵向对比的指标，也有用于横向对 比的指标。