炼油行业探索节能降碳新路径

近日，国家能源局发布炼油行业节能降碳先进技术汇编和典型案例汇编，总结了近年来炼油行业节能降碳先进技术和有效经验做法。记者在梳理案例时发现，炼油行业多措并举推进节能降碳，从单个装置节能到全厂节能，从余热回收到“变废为宝”，可供参考和借鉴的典型做法越来越多。

工业余热应用场景丰富

据了解，炼化企业的低温余热量巨大，温位大多集中在50~150℃区间，回收利用好这部分余热对实现节能减排目标、降本增效具有重大意义。

中国石化燕山将这部分余热“变废为宝”，通过高效的热量转移与提升机制，把装置余热转化为可用于生活区清洁供暖的热能。该公司采用生产装置中温热源直接利用和低品位味热源间接提升的资源综合利用方式，回收厂区制苯等装置产生的余热和部分循环水余热，采用“换热器+热泵”系统等高效清洁供暖技术，向北燃集团房山供热公司提供70/50℃的冬季采暖热源，年可供余热量约53万吉焦。

中国海油大榭石化30万吨乙苯装置工艺热水余热回收项目采用二类吸收式热泵技术将乙苯装置低品位的工艺热水转化为高品位的0.35MPa蒸汽，同时解决了苯乙烯装置1.0MPa蒸汽减压梯级利用不合理及全厂低温热水富余的问题。该公司采用热能直接驱动，利用低品位热源实现将热量从低温热源向高温热源泵送。

辽阳石化公司芳烃和炼油低温热综合利用改造项目在保持原流程不变的前提下，充分利用芳烃部和炼油部现有低温余热系统产出的循环热水，驱动低温热发电设备及溴化锂制冷设备，向上级变电所供电、为厂区建筑物供冷。

关键耗能设备节能技术有突破

据了解，炼油加热炉是石化企业的关键耗能设备，其耗能约占装置总耗能的50%～80%，加热炉节能对降低炼化企业能耗具有关键影响，有利于企业提质增效和绿色低碳可持续发展。

中国石化工程建设有限公司开发的炼油加热炉绿色节能降碳成套技术将炼油加热炉的热效率提高到95%以上，并大幅减少CO₂和NOx的排放。该技术重点对高效空气预热、燃料预热、高效燃烧、复合耐火材料、新型挡板阀、漏点封堵、智能控制、废液再生及烟气深度回收等技术进行耦合研究，研发了高效耐久空气预热器、炉体新型封堵结构、新型燃烧器、看火门等相关节能设备及配件，实现加热炉炉膛氧含量的精准控制，减少排烟损失、炉膛漏风、不完全燃烧损失和外壁散热损失。

针对加热炉低温炉膛下常规低氮燃烧器燃烧不完全、不稳定，排烟中CO和O₂含量高的问题，中国石化还探索开发加热炉低温炉膛低CO燃烧技术。该技术采用增设中心瓦斯枪、燃料气分级燃烧及一级燃料气预混合燃烧的方法，有效解决低温炉膛低氮燃烧过程CO和O₂含量同时偏高的问题，可使排烟中CO含量降低至50mg/m³以下，NOx含量降低至60mg/m³内。

此外，中国石油云南石化、兵器工业集团北方华锦、中国海油惠州石化等企业对装置节能优化也进行了有益探索。

全厂节能有了新范式

随着电动和天然气作为交通替代能源的快速发展，对以炼油为主的高耗能企业而言，打破传统发展模式，加速产品结构调整和绿色低碳转型迫在眉睫。本次发布的案例中，便有企业聚焦全厂节能、提高能效，以提高综合竞争力。

中国石化青岛炼化通过运用体系思维管理节能、创造并实践“渐进追赶”能源管理模式，系统实施了包含一制氢、苯乙烯等装置绿色加热炉外壁节能改造、重整进料/产物换热器适应性改造项目等33项能效提升改造项目，实现炼油能效水平连续12年排名全国原油加工行业第一。值得一提的是，该公司充分利用先进的信息化技术开展单装置与装置间联合节能优化，组织、培训技术人员应用流程模拟软件，常态化进行生产过程的全流程优化测算。在此基础上，实现了单装置优化、多装置联合优化、装置间直供料和热供料的优化和蒸汽系统全局优化。

中国石油云南石化结合生产实际，聚焦全过程优化，做好炼油工艺路线、燃料和动力的整体优化，把节能降耗措施落实到每一个环节、每一道工序。该公司对“水电汽燃风氮氢”等系统逐个梳理，精确统筹，优化系统节能。通过提高产氢效率和优化用氢方案，做好蒸汽平衡和降低工艺用汽；优化上下游热供料比例，正常工况轻油装置100%直供，重油装置热料比例不低于80%；全面开展油品直调，减少电耗及VOCS排放量；重点推进PSA4解吸气并入减压撬、常顶二级石脑油直供石脑油加氢、石脑油加氢粗石脑油直供双脱、常三线直供改质等。