乙烯生產(chǎn)能效評(píng)估及操作優(yōu)化對(duì)節(jié)能及減排的影響研究.pdf

1、在石油化工中，乙烯工業(yè)是石化產(chǎn)業(yè)核心，乙烯產(chǎn)量是衡量國家石化工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對(duì)乙烯的需求不斷擴(kuò)大，截止2016年底我國乙烯產(chǎn)量達(dá)到1781萬噸。但目前，我國乙烯生產(chǎn)的能耗水平還普遍高于世界先進(jìn)國家乙烯行業(yè)能耗水平。同時(shí)，乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物對(duì)環(huán)境和人類健康造成的影響日益突出，乙烯生產(chǎn)又是這些有害物質(zhì)排放的重要來源之一。國家節(jié)能減排的發(fā)展規(guī)劃和國際發(fā)展趨勢都迫切要求高耗

2、能企業(yè)實(shí)行節(jié)能減排。而且，國內(nèi)乙烯能耗的評(píng)價(jià)體系及操作優(yōu)化存在許多不足之處。為此，本文以乙烯生產(chǎn)過程的能效評(píng)估及操作優(yōu)化研究為選題，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際開展有針對(duì)性的研究，并應(yīng)用到實(shí)際乙烯生產(chǎn)中，達(dá)到節(jié)約能源與減排有害物質(zhì)的雙重目標(biāo)。
　　乙烯生產(chǎn)過程是由多個(gè)設(shè)備和過程組成的復(fù)雜系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)備相互連接又組成了乙烯生產(chǎn)中的一個(gè)過程，多個(gè)過程連接在一起又組成了乙烯生產(chǎn)的整個(gè)系統(tǒng)。因此，本論文根據(jù)乙烯生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，將乙烯生產(chǎn)過程進(jìn)行詳細(xì)具體劃

3、分，分析乙烯能效的影響因素，進(jìn)行有針對(duì)性的能效評(píng)估。本文提出了按設(shè)備級(jí)、過程級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的三級(jí)能效評(píng)估技術(shù)方案。通過對(duì)設(shè)備級(jí)、過程級(jí)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化達(dá)到系統(tǒng)級(jí)能效評(píng)估的優(yōu)化，這三級(jí)能效評(píng)估涵蓋了乙烯生產(chǎn)的能效監(jiān)測、評(píng)估的全過程，能更好的發(fā)現(xiàn)能耗較高的設(shè)備和過程，通過實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到乙烯整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能減排的目標(biāo)。
　　本文建立了乙烯生產(chǎn)的三級(jí)能效評(píng)估模型和能效指標(biāo)，提出了乙烯生產(chǎn)能效評(píng)估方法。在設(shè)備級(jí)能效評(píng)估中，建立了針對(duì)不同

4、設(shè)備級(jí)的能效評(píng)估指標(biāo)，提出了一種基于熱力學(xué)定律的設(shè)備級(jí)能效計(jì)算及優(yōu)化調(diào)整方法。在過程級(jí)中，提出了一種基于數(shù)據(jù)建模的IOS50001標(biāo)準(zhǔn)的能源基線評(píng)估方法，應(yīng)用該評(píng)估方法對(duì)裂解氣壓縮過程能效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，證明了該評(píng)估方法的可行性和正確性。在系統(tǒng)級(jí)的能效評(píng)估中，提出了5個(gè)系統(tǒng)級(jí)能效指標(biāo)及評(píng)估計(jì)算，并通過對(duì)設(shè)備級(jí)和過程級(jí)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)級(jí)的能效提高。
　　利用所建立的能效評(píng)估模型、指標(biāo)及能效評(píng)估方法解決實(shí)際乙烯裂解裝置

5、生產(chǎn)的能效評(píng)估問題。本論文將所提出的方法應(yīng)用到某石化企業(yè)乙烯裂解裝置中，取得了顯著效果。在乙烯裂解裝置中，選取換熱器和機(jī)泵作為設(shè)備級(jí)研究對(duì)象，急冷過程作為過程級(jí)研究對(duì)象，乙烯裂解裝置作為整個(gè)系統(tǒng)級(jí)研究對(duì)象。通過對(duì)設(shè)備級(jí)和過程級(jí)能效指標(biāo)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化，達(dá)到了系統(tǒng)級(jí)的能效指標(biāo)的提高，使得2016年能效評(píng)估及操作優(yōu)化后比2014年能效評(píng)估前乙烯裂解裝置系統(tǒng)級(jí)單位乙烯能耗下降6.99％，能效提高7.53％。對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行修正后，得到在相同

6、生產(chǎn)負(fù)荷下2016年能效評(píng)估及操作優(yōu)化后比2016年未經(jīng)能效評(píng)估及操作優(yōu)化前，單位乙烯能耗值下降3.16％，能效提高3.26％，達(dá)到了本研究預(yù)定的乙烯裂解裝置單位乙烯能耗下降2％的預(yù)期目標(biāo)。
　　針對(duì)單位乙烯能耗降低節(jié)約了乙烯生產(chǎn)所需的燃料、水、電、汽和風(fēng)的用量，本論文計(jì)算了向環(huán)境減排CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物的量，得到2016年比2014年單位乙烯CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物排放量分別降低6.04％、2