乙烯生產能效評估及操作優(yōu)化對節(jié)能及減排的影響研究.pdf

1、在石油化工中，乙烯工業(yè)是石化產業(yè)核心，乙烯產量是衡量國家石化工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。隨著我國經濟的不斷發(fā)展對乙烯的需求不斷擴大，截止2016年底我國乙烯產量達到1781萬噸。但目前，我國乙烯生產的能耗水平還普遍高于世界先進國家乙烯行業(yè)能耗水平。同時，乙烯生產過程中產生的CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物對環(huán)境和人類健康造成的影響日益突出，乙烯生產又是這些有害物質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)實行節(jié)能減排。而且，國內乙烯能耗的評價體系及操作優(yōu)化存在許多不足之處。為此，本文以乙烯生產過程的能效評估及操作優(yōu)化研究為選題，結合生產實際開展有針對性的研究，并應用到實際乙烯生產中，達到節(jié)約能源與減排有害物質的雙重目標。
　　乙烯生產過程是由多個設備和過程組成的復雜系統(tǒng)，每個設備相互連接又組成了乙烯生產中的一個過程，多個過程連接在一起又組成了乙烯生產的整個系統(tǒng)。因此，本論文根據乙烯生產工藝的特點，將乙烯生產過程進行詳細具體劃

3、分，分析乙烯能效的影響因素，進行有針對性的能效評估。本文提出了按設備級、過程級和系統(tǒng)級的三級能效評估技術方案。通過對設備級、過程級的能效評估及操作優(yōu)化達到系統(tǒng)級能效評估的優(yōu)化，這三級能效評估涵蓋了乙烯生產的能效監(jiān)測、評估的全過程，能更好的發(fā)現能耗較高的設備和過程，通過實時優(yōu)化調整，達到乙烯整個生產系統(tǒng)節(jié)能減排的目標。
　　本文建立了乙烯生產的三級能效評估模型和能效指標，提出了乙烯生產能效評估方法。在設備級能效評估中，建立了針對不同

4、設備級的能效評估指標，提出了一種基于熱力學定律的設備級能效計算及優(yōu)化調整方法。在過程級中，提出了一種基于數據建模的IOS50001標準的能源基線評估方法，應用該評估方法對裂解氣壓縮過程能效指標進行評估，證明了該評估方法的可行性和正確性。在系統(tǒng)級的能效評估中，提出了5個系統(tǒng)級能效指標及評估計算，并通過對設備級和過程級的能效評估及操作優(yōu)化，達到整個系統(tǒng)級的能效提高。
　　利用所建立的能效評估模型、指標及能效評估方法解決實際乙烯裂解裝置

5、生產的能效評估問題。本論文將所提出的方法應用到某石化企業(yè)乙烯裂解裝置中，取得了顯著效果。在乙烯裂解裝置中，選取換熱器和機泵作為設備級研究對象，急冷過程作為過程級研究對象，乙烯裂解裝置作為整個系統(tǒng)級研究對象。通過對設備級和過程級能效指標的能效評估及操作優(yōu)化，達到了系統(tǒng)級的能效指標的提高，使得2016年能效評估及操作優(yōu)化后比2014年能效評估前乙烯裂解裝置系統(tǒng)級單位乙烯能耗下降6.99％，能效提高7.53％。對生產負荷進行修正后，得到在相同

6、生產負荷下2016年能效評估及操作優(yōu)化后比2016年未經能效評估及操作優(yōu)化前，單位乙烯能耗值下降3.16％，能效提高3.26％，達到了本研究預定的乙烯裂解裝置單位乙烯能耗下降2％的預期目標。
　　針對單位乙烯能耗降低節(jié)約了乙烯生產所需的燃料、水、電、汽和風的用量，本論文計算了向環(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