二、石油化工工業的節能

我國煉油行業能耗逐年下降。近30年間，煉油綜合能耗下降了20.86%，主要生產裝置能耗顯著下降，常減壓裝置、催化裂化裝置、延遲焦化裝置、加氫裂化裝置等裝置能耗水平總體呈下降趨勢。

與國外先進水平相比，我國多數煉油企業能耗指標還存在較大差距。主要煉油裝置中除常減壓蒸餾裝置能耗水平較為先進外，其他主要裝置平均能耗與國外先進水平相比還存在一定的差距，主要表現在：能量的集成優化程度不夠、大量低溫余熱沒有得到很好地利用、蒸汽動力系統能耗普遍較高、熱電聯產的潛力遠未能發揮出來等。同時，原油質量的重質化和劣質化也日趨嚴重，這也是制約我國煉油企業煉油能耗降低的一個重要原因。

石化企業中熱效率低的加熱爐還大量存在，突出問題是排煙溫度高，回收煙氣余熱的水熱煤技術、搪瓷管技術等先進的技術還未被大量應用。石油化工企業在生產過程中伴生出可有效利用的能源，如低壓蒸汽、高溫熱水等，目前其能量還沒有被充分利用。

(一)節能方向

1.能量的有效利用

(1)按質用能，按需供能。按質用能是根據輸入能的能級確定其使用范圍，按需供能則是根據用戶要求需求的能級選擇適當的輸入能。

(2)能量的多級利用。根據用戶對輸入功不同能級要求使能源能級逐次下降，對能量進行多次利用，也就是梯級利用和多效利用。

2.能量的充分利用

能量的充分利用，也就是減少排除損失，例如，保溫、保冷不良造成的散熱和跑冷損失，由廢氣、廢液、廢渣、冷卻水等各種中間物或產品帶走能量造成的損失。

3.能量綜合利用

能量綜合利用，化工過程中熱能和動能的配合使用，還有在此過程中熱效率和機械能的綜合利用。

(二)節能途徑

1.結構調整

國家調整經濟結構、調整工業布局、調整產品結構等，如對效率低的小企業實行關、停、并、轉。

2.技術創新

通過采用新技術、新工藝、新設備、新材料以及先進操作方法達到提高產量和產值，降低能源消耗的效果。

(1)開發研究化工工藝流程，減小合成過程的復雜性，減小設備和耗能裝置的臺件數。

(2)改進裝置的傳熱冷卻效果，設計和使用先進裝置，以提高效率，減少設備和管道的阻力，合理利用動力以減少消耗。

(3)堅持從源頭開始抓節能，瞄準國外先進水平，積極采用先進節能技術。

(4)對蒸汽動力系統進行綜合改造，降低系統自耗率和損失率;推廣熱電聯產、蒸汽壓差發電等技術和設備;研究和開發燃氣輪機應用技術。

(5)推廣應用先進過程控制系統技術。

(6)實現煉油化工一體化。實現煉油化工一體化可以將10%～25%的低值石油產品轉化為高價值的石化產品，大幅度地提高資源利用效率。根據市場需求，靈活調整產品結構，共享水、電、汽、風、氮氣等公用工程，節省投資和運行費用，以及減少庫存和儲運費用，達到原料的優化配置和資源的綜合利用，提高企業的整體經濟效益。

三、石油化工企業專用設備的節能監測

(一)精餾塔的節能監測

蒸餾與精餾工藝廣泛用于化工行業，它是化工行業主要耗能設備之一。一個典型的石油化工廠精餾裝置的能耗約占其總能耗的15%。

精餾塔熱平衡中的收入項有塔外再沸器或塔內加熱器載熱體帶入熱量QB、進料帶人物理熱量QF和回流液帶人物理熱QR、支出項有塔頂蒸汽帶出物理熱Qv、塔底產品帶出物理熱Qw和向周圍散失熱量QL。由熱平衡計算可知，普通精餾裝置中再沸器或加熱爐提供的熱量約95%被冷凝器中的冷卻水或其他冷卻介質帶走，只有5%的熱量被有效利用。

1.監測項目的選擇

(1)塔頂和塔釜溫度。塔頂與塔釜直接關系到產品的質量與能耗，是考察精餾操作是否正常的主要指標，可進行在線監測。從熱能充分回收利用的角度出發，如何回收塔頂蒸汽帶走的潛熱，如何利用餾出液和釜液帶走的顯熱十分重要，向精餾裝置提供的熱量只有約5%用于精餾，絕大部分都被冷卻水帶走。

(2)塔壁溫度。

(3)回流化。回流化定義為回流量與塔頂產品量之比。塔頂上升的蒸汽全部冷卻后，一部分冷凝液作為產品，另一部分回流入塔，回流量越多，產量越低，且能耗越大，然而回流又是實現精餾的必要條件。精餾過程的能量損失是由不同溫度、不同濃度的物流相互傳熱以及流體流動的壓降等不可逆因素引起的。在精餾過程中的物理能轉化為擴散能，同時伴隨物理能的降階損失。溫度差、濃度差、壓強差都是精餾過程的推動力，推動力越大，則不可逆性越大，能量損失越大，因此減少能量損失的關鍵在于減少推動力，精餾過程的推動力主要由料液中各組分的相對揮發度、分離要求及回流比確定，若物料組成和分離要求一定，回流比就是影響推動力的主要因素。

回流比越大，推動力越大，精餾越容易;回流比增加，再沸器需供人的熱量和冷凝器需移走的熱量增加，故能耗也越大。從節能的角度出發，希望能耗盡可能少。精餾所需的最少熱量是以最小回流比(Rmin)操作所需的熱量。最小回流比是精餾操作的一種極端情況，當回流比減到最小時，塔內某塊塔板上的推動力減小到零，這表明達到規定的分離要求所需的氣體接觸面積無限大，氣液接觸時間無限長，因此需要無限多塊塔板，即塔無限高，設備費無限大。最優回流比要通過經濟核算，按設備費與操作費之和即總費用最小的原則確定。

2.監測方法和監測結果計算

(1)塔頂溫度與塔釜溫度采用在線儀表監測。

(2)塔壁溫度的監測可采用表面溫度計或低溫紅外測溫儀分段劃片進行。

(3)回流比的監測。回流比的監測是利用經過校對的在線流量表測出餾出液和回流液的流量，如果無在線流量表，則建議用超聲波流量計進行測量。

回流比R的計算式為：R=L/D    (4-9)

式中L、D——回流液量與塔頂產品(餾出液)量。