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石化化工行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量大、產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、產(chǎn)品種類(lèi)多、關(guān)聯(lián)覆蓋廣。2020年石化化工行業(yè)能源消費(fèi)量為6.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國(guó)能源消費(fèi)總量的14%。其重點(diǎn)耗能產(chǎn)品包括原油加工、乙烯、煤制烯烴、合成氨、甲醇、電石、燒堿、純堿、對(duì)二甲苯、精對(duì)苯二甲酸、輪胎、黃磷等。高效催化、過(guò)程強(qiáng)化、高效精餾技術(shù)，廢硫酸高溫裂解、煤氣化技術(shù)，中低品位余熱余壓利用技術(shù)等是石化化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。
一、重點(diǎn)工藝節(jié)能提效技術(shù)
(一)乙烯裂解爐節(jié)能技術(shù)，采用強(qiáng)化傳熱高效爐管、裂解爐余熱回收、裂解爐耦合傳熱等技術(shù)，減少燃料氣消耗量，降低排煙溫度，提高裂解爐熱效率，延長(zhǎng)清焦周期，增加超高壓蒸汽產(chǎn)量。技術(shù)提供單位為中國(guó)寰球工程有限公司。在塔里木乙烷制乙烯項(xiàng)目中，建設(shè)5臺(tái)15萬(wàn)噸/年乙烷原料裂解爐，減少能耗2.8萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)油/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4萬(wàn)噸/年，減排CO2 11.1萬(wàn)噸/年。
(二)半水-二水濕法磷酸技術(shù)，半水閃冷氣經(jīng)過(guò)二級(jí)氟吸收及循環(huán)水洗滌后，排至煙囪；成品氟硅酸經(jīng)過(guò)硅膠過(guò)濾后輸送至罐區(qū)儲(chǔ)槽。半水反應(yīng)尾氣經(jīng)過(guò)文丘里洗滌器、二級(jí)尾氣洗滌后排至煙囪，過(guò)濾尾氣及二水轉(zhuǎn)化尾氣經(jīng)過(guò)一次洗滌后排至煙囪。技術(shù)提供單位為中國(guó)五環(huán)工程有限公司。在300萬(wàn)噸/年低品位膠磷礦選礦及深加工濕法磷酸裝置改造項(xiàng)目中，新建38萬(wàn)噸/年濕法磷酸裝置，低壓蒸汽消耗可節(jié)省51.7萬(wàn)噸/年，電力消耗增加228萬(wàn)千瓦時(shí)/年，水消耗節(jié)省91.2萬(wàn)噸/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.8萬(wàn)噸/年，減排CO2 13.3萬(wàn)噸/年。
(三)等溫變換技術(shù)，設(shè)計(jì)獨(dú)特?fù)Q熱元件結(jié)構(gòu)置于等溫變換反應(yīng)器內(nèi)部，利用沸騰水相變吸熱，及時(shí)高效移出反應(yīng)熱，實(shí)現(xiàn)等溫、低溫、恒溫反應(yīng)。技術(shù)提供單位為湖南安淳高新技術(shù)有限公司。在航天爐煤氣和制氫解析氣的混合氣制合成氨等溫變換項(xiàng)目中，將等溫變換裝置部署在40萬(wàn)噸/年合成氨、35000立方米/小時(shí)制氫氣體凈化及氨合成裝置中，相比傳統(tǒng)流程系統(tǒng)阻力減小0.3兆帕，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7264噸/年，減排CO2 2萬(wàn)噸/年。
(四)高效智能炭素焙燒技術(shù)及成套設(shè)備，高溫?zé)煔馀c坩堝表面強(qiáng)化對(duì)流換熱，坩堝吸收煙氣熱量；坩堝內(nèi)炭素制品溫度升高，在可控環(huán)境下完成焙燒過(guò)程。技術(shù)提供單位為湖南省長(zhǎng)寧炭素股份有限公司。在長(zhǎng)寧炭素股份有限公司分段式智能化連續(xù)焙燒系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目中，將22座倒焰煤爐改造為15座高效智能炭素焙燒爐及成套設(shè)備，單位產(chǎn)品能耗下降40%，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6080.9噸/年，減排CO2 1.7萬(wàn)噸/年。
(五)高效節(jié)能蒸發(fā)式凝汽技術(shù)，采用復(fù)合式多級(jí)冷凝技術(shù)，包括蒸汽初步預(yù)冷段和蒸發(fā)式凝汽段，采用多級(jí)換熱、實(shí)現(xiàn)三種介質(zhì)循環(huán)，可根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行多模式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)電。技術(shù)提供單位為煙臺(tái)冰輪換熱技術(shù)有限公司。在新疆梅花氨基酸有限責(zé)任公司氨基酸蒸發(fā)提純項(xiàng)目中，安裝高效節(jié)能蒸發(fā)式凝汽器，并加裝自動(dòng)化溫控系統(tǒng)，節(jié)約總電量24.6萬(wàn)千瓦時(shí)/年，節(jié)水32萬(wàn)噸/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤76.3噸/年，減排CO2 211.5噸/年。
二、公輔設(shè)施系統(tǒng)節(jié)能提效技術(shù)
(一)新型高抗腐蝕雙金屬?gòu)?fù)合節(jié)能技術(shù)，通過(guò)雙鎢極雙送絲技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高焊接速度情況下快速成型，將焊接能量更多用于焊絲的熔化，而非母材熔化，實(shí)現(xiàn)高熔覆效率、降低焊接熱輸入、降低焊接熔深。技術(shù)提供單位為蘇州威爾漢姆堆焊技術(shù)有限公司。在山東威爾漢姆海洋裝備科技有限公司雙極鎢堆焊產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目中，采用雙鎢極雙送絲技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高焊接速度情況下快速成型，節(jié)約總電量4000萬(wàn)千瓦時(shí)/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬(wàn)噸/年，減排CO2 3.3萬(wàn)噸/年。
(二)蒸汽鍋爐節(jié)能裝置，采用串聯(lián)多極式磁路對(duì)鍋爐進(jìn)水進(jìn)行深度處理，處理過(guò)程可削弱水分子間作用力，降低表面張力，提高蒸發(fā)速率，減少水生成水蒸氣時(shí)的綜合能耗，提高鍋爐蒸發(fā)速率和效率。技術(shù)提供單位為勝利油田順天節(jié)能技術(shù)有限公司。在滕州億達(dá)華聞鍋爐節(jié)能改造項(xiàng)目中，蒸汽鍋爐進(jìn)水部位加裝串聯(lián)多極蒸汽鍋爐節(jié)能裝置，對(duì)鍋爐進(jìn)水進(jìn)行活化處理，鍋爐熱效率由88.1%提高到89.4%，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1062噸/年，減排CO2 2944噸/年。
(三)煉油加熱爐95+技術(shù)，將強(qiáng)化傳熱、余熱回收、防腐蝕、防沾污結(jié)焦進(jìn)行有效集成，用具有抗沾污結(jié)焦、抗高低溫腐蝕、高黑度、耐磨損等功能復(fù)合結(jié)晶膜對(duì)裝置受熱面進(jìn)行技術(shù)改造，提升受熱面吸熱、耐高低溫腐蝕、抗沾污結(jié)渣性能，從而降低裝置排煙溫度。技術(shù)提供單位為北京?？鹿?jié)能環(huán)保科技有限公司。在中化泉州渣油加氫裝置加熱爐節(jié)能改造項(xiàng)目中，加裝渣油加氫裝置F101，加熱爐燃料消耗量由改造前的642標(biāo)立方米/小時(shí)降低為582標(biāo)立方米/小時(shí)，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤632噸/年，減排CO2 1752.2噸/年。
(四)高效控溫繞管型反應(yīng)器技術(shù)，采用繞管型換熱內(nèi)件，通過(guò)鍋爐水等移熱介質(zhì)在繞管內(nèi)撓流和汽化潛熱吸收反應(yīng)熱、管外反應(yīng)流體錯(cuò)流強(qiáng)化換熱，反應(yīng)器單位催化劑換熱面積大、傳熱系數(shù)大。技術(shù)提供單位為杭州林達(dá)化工技術(shù)工程有限公司。在高壓可控甲烷化工業(yè)示范項(xiàng)目中，新建6臺(tái)高效控溫繞管型反應(yīng)器，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤167.9噸/年，減排CO2 465.5噸/年。
(五)基于三維管自支撐縱向流蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)技術(shù)，將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽，通過(guò)壓縮機(jī)增焓升溫后，送入三維管自支撐縱向流蒸發(fā)器的加熱室，冷凝放熱?；厥斩握羝麧摕釋?duì)物料蒸發(fā)濃縮，無(wú)需冷卻塔。技術(shù)提供單位為中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所。在電鍍行業(yè)廢水MVR蒸發(fā)器項(xiàng)目中，采用新型三維變形管MVR蒸發(fā)器替換傳統(tǒng)MVR折流板蒸發(fā)器，蒸發(fā)器換熱效率提高53.9%，換熱面積減少33.9%，體積縮小43.6%，蒸汽壓縮機(jī)減少耗電量75.6萬(wàn)千瓦時(shí)/年，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤234.4噸/年，減排CO2 649.8噸/年。
三、余熱余壓回收利用技術(shù)
(一)低品位熱驅(qū)動(dòng)多元復(fù)合工質(zhì)制冷技術(shù)及裝備，利用100~140℃低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)制取最低-47℃的冷能，將現(xiàn)有熱驅(qū)動(dòng)制冷技術(shù)的制冷深度從7℃降低至零度以下，可替代壓縮式制冷機(jī)組，將可壓縮氣體提壓過(guò)程轉(zhuǎn)換為不可壓縮液體提壓過(guò)程。技術(shù)提供單位為安徽普泛能源技術(shù)有限公司。在中鹽安徽紅四方蒸汽冷凝液余熱深度制冷項(xiàng)目中，運(yùn)用低品位熱驅(qū)動(dòng)多元復(fù)合工質(zhì)制冷系統(tǒng)替代原來(lái)的電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)，節(jié)電率高達(dá)90%，節(jié)約電量1202.1萬(wàn)千瓦時(shí)/年，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3726.5噸/年，減排CO2 1萬(wàn)噸/年。
(二)煤化工氣化黑水余熱回收技術(shù)，采用無(wú)過(guò)濾、全通量黑水直接取熱技術(shù)，將130℃左右黑水冷卻至60℃以下，回收熱量用于供暖或其他用熱需求，解決煤化工行業(yè)水煤漿氣化工藝中“粗合成氣濕法洗滌除塵”單元產(chǎn)生氣化黑水低溫余熱資源浪費(fèi)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)余熱回收。技術(shù)提供單位為天津華賽爾傳熱設(shè)備有限公司。在河南龍宇煤化工有限公司余熱回收清潔供暖項(xiàng)目中，建設(shè)熱泵站一座，完成系統(tǒng)管網(wǎng)敷設(shè)、配電間搭建、采暖水增壓泵站搭建，回收余熱52.9萬(wàn)吉焦，折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.8萬(wàn)噸/年，減排CO2 5萬(wàn)噸/年。
更多詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注附件——《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》之四：石化化工行業(yè)節(jié)能提效技術(shù)
原標(biāo)題：《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用指南與案例(2022年版)》之四：石化化工行業(yè)節(jié)能提效技術(shù)
