炼油企业既是重要的能源生产者, 也是能源消耗的大户。能耗费用在炼油企业现金操作费用中占有很大比例, 其控制的好坏直接影响到炼油企业现金操作费用的高低, 是炼油企业可控费用的主要方面。
因此能耗是炼油企业的重要指标之一。要想做好炼油企业的能耗管理及节能工作首先要有合理的能耗评价方法, 国内炼油企业一般使用单位综合能耗法和单位能量因数能耗法来对比评价能耗的高低。但由于单位能量因数能耗相对复杂, 部分炼油企业直接使用单位综合能耗进行对比, 结果人为地将实际上的先进能耗变成了落后, 实际的落后能耗变成了先进, 导致出现了不合理的要求和对比结果。本文介绍了国内炼油企业几种主要的能耗评价方法并对其进行对比。
1 单位综合能耗法
单位综合能耗就在统计期内, 炼油综合能源消耗量与原油和外购原料油加工量的比值。
单位综合能耗反映了炼油企业一次能源消耗量, 数值越大, 该企业能耗越高, 加工成本相应地增高。对同一炼油企业来说, 它的变化反映了各种不同情况下能耗对炼油加工成本的影响。对于原料、产品和加工流程相同或相似的炼油企业, 如果除能耗费用之外的其它费用相同, 炼油企业的单位综合能耗越高, 加工成本越高。
(1) 炼油综合能耗计算方法如下:
式中:E为炼油综合能耗, 单位为千克标准油;Mi为第i种能源的实物消耗量;Ri为第i种能源折合标准油系数;Q为与非炼油系统交换的热量折算为标准油代数和, 单位为千克标准油 (kg OE) , 向炼油输入的热量计为正值, 从炼油输出的热量计为负值。
(2) 单位综合能耗计算方法如下:
式中:e为单位综合能耗, 单位为千克标准油每吨;E为炼油综合能耗, 单位为千克标准油;G为原油及外购原料油加工量, 单位为吨。
2 单位能量因数能耗法
单位能量因数能耗等于炼油单位综合能耗除以炼油能量因数。
设一个炼油企业共有n套工艺装置, 同一时期的加工量分别为A1, A2……An;实际能耗 (对各自装置的进料或产品) 分别为E1, E2……En, 评价体系中确定的每套装置应可达到的先进标准能耗分别为C1, C2……Cn, 其中只有编号为1的装置为常减压蒸馏装置, 相应的加工量A1就是该企业的原油加工量。
则对于炼油企业工艺装置, 单位能量因数能耗U的定义为:
上式中分母称为能量因数 (Ef) , 可以看出:其中∑ (AiCi) 是该企业应达到的能源消耗总量, A1C1是常减压装置应达到的标准能源消耗量, n套装置二者的比值的和即能量因数, 直接意义则是该企业应达到的标准能源消耗总量折算成具有标准能耗的常减压装置的套数。
由于在一定的评价体系中, 标准能耗C1, C2……Cn是不变的, 因此, 能量因数就是每套装置应达到的能源消耗总量与全部原油常减压装置加工的标准消耗量比值的和, 也就是该企业在能源消耗上的复杂系数。显然, 加工流程越长或高能耗的装置越多, 该企业能量因数越大。
上式中的分子项是该炼油企业的单位综合能耗, 除以能量因数 (Ef) 后, 就是单位能量因数能耗, 意义就是标准能耗常减压装置的实际能耗。
3 能源密度指数法
炼油企业的复杂程度不同, 其理论能耗是不同的, 复杂程度越高, 该企业理论能耗就越大。而炼油企业的复杂程度取决于全厂加工流程以及各炼油工艺装置的操作条件、结构、复杂度和利用率等多个因素。
为了深入分析评价炼油企业的能耗情况, 寻找改进的途径, 近年来在炼油企业能耗评价方法中引入了相对概念的“能源密度指数” (EII) , 在国际上得到了较为广泛的应用, 主要用于燃料型炼油企业之间能耗对比。
EII是炼油企业实际能耗除以其按照其装置构成和操作情况计算的炼油企业标准能耗的比值。公式如下:
EII=炼油企业实际总耗能量/ (装置标准耗能量+显热+界区外系统耗能)
其中:
炼油企业实际总耗能量是指企业实际消耗的总能量, 催化烧焦、燃料气、蒸汽、电等按标准热值或折能系数折算。
装置标准耗能量=装置加工量×装置标准能耗系数
装置标准能耗系数根据装置操作条件、运行参数等计算得出或给定。
显热是指非原油带入能量。
界区外系统耗能指生成燃料油、润滑油以及公用工程耗能量。
4 万元产值综合能耗法
万元产值综合能耗是指在统计报告期内每产生一万元的产值所消耗能源数量, 也就是综合能源消费量与工业总产值之比。
万元产值综合能耗 (吨标准煤/万元) =工业综合能源消费量 (吨标准煤) /工业总产值 (万元) 。
能源消费总量是指使用单位在报告期内实际消费的一次能源和二次能源的数量之和。一次能源消费是指能源物质消费以后不再产生新的能源物质的消费, 如加热炉的燃料消耗。二次能源消费是指能源物质消费后产生新的能源物质的消费, 如炼油加工消费原油等能源物质生产出汽油、煤油、柴油等能源物质的过程。
工业综合能源消费量=工业生产能源消费总量-加工转换产出的能源总量。它包含生产过程的耗能、加工损失和用于生产非能源物质的消耗。
工业生产总值就是报告期内工业企业核算单位生产的所有产品的价值之和, 包括: (1) 在报告期内一般贸易产品量乘以指标规定的单价之和; (2) 在报告期内半成品增减的价值变动值; (3) 来料加工量的加工费收入。
5 结语
一般情况下, 不同炼油企业单位综合能耗的大小与其实际用能水平没有直接的联系, 用于评价能耗具有很大的局限性, 因此不能直接用于不同炼油企业之间能耗的对比, 只能用于条件相当 (原料品质与产品性质相同) 的炼油企业之间或者一个炼油企业不同加工负荷下的能耗对比。
单位能量因数能耗法是在纳尔逊的复杂系数法、阿莫科公司的能量因数法等基础上发展而来的适合国内炼油企业的一个科学合理的能耗综合评价方法, 适用于各种情况下的炼油企业、联合装置等之间的能耗对比。但单位能量因数能耗不能反映出装置操作条件、原料性质及产品性质对用能的影响。
能源密度指数 (EII) 法考虑了炼油企业工艺装置的操作条件、结构、复杂度、原料性质及产品性质等不同因素对装置能耗产生的影响, 计算数据准确, 具有一定的合理性和可比性, 但由于其标准值为国外装置统计值, 装置类型与操作条件及用能计算方法、范围与国内不完全相同, 具有一定的局限性。
万元产值综合能耗不仅是反映企业综合能源消费水平的一个技术经济指标, 而且是考核企业生产经营成果的一个重要指标。因此, 分析万元产值综合能耗, 采取有效措施, 降低能源消费, 对企业生存有着重要意义。但是万元产值综合能耗与产品结构、定价机制、加工损失、高附加值产品收率及原料性质关联, 还与公用工程组成相关, 不完全具备可比性。
摘要：炼油企业既是重要的能源生产者, 也是能源消耗的大户, 能耗费用是炼油企业最大的单项操作费用, 所以能耗是炼油企业的重要指标之一。要想做好炼油企业的能耗管理及节能工作首先要有合理的能耗评价方法, 本文介绍了国内炼油企业几种主要的能耗评价方法并对其进行对比。
关键词：炼油企业,能耗,单位综合能耗,单位能量因数
参考文献
[1] 郭文豪, 许金林.炼油厂的能耗评价指标及其对比[J].炼油技术与工程, 2003 (11) :55-58.
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