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PSE石化领域节能减排多面手搜了网

发布时间:2019-10-12 15:38:31 阅读: 来源:童裤厂家

PSE:石化领域节能减排多面手

编者按 用信息化技术优化工业流程的过程系统工程(PSE),在石油和化学工业的节能降耗、降低成本等方面如今正发挥着越来越重要的作用,已成为国外大型化工企业的必选项目,但我国不少企业对该技术却还不太了解。在低碳发展成为必然选择的今天,PSE对化工实现低碳发展有何现实意义?在化工安全、未来能源结构选择等方面又将发挥怎样的作用?本报从今日起特别推出 PSE与低碳发展 系列报道,以使国内读者对之能有更深入全面地了解。

记者近日在对多位业内专家的采访中了解到,目前困扰我国化工企业的最大问题不是个别技术或设备,而是整个生产系统在操作、控制及管理上的问题。随着过程系统工程(PSE)理念与技术在石化领域的不断推广应用,其在节能降耗等方面的优势进一步凸显。专家表示,在低碳成为化工发展必然选择的今天,PSE将成为助力石化行业实现节能减排的多面手。

本质是整体优化

中国工程院院士、清华大学教授陈丙珍告诉记者,经过几十年的发展,我国化工制造业进步很快。但是,单纯地开发孤立的节能技术或产品只能部分解决高能耗的问题,如果从整体着眼,使整个生产过程得到有效统筹和科学筹划,则能更大程度上使能耗、物耗降下来。

据陈丙珍介绍,PSE是系统工程、化学工程、自动化控制、计算机技术、管理科学等的交叉学科,简单来说,就是从系统论出发,对系统内的设计、运行、管理进行全面优化,其目的是在总体上对化工系统达成技术与经济上的最优化。

她表示,PSE的目标是实现整体上的优化,其着眼点不是一个设备或一套装置,而是整个企业。比如一家企业,从源头到产品是一条完整的产业链,一环扣一环,只有当整条产业链都得到优化后,企业才能以最低的成本生产出最优质的产品,形成强劲的市场竞争力。在当前低碳发展被三令五申的背景下,通过PSE优化产业链,进而实现节能减排,比以往任何时候都更具意义。

据了解,在上世纪80年代初期,我国几乎与国际上同步开始PSE研究。跟国外相比,目前理论研究水平并不低,局部应用领域已达到国外同步水平,但PSE技术开发和实际应用与国外相比仍有有较大差距。

已在多领域显实力

中国工程院院士、中国系统工程学会副理事长王基铭表示,节能和科学用能都是PSE研究的主要内容, PSE已在这方面做出了重要贡献。 十一五 期间,各大石油公司对常减压、催化裂化、加氢裂化、重整、芳烃、乙烯裂解、合成氨等重点装置,以及加热炉、锅炉等高耗能设备实施节能技术改造。通过实施装置热联合、换热网络优化、加热炉强化传热、变频调节、低温热利用、裂解炉空气预热等PSE节能技术,以及循环水系统优化、凝结水回收等节水技术,实现了主要装置能耗和用水单耗指标的持续下降。

再譬如,多数企业通过建立生产计划优化模型,对生产经营方案进行优化,实现节能减排;大型含硫原油加工企业积极应用硫分布预测模型,不仅实现了硫从原油到产品的全过程平衡,还提供了减少污水排放的生产方案等。

当前,PSE技术的应用在国外已比较普及,拜耳、杜邦等国际著名化工企业都对此特别重视,但国内一些石油化工企业对此还不完全了解。希望国内新建企业能从设计开始就采用这一技术,这样企业未来的发展会更快。

未来可从三处着手

陈丙珍认为,以PSE技术推动我国石油化工行业节能减排,未来可从资源利用最大化、能量系统优化集成以及大系统集成三个大方面着手。

她解释说,资源利用最大化可通过产业工艺流程优化来实现。能量系统优化是指合理地设计能量的转换、逐级利用和回收系统,在满足工艺过程对动力、蒸汽、冷却、加热等各种能量需求的前提下,使企业的总能源消耗最小,设备投资费用最少。我国炼油厂节能工作过去主要着重于装置层次上的能量优化利用,对全厂层次的总能量系统则较少进行综合优化考虑。虽然有些装置的能耗已接近世界水平,但整个炼油厂的单位原油加工量能耗还高达3~4GJ,相当于每加工1吨原油就要消耗70~95千克标油,这是我国急需解决的问题。对能量系统优化集成可直接实现产业节能,而且,总能量系统优化是在全厂/区域范围内合理地用能,提高全厂/区域能量利用率,其经济效益更为突出,能更大范围实现低碳。

生物炼制与石油炼制一体化优化是大系统集成典型案例。陈丙珍表示,成本高是我国大规模发展燃料乙醇面临的难题,在行业发展初期需依靠政府补贴。通过与石油炼制一体化优化,既能降低成本,又能减少排放。根据PSE初步优化结果,1000万吨/年炼油厂和15万吨/年乙醇厂一体化优化,燃料乙醇生产及物流成本有望降低500元/吨以上,资源和副产品可望得到综合利用,废水、SO2可基本实现零排放。

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