國內外能耗計算方法及實例對比2008年10月22日主要內容：國內外煉油能耗計算方法簡介國外煉油對比能耗計算方法介紹能源密度指數（EII）計算方法介紹案例煉油企業既是能源生產單位，又是能耗較大的企業。前言年份綜合能耗能耗占原油加工量的比例千克標油/噸％200076.667.67200179.037.90200278.337.83200376.037.60200473.477.35200568.596.86200666.896.69在煉廠操作費用中，能耗費用占有很大比例，尤其是在目前高油價的情況下，該部分比例更高。按統一價格計算，2004年亞洲除日本能耗費用平均占現金操作費用的62%，2006年比例為66%。國內某企業2006年該比例約為62%。前言非維修人工

14%一般性維修9%大修2%2004年操作費用

亞太除日本能耗62%其他可變費用8%稅，保險其他固定費用

5%非維修人工

12%一般性維修8%大修2%2006年操作費用

亞太除日本能耗66%其他可變費用8%稅，保險其他固定費用

4%前言前言隨著環保要求的提高，煉廠排放也成為重點關注的問題，尤其是CO2的排放。因此能耗控制的好壞既直接影響到煉廠現金操作費用的高低，又影響到煉廠生產排放問題，因此節能對煉廠來說十分重要。前言國內外煉油能耗計算方法簡介任何評價指標都是有目的的。目的不一樣，用途不一樣，指標也不一樣。關于能耗評價指標也是如此。簡單和復雜的評價指標各有利弊。衡量能耗的指標方法有很多種，用途不一樣，指標方法也不一樣。有用于衡量全廠能耗的指標，也有用于衡量單裝置的能耗指標。有用于進行縱向對比的指標，也有用于橫向對比的指標。在實際應用中，根據需要，選擇合適的指標。國內煉油能耗對比指標實際能耗對比能耗單因耗能實際能耗實際能耗是以實物消耗量為基礎，按煉油廠實際能量換算系數計算而得的能耗量。反映煉油廠的實際能耗狀況，僅適用于全廠性的能耗計算。所選企業的實際能量換算系數有所不同，差別主要集中在蒸汽、電、水三個方面，而對于催化燒焦、燃料氣、燃料油的能量換算系數基本一致。按照實際能耗計算的有：全廠使用能源總量、外銷能量、全廠綜合能耗、煉油能耗和非煉油能耗。對比能耗以實物消耗為基礎，按照統一的能量換算系數計算能耗量。適用于裝置和系統的能耗計算，同時用來進行各煉油廠能耗對比分析。按對比能耗計算的有：煉油對比能耗、裝置能耗、輔助系統能耗及輸變電與熱力損失。

單因耗能等于煉油綜合能耗除以相應的能量系數。設一個煉油廠共有n套工藝裝置，同一時期的加工量分別為A1，A2...An;實際能耗(對各自裝置的進料或產品)分別為E1,E2...En,評價體系中確定的每套裝置應可達到的先進標準能耗(國內稱為能耗定額，下稱標準能耗)分別為C1,C2...Cn,其中只有編號為1的裝置為常減壓蒸餾裝置，相應的加工量就是該煉油廠的原油加工量。

單位能量因數能耗U的定義為：

上式中分母稱為能量因數，可以看出的是：其中的是該煉油廠應達到的能源消耗總量，A1.C1是常減壓裝置應達到的標準能源消耗量，二者的比值即能量因數，直接意義則是煉油廠應達到的標準能源消耗總量折算成具有標準能耗的常減壓裝置的套數。由于在一定的評價體系中，標準能耗C1,C2……Cn是不變的，因此，能量因數就是標準能耗常減壓裝置的套數。顯然，高能耗的裝置琥多或加工流程越長，折成的常減壓裝置套數越多，所以是煉油廠加工復雜程度的體現。式(1)中的分子項是該煉油廠的單位綜合能耗，即加工每噸原油的綜合能源消耗量，除以能量因數后，就是單位能量因數能耗，意義就是標準能耗常減壓裝置的實際能耗。序裝置名稱能耗定額能量系數計算基準備注1常減壓蒸餾111對處理量不包括電脫鹽。該定額為燃料型，潤滑油型能耗定額另增加0.5。含輕烴回收時，能耗定額再增加12常壓蒸餾9.50.86對處理量

3電脫鹽0.20.018對處理量

4催化裂化

沒有或不開吸收穩定，能耗定額減少3.5;有汽油回煉時，能耗定額另增加3

FCC484.36對處理量摻常壓渣油20%以下或摻減壓渣油10%以下

RFCC555對處理量

DCC807.27對處理量若干氣加LPG收率在36%以上，能耗定額另增加5。5延遲焦化252.27對處理量沒有或不開吸收穩定，能耗定額減少5。6催化重整

預處理和重整單元807.27對重整進料該定額為固定床，組合床為85，連續重整為100。流程僅到重整汽油脫戊烷塔

脫重組分塔222對抽提進料

溶劑抽提與回收403.64對抽提進料也適應于FCC回煉油的芳烴抽提

芳烴分離201.82對抽提進料適應于苯塔和甲苯塔，若為苯塔、甲苯塔和二甲苯塔，定額為257制氫

原料同時有氣體和輕油時，能耗定額取二者的加權平均

氣體1300118.18對氫產量不包括原料消耗

輕油1500136.36對氫產量不包括原料消耗8加氫裂化（1.3-X）34

對處理量X為尾油收率，不包括循環氫脫硫、氣體和液化氣脫硫及溶劑再生從國外介紹的情況來看煉油廠的能耗計算方法一般采用以下幾類：以現有煉廠能耗的平均值（根據操作記錄整理）為基礎，確定能耗基準值：

原阿莫科公司的煉廠能量因數法納爾遜的復雜系數法殼牌集團的能耗系數法等我國目前采用的也是這類方法通過制定各工藝裝置的標準能耗，計算和比較實際能耗與標準能耗之間的差距：

美國埃克森公司采用的就是這種方法美國所羅門公司的能源密度指數方法

KBC的“BT”指數法

國外煉油對比能耗計算方法介紹

煉廠能量因數法由美國阿莫科公司的湯姆遜于八十年代提出:以美國各煉廠工藝裝置的平均能耗為基礎。原油蒸餾（常壓）裝置的能耗為28.75萬大卡/噸，令其能量因數為1。各工藝裝置的平均電耗、蒸汽消耗和熱能消耗以納爾遜發表的數據為準（參見表1）。蒸汽消耗和熱能消耗的熱效率為80%，電力換算標準為2520大卡/千瓦小時。其他工藝裝置的能量因數是將該裝置每加工一桶原料油所消耗的能量與原油蒸餾裝置每加工一桶原油所消耗的能量進行對比，按原油蒸餾裝置的能量因數為1換算而得。關于國外能耗評價指標煉廠的能量因數計算方法如下：式中：Ci—各裝置的實際加工量

Fi—各裝置的能量因數

Ct—常壓蒸餾裝置的實際加工量計算裝置實際能耗時，以裝置實際處理量乘以其能量因數即可。計算全廠能耗時，以常壓蒸餾裝置的實際加工量乘以該廠的能量因數。關于國外能耗評價指標優點：

簡化了能耗的概念易于對各裝置間的能耗進行對比易于進行煉廠間的能耗對比缺點：

基準不夠嚴格裝置主要工藝條件的改變不能通過能量因數得到反映和調整關于國外能耗評價指標裝置名稱復雜系數電力蒸汽熱量能量原油蒸餾11.01.01.01.0烷基化117.0延遲焦化5.52.0催化裂化63.36.01.13.7加氫裂化616.0加氫處理0.60.6加氫脫硫0.7催化重整2.7減壓閃蒸0.9潤滑油生產6425.089.08.523.1關于國外能耗評價指標主要裝置復雜系數及公用工程消耗對比

裝置名稱電力(千瓦時/桶)蒸汽(磅/桶)吸熱(千BTU/桶)冷卻(加侖/桶)常壓裝置0.616.3103247常減壓0.7119.6125395催化裂化1.9798113650催化重整1.624314426延遲焦化1.234288700加氫裂化9.68.5238--渣油加氫6.039108501溶劑脫瀝青1.871551561120制氫1.976198106烷基化4.23523663310異構化2.9171134400(1BTU=0.252千卡，1磅=4.536*10-4噸，1加侖=3.7853*10-3立方米)主要工藝裝置公用工程消耗平均值

裝置名稱平均能耗(103*BTU/桶)能量因數常減壓1871.2常壓1541.0催化裂化5033.3延遲焦化3962.6加氫精制900.6加氫裂化4042.6渣油加氫2441.6加氫處理950.6烷基化9406.1催化重整4322.8芳烴裝置4002.6溶劑脫瀝青4072.6潤滑油304419.8關于國外能耗評價指標主要工藝裝置能量因數

煉廠能耗系數法

殼牌公司所采用的能耗系數法：將各種形式的能耗換算為標準的煉廠燃料：標準燃料：高熱值10300大卡/公斤蒸汽：12噸蒸汽=1噸標準燃料電力：3000度電=1噸標準燃料裝置能耗和全廠能耗均以進料量的百分數表示。關于國外能耗評價指標根據該集團煉油廠的平均數據，確定各工藝裝置的能耗系數和公用工程的能耗系數。對各工藝裝置來講：進料量×能耗系數=理論能耗∑理論能耗=全廠理論能耗實際能耗/理論能耗=能耗指數如果能耗指數>100%，則能耗存在不合理之處。如果能耗指數<100%，則說明節能工作富有成效。加工損失的理論值也可以用相似的方法計算，即用損耗系數×進料量=理論加工損失。關于國外能耗評價指標裝置名稱能耗系數(進料%)損耗系數(進料%)常壓裝置1.90.3減壓裝置1.80.2鉑重整5.60.2柴油加氫2.50.2氧化瀝青4.40.5氣體處理2.60.3硫磺回收2.512.2潤滑油調合1.20.2關于國外能耗評價指標殼牌公司煉廠主要工藝裝置能耗和損失系數

印度信任煉廠復雜系數法復雜系數法由美國的納爾遜提出。該方法以投資費用的高低作為衡量工藝裝置復雜程度的標志。復雜系數的要點如下：令美國平均規模煉油廠的常壓裝置的復雜系數為1其他裝置每加工一桶原料的投資費用和常壓裝置每加工一桶原油的投資費用相比，前者為后者的多少倍，就稱某裝置比常壓裝置“復雜”多少倍，或者說某裝置的復雜系數為多少

比如：美國1975年平均規模煉廠常壓裝置每加工一桶原油的投資費用為104美元，焦化裝置(15400桶/日)每加工一桶原料的投資費用為570美元，則常壓裝置的復雜系數為1，焦化裝置的復雜系數為570/140=5.5。關于國外能耗評價指標煉廠復雜系數表示整個煉廠每加工一桶原油的投資費用為常壓裝置每加工一桶原油投資費用的倍數。

假定一個煉油廠只有常壓和焦化兩套裝置，焦化裝置的進料量占常壓裝置進料量的18%，每一桶原油在焦化裝置引起的投資費用為0.18×570=102美元，復雜系數的增加量為0.18×5.5=0.99，全廠每加工一桶原油的投資費用為常壓裝置的1.99倍，或者說全廠復雜系數為1.99。

關于國外能耗評價指標全廠復雜系數的計算方法如下：C=∑Ci×Fi+Ct式中：Ct為常壓裝置的復雜系數1.0，

Ci為各二次加工裝置的復雜系數

Fi為各二次加工裝置的進料量占常壓裝置進料量的百分數。關于國外能耗評價指標裝置名稱復雜系數裝置名稱復雜系數常壓裝置1流化焦化5減壓裝置2延遲焦化5熱裂化3制氫1.2催化裂化5.5溶劑脫瀝青5催化重整4溶劑抽提4.5加氫裂化6烷基化9加氫處理3異構化3加氫精制4

關于國外能耗評價指標各主要工藝裝置的復雜系數全廠復雜系數平均能耗Mbtu/桶6.05257.06008.06759.076010.0850關于國外能耗評價指標全廠復雜系數和平均能耗的關系從復雜系數方法可以看出：煉廠的二次加工裝置越多，二次加工裝置的能耗越高，全廠的復雜系數越大。優點：能提供整個煉廠復雜程度的概念，便于同類型煉廠之間的能耗比較。不足之處：常壓裝置的能耗高低不能反映到全廠復雜系數上來。

關于國外能耗評價指標能耗基準因數法

該方法由美國埃克森公司提出其前提是裝置必須有效地利用所輸入的熱量，盡管裝置不可避免地有低溫位熱損失或其他加工熱損失，這些熱損失也必須合理這種方法取湯姆遜能量因數法的優點，避免其缺點關于國外能耗評價指標該方法首先規定各裝置統一的有效操作和公用工程條件，主要內容如下：

（1）對常壓、減壓、催化裂化等42套工藝裝置，分別建立標準的能量平衡，并將主要工藝參數(如常壓重油收率、催化<430F的轉化率等)與裝置能耗相關聯，制定出標準狀況下的能耗基準因數(EnergyGuidelineFactor,EGF)。在標準狀況下，裝置的關鍵工藝參數發生變化，能耗基準因數也隨著變化。

關于國外能耗評價指標（2）對上述42套工藝裝置中的任何一套，均可根據其處理量、開工天數、能耗基準因數等求出有效能耗。（3）裝置的實際能耗與有效能耗之比稱為基準線(Guideline)。（4）若基準線值為100%，說明裝置在有效用能方面達到標準狀況；若基準線值大于100%，說明裝置在使用能量方面有浪費現象，有待改進；若基準線值低于100%，則說明裝置在使用能量方面優于標準狀況。

關于國外能耗評價指標優點：能耗對比基準建立在相同的有效用能的基礎上，與裝置原有的操作狀況無關，因而便于對比能耗基準因數(EGF)的大小與裝置的工藝條件相關聯，也就是說裝置操作條件的變化，能反映到基準能耗因數上來缺點：前提條件太多，有些前提條件不一定符合其他情況關于國外能耗評價指標能源密度指數（EII）計算方法介紹能量密度指數（EII）美國所羅門公司與1981年建立的評價能耗水平的指標。起初考慮平均EII＝100考慮了煉油工藝裝置的工藝水平、結構、復雜度和利用率不同，對裝置能耗產生的影響。能源密度指數就是煉廠實際能耗與按照其裝置構成和操作情況計算的標準能耗的比值。2006年的績效評價對各裝置的標準值或者公式進行了較大的改動。因此新老方法相比EII數值變大。各主要裝置標準值計算：

（1）常壓裝置（標準常壓蒸餾為例）

如果API>45，85，

如果API<45，15+0.35*D/870*(100-常渣體積收率*0.95+0.67*(閃蒸區溫度-93.634*LN閃蒸區壓力+233.29)各主要裝置標準值計算：

（1）減壓裝置（標準減壓蒸餾為例）

新公式：如果API>45，85，

如果API<45，15+0.35*D/866*(100-減渣體積收率*0.95+0.71*(閃蒸區溫度-59.82*LN閃蒸區壓力-380.44)各主要裝置標準值計算：（1KBTU＝0.0252千克標油）

（1）某常壓裝置D＝0.857，常渣體積收率＝65.6％，閃蒸區溫度＝325，閃蒸區壓力＝2242（mmHg）

折算標準＝10.6千克標油/噸

（2）某減壓裝置D＝0.903，減渣體積收率＝41.8％，閃蒸區溫度＝375，閃蒸區壓力＝33（mmHg）

折算標準＝11.8千克標油/噸

常減壓標準＝18.3千克標油/噸

某常減壓為：10.5千克標油/噸各主要裝置標準值計算：

（1）減粘

減渣減粘：125（20.6）

常渣減粘：100（16.5）

（2）延遲焦化

舊參數：200（33）各主要裝置標準值計算：(所羅門包括常規氣分)

蠟油催化：

舊：65+COKE*55

重油催化

舊：35+COKE*55

各主要裝置標準值計算：

蠟油催化：焦炭收率5.5％

367.5（64.8）

國內某裝置：42千克標油/噸

重油催化：焦炭收率7.5%

447.5(78.5)

國內某裝置:55.17千克標油/噸各主要裝置標準值計算：加氫裂化

0.6*(VGOdesul+Dieseldesul)+1.6*(VGOToLt+DieselToLt)+0.07*H2Cons

VGOdesul=重蠟油以上產品收率（體積）

VGOToLt＝原料中蠟油含量－重蠟油以上產品收率（也可能＝0）

Dieseldesul＝柴油產率-VGOToLt

DieselToLt=100-VGOdesul-VGOToLt-Dieseldesul

氫耗：單位每桶每立方英尺各主要裝置標準值計算：

高壓加氫裂化

氫耗：433NM3/M3,反應壓力：164.2巴，原料100％蠟油，柴油收率26.5％，重蠟油收率3.6％(重量)

326.4（56.8）

實際能耗：45千克標油/噸

中壓加氫裂化：氫耗：200NM3/M3,反應壓力：108.8巴，原料100％蠟油，柴油收率36.9％，重蠟油收率38％(重量)

197.7(34.7)

實際能耗35.7千克標油/噸

各主要裝置標準值計算：催化重整

連續重整:185+0.27*所有反應器入口和出口溫度差

半再生重整:210+0.37*所有反應器入口和出口溫度差各主要裝置標準值計算：催化重整

連續重整:C5+辛烷值=96,反應器總溫差=210

295.7(65.1)+預加氫70(15)

實際:82.9千克標油/噸(范圍稍有差距)

半再生重整:C5+辛烷值=93.5,反應器總溫差=148

290.6(63.1)+預加氫70(15)

實際能耗81.1千克標油/噸各主要裝置標準值計算：柴油加氫

柴油加氫70(13.1)

柴油加氫脫蠟80(15)

柴油Z-SORB90(16.8)各主要裝置標準值計算：烷基化

新公式:均為400(90.7)

國內某企業126.5各主要裝置標準值計算：MTBE

新公式:400(85.7)

國內某企業98.05各主要裝置標準值計算：制氫

石腦油:200(178)

干氣:(23030.3-227.27*原料中氫含量(體積比))/(115.15-原料中氫含量)

某裝置原料中氫含量39%(V)計算結果186(165.5)

實際能耗202千克標油/千M3

一、常規裝置

1、原油常壓蒸餾SCU

\API>45,85,15+0.35*D/870*(100-常渣體積收率*0.95+0.67*(閃蒸區溫度-93.634*LN閃蒸區壓力+703.29-445))輕度常壓MCU

\API>45,85,15+0.35*D/870*(100-常渣體積收率*0.95+0.67*(閃蒸區溫度-93.634*LN閃蒸區壓力+703.29-445))2、減壓蒸餾

標準減壓裝置(VAC)VAC

15+0.35*D/866*((100-常渣體積收率*0.95)+0.71*(閃蒸區溫度-89.872*LN閃蒸區壓力-234.56-615))重原料減壓(HFV)HFV65緩和減壓分餾(MVU)MVU50減壓閃蒸（VFL)VFL30特大型減壓裝置(VFR)VFR803、減粘裝置

常渣減粘不帶SOAKER塔(VAR)VAR100常渣減粘帶SOAKER塔(VARS)VARS90減渣減粘不帶SOAKER塔(VBF)VBF125減渣減粘帶SOAKER塔(VBF)VBFS1104、熱裂化

2205、焦化

延遲焦化(DC)DC2006、催化裂化

流化催化裂化(FCC)FCC65+[55*(焦產率Wt%)]中等苛刻度渣油催化裂化（MRCC）MRCC35+[55*(焦產率Wt%)]渣油催化裂化(RCC)RCC0+[55*(焦產率Wt%)]7、加氫裂化

緩和加氫裂化(HMD)HMD0.6*(VGOdesul+Dieseldesul)+1.6*(VGOToLt+DieselToLt)0.07*H2Cons苛刻加氫裂化(HSD)HSD石腦油裂化(HNP)HNP180氫-油法加氫裂化(HOL)HOL350

LC-Fining(LCF)LCF3508、催化重整

半再生(RSR)RSR210+0.37*所有反應器入口和出口溫度差循環再生(RCY)RCY175+0.27*所有反應器入口和出口溫度差連續再生(RCR)RCR185+0.27*所有反應器入口和出口溫度差9、制氫(產品),KSCF/天

甲烷蒸汽轉化(HSM)HSM(23030.3-227.27*原料中氫含量(體積比))/(115.15-原料中氫含量)石腦油蒸汽轉化(HSN)HSN200乙基叔丁基醚ETBEETBE350甲基叔戊基醚TAME（醚產品）TAME400異辛烷isooctene

90013、烷基化（產品）

HF法(AHF)AHF400

H2SO4法(ASA)ASA40016、汽油石腦油加氫處理

C4~C6進料的脫硫C4C695石腦油餾分的脫硫和飽和烯烴CONV70最小烷烴損失下的FCC汽油脫硫GOCT75裂解汽油或石腦油的脫硫PYGD80對汽油中苯進行選擇性加氫BSAT85對裂解汽油或石腦油進行選擇性加氫和脫硫的組合工藝PYGC100對裂解汽油或石腦油進行選擇性加氫PYGS55S－Zorb裝置加工的汽油脫硫ZORB70煤油加氫

對煤油或噴氣燃料加氫精制CONV60對煤油的選擇性脫硫和脫芳ASAT55柴油加氫處理

對柴油和蠟油的選擇性加氫和脫芳ASAT65脫除進料中小于95%的硫CONV70脫除進料中95%～99%的硫DHS70脫除進料中大于99%的硫DUS70中間餾分油脫蠟裝置再轉化蠟時用以降低濁點、凝固點或冷濾點MDDW80S－Zorb裝置加工的柴油或蠟油進行脫硫ZORB90EII是實際能耗除以煉廠標準能耗的比值。公式如下：EII=(煉廠實際總能耗/當年天數)/{Σ[(裝置利用能