一種乙烯生產(chǎn)過程的分布式能效評估指標(biāo)體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能效評估指標(biāo)體系，特別是關(guān)于一種乙烯生產(chǎn)過程的分布式能效 評估指標(biāo)體系。
【背景技術(shù)】
[0002] 工信部《工業(yè)節(jié)能"十二五"規(guī)劃》中明確提出，2015年石油化工"單位工業(yè)增加 值"能耗比2010年下降18%。乙烯工業(yè)是石油化工行業(yè)的支柱，乙烯產(chǎn)量的高低是衡量一 個國家石油化工發(fā)展水平的主要標(biāo)志。
[0003] 自20世紀(jì)60年代以來，我國一直注重乙烯工業(yè)的發(fā)展，乙烯生產(chǎn)已具有相當(dāng)規(guī) 模，產(chǎn)量位居世界第二，但由于我國對于乙烯強(qiáng)大的市場需求量，國內(nèi)乙烯自給率截止到 2015年僅為61 %。同時，我國的乙烯生產(chǎn)技術(shù)與國際技術(shù)水平仍有很大差距，2006年，國際 先進(jìn)水平的乙烯綜合能耗達(dá)到500千克標(biāo)油/噸，而我國與之相比高40%左右。由于國內(nèi) 缺乏輕烴資源，乙烯生產(chǎn)以石腦油為主，使生產(chǎn)成本相對較高，因此，著力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和 轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，提高乙烯生產(chǎn)的能源利用率是乙烯生產(chǎn)的主要發(fā)展目標(biāo)。
[0004] 若要實現(xiàn)乙烯工業(yè)集約型增長的目標(biāo)，提高能效是最有效的手段，但前提是對乙 烯生產(chǎn)的能源使用情況進(jìn)行合理、科學(xué)、有效的評估。在實際應(yīng)用中，乙烯生產(chǎn)往往局限在 對部分設(shè)備的技術(shù)改造和工藝改進(jìn)上，而缺乏科學(xué)有效的能效評估指標(biāo)體系，使進(jìn)一步挖 掘節(jié)能潛力，降低能耗受到很大的限制。目前為止，針對乙烯生產(chǎn)提出的能效評估指標(biāo)體系 如下：
[0005] (1)結(jié)合乙烯企業(yè)競爭力的特點(diǎn)，建立了適合乙烯企業(yè)競爭力分析的評價指標(biāo)體 系，提出了企業(yè)規(guī)模、技術(shù)能力等6方面影響乙烯企業(yè)競爭力的評價內(nèi)容和總資產(chǎn)、乙烯能 力、石油自給率等18項評價指標(biāo)。但由于影響企業(yè)競爭力的因素有很多，同時企業(yè)間的競 爭是一個不斷調(diào)整的動態(tài)過程，許多評價指標(biāo)的權(quán)重值需要對照具體情況和時間推移做出 相應(yīng)的調(diào)整。
[0006] (2)基于收集和整理國內(nèi)各乙烯流程近10年的歷史操作數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)與相關(guān)能 耗、物耗數(shù)據(jù)，針對不同技術(shù)乙烯流程的能耗與原料及產(chǎn)品、負(fù)荷與生產(chǎn)能力能耗特征，建 立單裝置、多裝置以及行業(yè)的多級乙烯流程能耗指標(biāo)體系，包括監(jiān)測指標(biāo)，分析指標(biāo)和能效 指標(biāo)。該指標(biāo)體系對乙烯流程的工藝分析不全面，同時數(shù)據(jù)復(fù)雜，可操作性差。
[0007] (3)從不同粒度（設(shè)備級、過程級、系統(tǒng)級）、以及不同層面（管理能效、生產(chǎn)能效、 環(huán)境能效和經(jīng)濟(jì)能效等）建立典型石化生產(chǎn)（包括乙烯生產(chǎn)過程中的催化裂化）的能效指 標(biāo)體系。該指標(biāo)體系沒能對具體生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，沒有對工業(yè)流程橫向分段分析，同時指 標(biāo)缺乏對具體生產(chǎn)過程的時間尺度、指標(biāo)性質(zhì)的具體考慮。
[0008] 綜上所述，在現(xiàn)有的乙烯生產(chǎn)能效評估指標(biāo)體系及其構(gòu)建中，（1)沒有考慮企業(yè) 間競爭是一個不斷調(diào)整的動態(tài)過程，忽略了許多評價指標(biāo)對照具體情況和時間推移的權(quán)重 值；（2)針對乙烯生產(chǎn)的工藝分析不全面，同時數(shù)據(jù)多且復(fù)雜，可操作性差。（3)雖然在（2) 的基礎(chǔ)上對生產(chǎn)過程分層次研究，但沒能對具體生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，沒有對工業(yè)流程分段 分析，同時缺乏對指標(biāo)時間尺度、指標(biāo)多維度劃分的考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種乙烯生產(chǎn)過程的分布式能效評估指標(biāo)體 系的構(gòu)建方法。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0011] (1) 一種乙烯生產(chǎn)過程的分布式能效評估指標(biāo)體系，實現(xiàn)了針對乙烯生產(chǎn)過程全 面、科學(xué)的能效評估。該體系根據(jù)實際乙烯生產(chǎn)過程的介質(zhì)流進(jìn)行工藝分段，然后根據(jù)生產(chǎn) 監(jiān)測和能效評估要求，同時考慮指標(biāo)的級別和時間尺度，最后確定分布式的能效評估指標(biāo) 體系。該指標(biāo)體系的特征在于對乙烯生產(chǎn)過程用能分析增加了撕能效評估指標(biāo)，對乙烯生 產(chǎn)過程能源種類分析增加了熵能效評估指標(biāo)，對具體能效評估指標(biāo)從工藝分段、時間尺度、 指標(biāo)級別確定分布式的能效評估指標(biāo)體系，從而有效改善乙稀生產(chǎn)能效評估指標(biāo)的集中性 和單一性，實現(xiàn)乙烯生產(chǎn)過程全面、多維度的能效評估。
[0012] (2)根據(jù)生產(chǎn)介質(zhì)流將乙烯生產(chǎn)過程分為乙烯生產(chǎn)全段，原料裂解段和產(chǎn)品回收 分離段，依據(jù)生產(chǎn)監(jiān)測和能效評估要求，從能源消耗、能源強(qiáng)度、能源轉(zhuǎn)化、能源外送、熵、 畑產(chǎn)品收率、回收率多維度對指標(biāo)進(jìn)行分級；其中乙烯生產(chǎn)全段、原料裂解段、產(chǎn)品回收分 離段分別用A、B、C表示，一級指標(biāo)和二級指標(biāo)分別用a、b表示，各指標(biāo)編號見括號內(nèi)標(biāo)號， 如表1 :表1
[0013] 表 1
[0014]
[0015] CN 105139155 A I兄明書 3/9 頁
[0016] 其中，綜合能耗、單位產(chǎn)品綜合能耗、單位工業(yè)增加值能耗由《綜合能耗計算通則 GB/T 2589- 2008》給出；裂解深度和急冷油粘度由軟測量得到；外送綜合能耗依據(jù)外送能 源種類按照《綜合能耗計算通則GB/T 2589- 2008》計算；單位高壓蒸汽能耗=綜合能耗/ 高壓蒸汽*折能系數(shù)；裂解爐熱效率=裂解爐有效能量/裂解爐供給能量；壓縮機(jī)能耗根 據(jù)消耗電能得到；產(chǎn)品收率=對應(yīng)產(chǎn)品/產(chǎn)品總量；回收率=回收量/總投入量；熵和傭的 能效評價指標(biāo)計算公式如下：
[0017] 在乙烯生產(chǎn)過程中，消耗能源和動力外送能源中的1.0 MPa蒸汽和0. 4MPa蒸汽消 耗量和外送量相同，在綜合能耗的計算中，將該蒸汽的能耗忽略。但實際情況是兩種蒸汽雖 然"量"沒有變，但是"質(zhì)"發(fā)生了變化，且煙的變化與蒸汽的輸入溫度，輸出溫度和環(huán)境溫 度有關(guān)，采用細(xì)指標(biāo)能夠更有效的監(jiān)測能耗，從而實現(xiàn)有效的能效評估。
[0018]
[0019] 其中：T。表示環(huán)境溫度，T _表示系統(tǒng)末端蒸汽溫度，T ιη表示進(jìn)入系統(tǒng)的蒸汽溫 度，單位：°C。
[0020] 在原料裂解段，鍋爐給水在高溫高壓下產(chǎn)生中間能源介質(zhì)超高壓蒸汽，因此，對于 超高壓蒸汽能源介質(zhì)來說，鍋爐給水轉(zhuǎn)化為超高壓蒸汽的能量是收益?zhèn)?，原料裂解段的?部消耗能源為支付畑。為了計算中間介質(zhì)轉(zhuǎn)化的能源利用情況，定義超高壓蒸汽介質(zhì)_收 益率，用來表征原料裂解段消耗能源產(chǎn)生超高壓蒸汽的能源利用率。
[0021]
[0022] 其中：T。表不環(huán)境溫度。
[0023] 通過對乙烯生產(chǎn)過程能源種類分析，確定乙烯生產(chǎn)過程消耗能源的種類分布，增 加了熵能效評估指標(biāo)，根據(jù)計算結(jié)果判斷能源屬于分布式能源（> =0.5)或集中式能源 (〈〇. 5)，進(jìn)而確定主要用能形式并找出用能環(huán)節(jié)。
[0024]
[0025]
[0026] 其中，m表示能源種類總數(shù)，i表示第i種能源。
[0027] (3)通過對實際乙烯生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，指標(biāo)的時間尺度為年、季度、月、 旬、周、日、班、小時、實時；如表2,以時間尺度進(jìn)行指標(biāo)分布，從而確定分布式能效評估指 標(biāo)體系，實現(xiàn)乙烯生產(chǎn)過程全面、多維度的能效評估。
[0028] 表 2
[0029]
[0030] CN 105139155 A m ~P 5/9 頁
[0031] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明通過乙烯生產(chǎn)物質(zhì)流 清涼變化將乙烯生產(chǎn)劃分為乙烯生產(chǎn)過程全段、原料裂解段、產(chǎn)品回收分離段，使指標(biāo)提取 更具體、細(xì)微，為乙烯生產(chǎn)過程全面、科學(xué)的能效評估提供了重要保證；2、本發(fā)明充分考慮 了嫻和熵的能效評