石油化工合理利用能源設計導則石化股份建標函〔2011〕750號.doc

UDC 中華人民共和國行業(yè)標準 SH/T 3003-201X石油化工合理利用能源設 計 導 則Design guideline for effectively utilizing energysources in petrochemical industry 發(fā)布 實施國家石油和化學工業(yè)局 發(fā)布中華人民共和國行業(yè)標準石油化工合理利用能源設 計 導 則Design guideline for effectively utilizing energysources in petrochemical industrySH/T 3003-201X主編單位： 主編部門： 批準部門： 北 京目 次1 總則 12術語 23 一般規(guī)定34工廠設計55生產裝置66工業(yè)爐77儲運 98供熱 109給水排水1110供電 12 10.1 供配電系統(tǒng)12 10.2 照明12用詞說明14附：條文說明15SH/T 3003-201X1 總 則1.0.1 為保證在石油化工設計中貫徹中華人民共和國節(jié)約能源法，特制定本導則。1.0.2 本導則適用于石油化工新建、擴建和改建工程的設計。1.0.3 在技術經(jīng)濟合理的前提下，石油化工設計應采用節(jié)能的先進工藝和設備，以降低能耗、提高效益，節(jié)能的同時應重視投資效果，節(jié)約單位能量的投資額、投資回收年限等應符合國家或行業(yè)現(xiàn)行規(guī)定。1.0.4 執(zhí)行本導則時，尚應符合現(xiàn)行有關強制性標準規(guī)范的規(guī)定。 l.0.5 各種節(jié)能措施的設計和實施必須遵守國家環(huán)境保護法規(guī)的規(guī)定。12 術 語2.0.1 能源 Energy sources 能源指產生各種能量的物質，或從這些物質中經(jīng)過加工制造出的具有能量的物質。2.0.2 節(jié)能 Energy conservation 節(jié)能是指加強用能管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。2.0.3 先進控制 Advanced process control(APC) 先進控制是指在動態(tài)環(huán)境中，基于模型、借助計算機的充分計算能力，為工廠獲得最大利潤而實施的運行和技術控制策略。2.0.4 熱泵精餾 Heat pump distillation 熱泵精餾就是把塔頂蒸汽加壓升溫，使其返回用作本身的再沸熱源，回收其冷凝潛熱。2.0.5 濃縮倍數(shù) Cycle of concentration 循環(huán)冷卻水的含鹽濃度與補充水的含鹽濃度之比值，2.0.6 污垢熱阻 Fouling resistance 表示換熱設備傳熱面上因沉積物而導致傳熱效率下降程度的數(shù)值，單位為m2·KW。2.0.7 夾點技術 Pinch technology一種根據(jù)夾點對換熱器網(wǎng)絡進行系統(tǒng)綜合的技術。其過程是首先對換熱器網(wǎng)絡的夾點進行分析，再根據(jù)夾點特性，按照若干具有一定理論意義的經(jīng)驗規(guī)則對換熱器網(wǎng)絡進行系統(tǒng)綜合。23 一 般 規(guī) 定3.0.1 石油化工設計的前期工作、基礎工程設計和詳細工程設計的各個環(huán)節(jié)，均應重視合理利用能源和節(jié)約能量。在可行性研究、總體設計和基礎工程設計文件中，必須有合理利用能源的專門篇(章)論述。3.0.2 在自動控制方案設計中，除滿足一般生產要求外，還應根據(jù)節(jié)能的要求，合理配置各種監(jiān)控、調節(jié)、檢測及計量等儀表裝置及控制系統(tǒng)。有條件、且效益明顯時，宜考慮配置先進控制系統(tǒng)。3.0.3 在輸送能源的下列處所應設置檢測計量儀表： 1 進出工廠處； 2 進出各個生產裝置處； 3 進出生產和消耗能源的主要設備處。3.0.4 根據(jù)能量平衡計算的需要，設置必要的儀表測試接口。3.0.5 應選用高效節(jié)能的機、泵。嚴禁選用國家已公布屬于淘汰的機、泵產品。在正常負荷下，機、泵運行工況應處于性能曲線的高效區(qū)，并應采取合理的調節(jié)方式予以保證。3.0.6 驅動機應與機、泵的負荷相匹配。電動機所需功率的安全系數(shù)應按表3.0.6選取。若選用汽輪機作原動機時，汽輪機應滿足泵在額定工況下所需的功率，并留有10%的安全余量。表3.0.6 電動機所需功率的安全系數(shù)名 稱軸功率(kW)安全系數(shù)般離心泵751.10一般離心泵21741.15一般離心泵3201.251.30一般離心泵31.50開式漩渦泵1.602.50閉式漩渦泵2.203.30容積式泵1.101.253.0.7 在考慮工藝流程和設備布置方案時，應合理利用物料的壓力能或位能輸送物料。3.0.8 應合理選擇各種管道的管徑。石油化工企業(yè)工藝裝置內管道的管徑應根據(jù)石油化工企業(yè)工藝裝置管徑選擇導則SH3035-2007確定，煉油裝置和儲運系統(tǒng)管道的管徑應根據(jù)煉油廠全廠性工藝及熱力管道設計規(guī)范SH/T3108-2000確定。3.0.9 在滿足生產及安裝要求的前提下，應選用管道阻力小的閥門、管件等。3.0.10 應選用結構先進、質量可靠的蒸汽疏水閥。3.0.11 應重視各種設備、管道及其附件的保溫、保冷工程設計，合理確定保溫、保冷材料的結構和經(jīng)濟厚度。33.0.12 應合理進行管道的伴熱設計。伴熱介質應考慮就近利用回收的蒸汽凝結水、熱水及有余熱的物料，盡量節(jié)省蒸汽。在滿足工藝需要和經(jīng)濟合理的前提下，可考慮采用電伴熱。3.0.13 水、電、氣、蒸汽等公用工程設施應盡可能根據(jù)聯(lián)合裝置的布置和要求統(tǒng)一設置。3.0.14 對于高溫高壓蒸汽管道的管托，宜選用隔熱管托。3.0.15 科學使用循環(huán)水，杜絕循環(huán)水直排，適度回用處理的合格污水。3.0.16 采用技術比較成熟的冷凝水回收工藝，積極推行清潔生產新工藝，在生產裝置中強化蒸汽的合理使用，減少冷凝水、酸性水、含油污水的產生；合理提高循環(huán)水濃縮倍率，降低補水率。3.0.17 合理提高化學水制水比，減少濃水排放。3.0.18 對主要建構筑物應盡合理采用節(jié)能新技術、新材料和合理的結構型式。44 工 廠 設 計4.0.1 確定新建石油化工廠產品方案時，除應考慮市場需求和發(fā)展趨勢外，還應慎重考慮與能耗直接相關的裝置或單系列設備的生產能力，使其達到經(jīng)濟規(guī)模，所選產品方案和裝置規(guī)模還應符合國家的產業(yè)政策和國民經(jīng)濟發(fā)展的要求。4.0.2 需要分期建設的石油化工廠，應做好總體規(guī)劃，協(xié)調好分期建設的產品方案、物料平衡及燃料和能量平衡，實現(xiàn)綜合利用，避免發(fā)生中間產品或最終產品的放空或焚燒。4.0.3 工廠設計的工藝路線和技術方案選擇，應符合下列要求： 1 工藝路線的選擇應進行技術經(jīng)濟和能耗比較。 2 工廠最終產品和中間產品應以用戶對產品質量的要求為前提，根據(jù)不同用途慎重確定不同的質量指標。 3 采用對環(huán)境友好的清潔生產工藝，以減少“三廢”排放量、在滿足環(huán)保排放達標要求的前提下, 應采用低能耗的“三廢”處理工藝。4.0.4 在全廠總流程設計中，應盡量搞好原料的優(yōu)化和綜合利用。副產物料應充分回收用于生產石油化工產品或作燃料，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，盡可能減少排放。4.0.5 在進行工廠總平面布置時，應進行多方案比選，規(guī)劃好各功能區(qū)。在符合有關規(guī)范的要求下，生產裝置宜采用聯(lián)合布置，減少經(jīng)由罐區(qū)的供下游裝置的出料方式。4.0.6 在工廠總圖運輸設計中，應根據(jù)當?shù)貤l件和物料情況選定能耗低的運輸方式。廠內的鐵路、道路和廠門等的設置，應兼顧貨物運輸，使其運輸功耗盡可能小。4.0.7 在工廠總體規(guī)劃和分期建設中，應注意從全局出發(fā)搞好地區(qū)性協(xié)作，應合理確定每期建設的水、電、氣、蒸汽來源、參數(shù)及本廠的自建規(guī)模。4.0.8 工廠燃料系統(tǒng)設計應對工廠副產可燃物通過平衡充分利用，合理確定工廠燃料管網(wǎng)系統(tǒng)。4.0.9 工廠生產過程中產生的反應熱及其它余熱，應根據(jù)其能量品位用于物料加熱或產生相應參數(shù)的蒸汽，對于低品位熱能宜統(tǒng)籌考慮，建立全廠低品位熱能的利用系統(tǒng)。4.0.10 根據(jù)工藝生產的要求以及全廠熱力、動力平衡的合理性，對大功率的機泵宜選用汽輪機驅動，汽輪機型式的選擇，應根據(jù)全廠蒸汽平衡確定，盡量選用背壓式汽輪機，并適當設置抽汽凝汽式或純凝汽式汽輪機，以適應負荷變化的調節(jié)。4.0.11 在進行供水系統(tǒng)的劃分和水平衡設計時，應力求做到重復利用、循環(huán)使用、一水多用。4.0.12 原材料、中間產品和產品的儲運系統(tǒng)設計，應在設備能力和結構、操作溫度、操作方式等方面綜合考慮并合理安排，以求得較佳的節(jié)能效果，4.0.13 工廠的集中采暖系統(tǒng)，宜采用熱水作熱媒。4.0.14 工廠設計中采用夾點技術對裝置換熱網(wǎng)絡進行設計，優(yōu)化能量消耗。4.0.15 在工廠設計過程中盡量采用水夾點技術，采用分級控制、串級使用，提高循環(huán)使用率，減少污水產生量，根據(jù)污水的性質、品位、回用成本選擇穩(wěn)妥、可靠的回用技術方案。4.0.16 優(yōu)化設計蒸汽動力系統(tǒng)，生產裝置進行熱聯(lián)合，較好地實現(xiàn)熱、電聯(lián)供。4.0.17 工廠設計應做全廠性的能量平衡和(火用)分析。4.0.18 合理采用火炬氣回收技術。4.0.19 在進行全廠蒸汽系統(tǒng)的平衡時，應充分規(guī)劃好蒸汽的分級使用，低位能的蒸汽及冷凝水的利用。55 生 產 裝 置5.0.1 生產裝置內各設備的生產能力和操作制度(年操作時數(shù)、間斷或連續(xù)操作方式等)應相適應。5.0.2 生產裝置的設計應做好裝置物料和能量平衡，合理地按品位高低分級利用各種能量。5.0.3 生產裝置的設備布置設計，應有利于熱能和位能的充分利用。5.0.4 應選擇合理的工藝操作條件(溫度、壓力、物料配比、濃度等)，并對減壓過程釋放的能量合理利用。5.0.5 反應單元操作的設計應符合下列要求： 1 選擇高效催化劑，合理確定反應配方，采用先進的反應器； 2 充分利用反應熱加熱工藝物料、副產蒸汽或預熱鍋爐給水等； 3 合理選擇反應器的供熱方式和介質； 4 反應過程宜采用計算機控制： 5 技術可行時，應將反應和其它過程(也包括其它反應過程)組合起來。5.0.6 分餾、吸收、萃取等單元操作的設計應符合下列要求： 1 確定方案時，應進行能耗比較，合理確定分離順序、操作條件、產品收率和質量； 2 應積極采用新型、高效塔盤和填料； 3 塔系統(tǒng)宜采用熱進料、中間再沸器、中間冷凝器措施； 4 采用最佳回流比； 5 合理選擇吸收劑、萃取劑，并確定適宜的溶劑比； 6 對于沸點相近的物系分離如無合適的低品位熱能可用時，宜采用熱泵精餾。5.0.7 傳熱單元操作的設計應符合下列要求： 1 換熱系統(tǒng)的設計采用先進技術和軟件進行優(yōu)化集成； 2 合理確定傳熱介質的流速，特別是控制傳熱一側的流速，合理選擇熱端和冷端的溫差； 3 傳熱系統(tǒng)中的冷卻和加熱介質，應按能量品位合理選用； 4 傳熱面積不宜有過大的預留系數(shù)； 5 宜采用新型、高效的換熱設備； 6 采用先進的換熱器防垢技術和清洗技術。5.0.8 生產裝置應考慮全過程的系統(tǒng)節(jié)能(含排放尾氣能量的綜合利用)。5.0.9 生產裝置（單元）之間應盡可能考慮熱聯(lián)合。5.0.10 大型壓縮機的驅動機選型，應結合廠區(qū)的汽源和電源等條件統(tǒng)籌考慮。5.0.11 合理采用除氧器乏汽的閉式回收技術。5.0.12 合理采用新型分離技術，如抽提蒸餾技術、分壁式塔器技術、絡合分離技術、微波分離和磁性分離技術、反應蒸餾技術、膜法分離技術等。66 工 業(yè) 爐6.0.1 確定工業(yè)爐燃料時，應在滿足工藝條件和設備要求的前提下，根據(jù)爐型特點盡量采用或部分利用從工藝裝置回收的可作為燃料的油和氣。6.0.2 根據(jù)工業(yè)爐煙氣和操作工礦的具體特點，合理確定露點溫度，充分利用煙氣余熱，盡可能地降低排煙溫度。6.0.3 工業(yè)爐燃燒器的類型，應根據(jù)爐型、燃料種類和燃燒方式選擇，宜選用新型節(jié)能燃燒器。6.0.4 在設計過剩空氣系數(shù)下，燃燒器的最大放熱量不應低于表6.0.4的規(guī)定：表6.0.4 燃燒器的最大放熱量燃燒器數(shù)量最大放熱量與正常放熱量之比(%)315045125671208115 最大燃燒能力和最小燃燒能力的調節(jié)比，對液體燃料為31對氣體燃料為51。6.0.5 燃燒器的空氣過剩系數(shù)應按表6.0.5選用。表6.0.5 空氣過剩系數(shù)燃 燒 器 類 型空氣過剩系數(shù)自然給風的油燃燒器不大于1.25自然給風的氣體燃燒器不大于1.20自然給風的引射式燃燒器不大于1.10強制給風的油燃燒器 不大于1.20強制給風的氣體燃燒器不大于1.156.0.6 在滿足安全操作的前提下，應嚴格控制爐體上各種門、孔和連接縫的數(shù)量，減少漏風造成的能量損失。6.0.7 爐墻結構材料和厚度應經(jīng)濟合理。在在無露點腐蝕、環(huán)境溫度為27和無風的條件下，工業(yè)爐本體和空氣預熱系統(tǒng)的外表面的設計溫度不得大于80。工業(yè)爐散熱損失應控制在2%以下。 注：化學工業(yè)爐結構設計規(guī)定HG205412006規(guī)定：爐體外表面的設計溫度應不大于100，以6080為宜； 評價企業(yè)合理用熱技術導則GBT348693規(guī)定：在環(huán)境溫度為20時，工業(yè)爐爐內溫度若大于900，爐體外表面(側墻)最高溫度不得大于80； 美國石油協(xié)會標準煉油廠常用火焰加熱爐APl 560規(guī)定：輻射和對流段外壁表面的設計溫度，在無風條件下，環(huán)境溫度為27時，不得超過82。當采用預熱空氣系統(tǒng)時，熱煙氣和熱空氣管道的設計條件應和上述相同。76.0.8 按長年連續(xù)運轉設計的管式爐，當燃料中的含硫量等于或小于0.1% (重量)時，管式爐的熱效率值不應低于表6.0.8所列的指標。表6.0.8 燃料基本不含硫的管式爐熱效率指標爐 別一般管式爐設計熱負荷 (MW)轉化爐或裂解爐1l22336612122424熱效率(%)5565758084889091 注：管式爐的保證熱效率一般可比設計熱效率低1%2%； 如要求熱效率指標大于表6.0.8的規(guī)定時,對增加設施的費用應進行經(jīng)濟評價，增加投資的回收年限般不應超過三年。6.0.9 采用先進成熟的空氣預熱技術和強化傳熱技術。87 儲 運7.0.1 儲運系統(tǒng)油品損耗量較大。為降低損耗，可采用如下措施： 1 儲存沸點低于45的甲B類液體應選用壓力儲罐。沸點高于45，且閃點小于28的甲B類油品儲罐應選用浮頂罐或內浮頂罐，閃點大于或等于28至小于45的乙A類油品，儲罐宜選用浮頂罐或內浮頂罐； 2 當選用固定頂罐時，應設置呼吸閥及呼吸閥擋板，必要時可設置氮封系統(tǒng)或油氣回收裝置； 3 罐內油品脫水，應采用技術成熟、安全可靠的脫水技術； 4 因氣溫較高或地區(qū)氣壓較低，致使輕油罐車上部卸油有困難時，宜采用新型高效節(jié)能泵代替真空輔助系統(tǒng)。7.0.2 電動離心泵應采取低能耗的調節(jié)方式調節(jié)流量。在具備條件時，應采用電動機調速代替閥門控制。 7.0.3 油品不應在罐內加熱至較高溫度后儲存。需要升溫輸送的油品，輸送時可采用罐內局部加熱或管道加熱。油品的加熱應根據(jù)工藝操作要求，合理選擇加熱蒸汽等級或熱水（凝液），充分利用低品位的蒸汽和熱水。7.0.4 應合理選擇油品的儲存溫度。油品的最低儲存溫度應比凝固點高315，原油的儲存溫度不得高于初餾點。7.0.5 低溫儲罐應采用新型可靠的保冷措施。7.0.6 低溫壓力罐區(qū)，介質與裝置之間正常工況或檢修工況期氣相連通線為間斷通氣時，罐區(qū)宜增設氣體回收系統(tǒng)。7.0.7 高溫地區(qū)的常溫儲罐宜采用外涂涼涼膠，以減少夏季噴淋水用量。7.0.8 液化烴罐區(qū)管線安全閥泄壓時，為減少損失，宜泄入相同介質的罐內。98 供 熱8.0.1 應充分利用工藝裝置余熱產生的蒸汽來滿足工廠的供熱需要。不足部分可考慮設鍋爐房或區(qū)域熱電站等供熱熱源。8.0.2 應充分利用工藝余熱預熱脫鹽水或鍋爐給水。8.0.3 工廠內需新建獨立的熱源時，應把節(jié)能作為選擇方案的重要因素，并經(jīng)多方案的技術經(jīng)濟比較，確定最佳的供熱方案。8.0.4 蒸汽系統(tǒng)的設計容量應根據(jù)全廠蒸汽平衡及電平衡后確定，并符合下列原則： l 對熱用戶(包括動力用戶)的用汽參數(shù)及用汽性質應進行歸類整理； 2 工藝生產、采暖通風及生活用汽按最大負荷計算時應計入同時使用系數(shù)； 3 對工藝生產中的間斷用汽應根據(jù)使用周期和間斷周期分別確定，不應簡單疊加； 4 全廠蒸汽管網(wǎng)的熱損失不應超過總熱負荷的5%； 5 生產裝置的副產蒸汽應按正常產汽量計入。8.0.5 通過對熱用戶熱負荷的分析，結合工藝生產裝置副產蒸汽，合理確定熱源蒸汽參數(shù)和蒸汽管網(wǎng)壓力等級，蒸汽管網(wǎng)壓力等級不宜超過四級。8.0.6 做好純供熱、熱電聯(lián)產、熱電冷聯(lián)供及燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等方案比較工作。工廠正常生產所需的中、低壓蒸汽應盡量由蒸汽輪機的抽（背壓）汽提供，不應采用減溫減壓方式供汽。8.0.7 燃煤鍋爐爐型的選擇應在滿足設計煤種及校核煤種的條件下，優(yōu)先選用新型的高效節(jié)煤鍋爐。8.0.8 工廠內蒸汽鍋爐用軟化水或脫鹽水裝置的設計，應結合工藝生產的用水要求以及蒸汽凝結水回收情況，經(jīng)全廠軟化水或脫鹽水的平衡后，確定其生產規(guī)模及供水方案。8.0.9 全廠的蒸汽凝結水應充分回收。對利用蒸汽間接加熱的生產設備，凝結水回收率應達80%以上，對于可能被污染的凝結水，經(jīng)分析有回收價值時，應在凝結水送出裝置設置水質檢測設施，再送凝結水回收裝置予以回收，對于確實不能回收的也應設法利用余熱。8.0.10 鍋爐給水采用軟水或脫鹽水時，鍋爐正常排污率不應大于下列指標： l 以化學軟化水為補給水的供熱式發(fā)電鍋爐和中、低壓工業(yè)鍋爐為5%； 2 以化學軟化水為補給水的凝汽式發(fā)電鍋爐為2%； 3 以化學脫鹽水為補給水的供熱式發(fā)電鍋爐和高壓工業(yè)鍋爐為2%； 4 以化學脫鹽水為補給水的凝汽式發(fā)電鍋爐為1%。8.0.11 水處理系統(tǒng)的設計，在滿足用戶對水質要求的前提下，應選用再生劑耗量低、節(jié)能效果好的工藝方案。8.0.12 采油工廠注水設計宜采用以污代清、升壓增注、污水聚注、污水回用注汽鍋爐、生化技術等節(jié)水措施。109 給 水 排 水9.0.1 工廠給水水源的設計，應根據(jù)取水水源的實際情況，合理優(yōu)化取水口位置、取水泵站形式，最大限度地減少取水、凈化與輸水過程中的能耗。9.0.2 給水處理的設計應符合下列要求： 1 當水源含泥砂量較大時，凈水構筑物宜靠近取水泵站； 2 應選用效率高、能耗低的凈化工藝和設施； 3 降低沉淀池和澄清池排泥水的含水率，宜回收濾池沖洗用水，減少自用水量。9.0.3 工廠供水系統(tǒng)的劃分與水平衡設計，應按下列要求做到一水多用，提高重復利用率。 1 不應采用直流冷卻水系統(tǒng)(使用海水除外)，當必須采用時，應回收利用； 2 易燃液體或氣體的儲罐需要夏季噴淋冷卻時，冷卻水應回收利用； 3 制備軟化水或除鹽水所需要的原水，可采用未受污染的間接冷卻新鮮水； 4 水力輸送灰渣用水和對水質無嚴格要求的生產用水，宜利用經(jīng)過處理的工業(yè)廢水，或在本系統(tǒng)內循環(huán)使用。 9.0.4 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設計應符合下列要求： 1 冷卻塔的設計應采用效率高、能耗低的結構、填料和風機。大、中型冷卻塔的風機，有條件時可采用變頻調速裝置；2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應設置水質處理與水質監(jiān)控設施。3 間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設計濃縮倍數(shù)不宜小于5.0，且不應小于3.0；直冷系統(tǒng)的設計濃縮倍數(shù)不應小于3.0； 4 間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設備傳熱面水側的污垢熱阻值應小于3.44×10-4m2·K/W；閉式系統(tǒng)設備傳熱面水側的污垢熱阻值應小于0.86×10-4m2K/W。 5 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設計壓力回水壓力設計應考慮余壓上塔，以降低能耗；6 應選擇高效、低毒、化學穩(wěn)定性及復配性能良好的環(huán)境友好型阻垢緩蝕藥劑，以減少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水量；7 間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水宜采用再生水，直冷循環(huán)冷卻水系統(tǒng)宜采用間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水以及再生水。9.0.5 當工廠各生產裝置要求供水壓力差別較大時，應考慮采用不同壓力分區(qū)供水方案。當個別裝置要求供水壓力較高時，宜在裝置內單獨設加壓泵。9.0.6 污水處理系統(tǒng)的設計應符合下列要求： 1 清污分離； 2 強化污水預處理，達到污水處理場進水水質要求后才能進入； 3 優(yōu)化工藝設計流程，嚴格控制進入污水處理場的污水量； 4 應選擇低能耗污水處理工藝。9.0.7 在經(jīng)濟合理、技術可行的基礎上，選擇先進的水處理工藝，提高工廠的回用水比例，減少廢水外排。9.0.8 工廠給排水管線的設計，應合理選擇管道材質、接口形式，以避免在生產運行過程中產生泄漏。1110 供 電10.1 供配電系統(tǒng)10.1.1 供電電源和配電系統(tǒng)的設計應進行多方案比較，做到安全可靠、節(jié)約能源、技術先進、經(jīng)濟合理。10.1.2 生產裝置應經(jīng)技術經(jīng)濟比較，選用較高的供配電電壓，減少變壓層次和變電設備重復容量；對大容量用電設備，可采用供電電壓直降配電。10.1.3 生產裝置變配電所的位置應盡量接近負荷中心，縮短供配電距離，減少線路損耗。10.1.4 變壓器臺數(shù)及容量的選擇，除滿足負荷性質、用電容量、運行方式及電動機自啟動要求外，還應對其運行效率進行比較，使投運的變壓器效率高，損耗小。10.1.5 生產裝置中容量較大且僅開工或停工時使用的用電設備宜采用單獨的變壓器供電。10.1.6 最大負荷利用小時數(shù)大于5000小時且長度超過20米或35kV及以上等級電力電纜的截面，應按經(jīng)濟電流密度選擇或校驗，以降低電纜運行電能損耗。10.1.7 在生產裝置中,宜采用熱電聯(lián)產和廢氣(熱)發(fā)電技術。10.1.8 應合理選用電動機，提高其負載率。對負載變化大的機泵應進行節(jié)能計算分析和論證來確定是否采用變頻調速裝置的可行性。10.1.9 生產裝置用電設備所產生的諧波引起電網(wǎng)電壓弦波形畸變率，當超過電能質量公用電網(wǎng)諧波GBT1454993規(guī)定值，應采取下述抑制高次諧波的措施： 1 對諧波電流影響較嚴重的三相四線電回路，其中性線截面應按200%相線截面選擇； 2 用戶與電網(wǎng)連接點的總電壓正弦波畸變率超過規(guī)定的極限值的75%，或用戶向電網(wǎng)注入的諧波電流超過規(guī)定的允許值時，或作為用戶的換流設備總容量規(guī)定值時，經(jīng)由電力部門核算,應裝設就地交流濾波裝置。10.1.10 生產裝置自然功率因數(shù)較低時，應設并聯(lián)無功補償裝置使功率因數(shù)不低于0.90。無功補償設計應符合下列要求： 1 可調式無功補償裝置，應按無功功率最大需要設計。在負荷變動大的變電所，宜采用集中自動補償控制裝置進行無功補償。 2 非可調式無功補償裝置，不宜大于網(wǎng)絡的最小無功負荷。3 對距供電點較遠的大、中容量連續(xù)運行的電氣負荷，宜采用就地無功補償裝置。10.2 用電設備10.2.1 禁止選用國家明令淘汰的電氣用能產品和電氣設備，使用的節(jié)能電氣產品應有節(jié)能認證標志。10.2.2 設計應選用用高效、節(jié)能的電動機，節(jié)能型變壓器等節(jié)能型電氣設備及先進的用能監(jiān)測和控制等技術。10.2.3 供配電系統(tǒng)設計應采用符合國家現(xiàn)行有關標準的高效率、能耗低、性能先進進國家認證的合格產品。供配電設備內的電氣器件應宜選用節(jié)能型產品。10.3 照 明10.3.1 照明設計應在保證生產視覺要求、照明質量和滿足照度標準的前提下，做到節(jié)約能源。1210.3.2 光源選擇應符合下列規(guī)定： l 高大廠房中宜采用高光效長壽命強氣體放電的金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高效節(jié)能燈、LED（半導體發(fā)光二極管）； 2 般場所優(yōu)先選用高效節(jié)能熒光燈，在顯色要求較高的場所宜采用三基色熒光燈、稀土節(jié)能熒光燈、小功率高顯鈉燈、LED（半導體發(fā)光二極管）。10.3.3 燈具選擇應符合下列規(guī)定： 1 除有裝飾需要外，應優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具；燈具的結構和材質應便于維護清潔和更換光源。 2 應采用功率損耗低、性能穩(wěn)定的燈具附件(如節(jié)能型整流器)。10.3.4 照明設計應符合下列規(guī)定： 1 對局部環(huán)境要求較高的場所，可采用分區(qū)或局部提高照度的照明方式； 2 對于采用節(jié)能型電感整流器的氣體放電光源，宜裝設補償電容器，功率因數(shù)不應低于09； 3 在條件允許時或照明安裝功率較大時宜設專用照明變壓器； 4 宜采用各種類型的節(jié)電開關，近窗燈具宜單設分回路和燈開關；輔助實施樓梯照明宜用節(jié)能聲控開關控制或人體感應開工控制。 5 廠區(qū)道路照明、戶外裝置照明，宜采用光電開關、經(jīng)緯度控制器自動控制或集中管理控制。廠區(qū)道路照明宜設置深夜減光控制方案。13用 詞 說 明 對本導則條文中要求執(zhí)行嚴格程度不同的用詞，說明如下： 1表示很嚴格，非這樣做不可的用詞 正面詞采用“必須”； 反面詞采用“嚴禁”。 2表示嚴格，在正常情況下應這樣做的用詞 正面詞采用“應”； 反面詞采用“不應”或“不得”。 3表示允許稍有選擇，在條件許可時，首先應這樣做的用詞 正面詞采用“宜”； 反面詞采用“不宜”。 表示有選擇，在定條件下可以這樣做，采用“可”。14中華人民共和國行業(yè)標準石油化工合理利用能源設 計 導 則SH/T 3003-200×條 文 說 明北 京目 次1 總則 193 一般規(guī)定204工廠設計215生產裝置236工業(yè)爐257儲運 268供熱 279給水排水2810供電 291 總 則1.0.1 為了推進全社會節(jié)約能源，提高能源利用效率和經(jīng)濟效益，保護環(huán)境，保障國民經(jīng)濟和社會的持續(xù)發(fā)展，我國政府制定和頒布了中華人民共和國節(jié)約能源法。為了在石油化工行業(yè)中貫徹落實中華人民共和國節(jié)約能源法。特制定本導則。 節(jié)能是一項長期的工作，其意義在于： l 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對能源的需求越來越大，而容易被利用的能源資源有限，加上能源的開發(fā)需要大量的資金和較長的周期，因此，搞好節(jié)能工作，節(jié)約資源，是保持人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施。 2 在石油化學工業(yè)中，石油、天然氣和煤，既是能源，又是寶貴的原料。原料費用約占生產成本的40%60%，能源費用約占生產成本的20%。節(jié)約能源，降低石油、天然氣和煤等的消耗，可明顯降低生產成本，增加利潤，提高企業(yè)的競爭力。 3 節(jié)能能促進管理的改善和技術的進步。節(jié)能的過程就是一個生產現(xiàn)代化的過程，對管理和工藝技術都提出了更高的要求，因此，通過節(jié)能，有利于改變企業(yè)的落后面貌。 4 節(jié)能有利于環(huán)境保護。節(jié)能意味著減少了能源的開采與消耗，從而減少了煙、塵、灰、硫以及其它污染物的排放。l.0.3 節(jié)能就是應用技術技術上可行、經(jīng)濟上合理、環(huán)境和社會可以接受的方法來有效地利用能源。節(jié)能并不簡單地意味著少用能源，其實質是充分有效地發(fā)揮能源作用，使同樣數(shù)量的能源，可以提供更多的有效能，從而生產出更多、更好的產品，創(chuàng)造出更多產值和利潤。193 一 般 規(guī) 定3.0.2 為了搞好生產運行中的節(jié)能，必須加強操作控制。例如產品純度準確控制不夠是引起過程能量損失的一個主要原因。若產品不合格將蒙受很大的損失，但產品純度過高，將大大增加能耗。 在生產過程中，各種參數(shù)的波動是不可避免的，如原料的成分、氣溫、產量、蒸汽需求量等等，若生產條件能隨著這些條件的變化而相應變化，將取得很大的節(jié)能效果。3.0.3 節(jié)能降耗首先應從管理上加強，沒有健全的能量計量體系，難于對能源的消費進行準確的統(tǒng)計，難于進行能量平衡和定額管理，經(jīng)濟核算、計劃管理就無法實施。3.0.5 石油化工裝置中所用的泵類設備型式繁多，大小不一。不同流量、不同揚程、不同類型的泵效率不同。設計人員應根據(jù)具體情況，盡可能地選用高效節(jié)能型機、泵，并使其在正常負荷下處于性能曲線的高效區(qū)。3.0.13 “氣”是指儀表空氣、工藝空氣、氮氣。204 工 廠 設 計4.0.2 原條文要求盡量避免發(fā)生中間產品或最終產品的暫時放空或焚燒，實際執(zhí)行中有一定困難，從工藝安全性角度考慮不可能做到。如丙烯睛裝置中焚燒爐的設置就考慮了暫時(裝置事故或氫氰酸下游生產裝置檢修或事故狀態(tài))焚燒氫氰酸的可能，其它生產易燃、有毒介質的裝置從工藝安全性設計上都考慮了物料的暫時放空或焚燒。因此，條文修改后，強調應避免發(fā)生中間產品或最終產品長時間的放空或焚燒，對分期建設的石油化工廠來講，應做好中間產品或產品的“食物鏈”，做到供需平衡、協(xié)調發(fā)展，也滿足了工藝安全性方面的設計要求。 4.0.5 石油化工廠總平面布置須滿足石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-2008、爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB50058-1992等規(guī)范要求，合理布置或采用聯(lián)合布置可以更好地實現(xiàn)本規(guī)范第4.0.8條和4.0.9條的要求。隨著裝置規(guī)模的大型化，節(jié)能指標的先進性成為考核衡量工廠或聯(lián)合裝置的重要要求，因此本條條文強調應進行多方案比選，合理布置或采用聯(lián)合布置。4.0.9 生產過程中產生的反應熱或其它余熱回收利用是必要的。如何合理、充分地利用生產過程產生的熱能，是近年來國際上節(jié)能領域研究的熱點。合理用能，按質用能，盡量減少有效能的損失，提高能量轉換過程中的有效能效率。 生產過程使用的能量除一小部分轉入到產品之中外，絕大部分高品位能量變成低品位能量，并以各種形式排放至環(huán)境而損失掉。除散熱一項可以通過改善保溫使其減小外，其它都有回收利用的可能性。如可采取以下措施： 1 原級利用 原級利用是指按溫位及熱量進行匹配(無需使能量升級)而直接回收利用的技術。有多種利用方式： a預熱原料，減少加熱爐熱負荷，降低燃料消耗。特別是常減壓蒸餾裝置的原料溫度低，是一個十分有利的熱井。在保證經(jīng)濟的傳熱溫差下用于回收塔頂、頂循環(huán)和側線油品的低溫部分熱量。 b預熱工業(yè)用水，節(jié)約蒸汽。軟化水、鍋爐和蒸汽發(fā)生器給水以及催化劑制造裝置用的洗滌水等，這些工業(yè)用水要求預熱的溫度不高(4080)，用熱量大，系統(tǒng)簡單，可以長期運行，在技術上和工程上都比較成熟，已被廣泛采用。 c用于采暖和生活供熱，節(jié)約蒸汽。雖然利用的熱量多，但受季節(jié)限制，夏季要安排其它利用措施。 d用于輕烴裝置做重沸器熱源。 e用于工藝及儀表管線伴熱。 f原油罐及其它重油罐的保溫、加熱。 g預熱加熱爐用空氣。為了提高預熱溫度，有時還要利用一部分中溫位熱量。 h發(fā)生低壓蒸汽。 2 升級利用 a熱泵。通過熱力循環(huán)實現(xiàn)熱能從低溫物體轉移到高溫物體的裝置即是熱泵。為實現(xiàn)這種能量轉換，外界必須對體系給予能量補償，根據(jù)補償方式的不同可以分壓縮式熱泵(開路或閉路)和吸收式熱泵兩類。 b吸收制冷。用低溫熱做熱源的吸收制冷代替壓縮制冷和蒸汽噴射制冷是煉油廠充分利用低溫熱，減少蒸汽和電力消耗的節(jié)能措施之一。 21 c發(fā)電。我國已經(jīng)進行了采用水或低沸點有機物作工質的蘭金循環(huán)低溫熱發(fā)電技術的開發(fā)和應用工作，其中以水為工質的“發(fā)電供熱”機組從1983年在煉油廠投產以來，一直正常運行并收到了很大的節(jié)能效果。225 生 產 裝 置5.0.1 隨著設計、加工和管理水平的提高，生產裝置內設備的連續(xù)運行時間也在提高，很多過去一年檢修次的裝置現(xiàn)在可以實現(xiàn)兩年檢修一次，甚至三年檢修一次。因此，應根據(jù)裝置的類型合理確定年操作時數(shù)，一般不宜低于8000小時；裝置內各主要設備的上限負荷應相一致，宜不高于設計負荷的110%。 5.0.4 如用膨脹機代替節(jié)流閥，利用工藝氣體或液體的壓力降作功或制冷，可回收工藝氣體的壓力能。例如，在年產30萬噸大型乙烯裝置脫甲烷塔塔頂，將富甲烷尾氣節(jié)流閥改為膨脹機，可節(jié)能約530kW，占制冷總能耗的3%4%，同時回收280kW的壓縮功率。合成氨裝置的布朗冷箱、熱鉀堿法脫碳和空分裝置中都有采用膨脹機回收壓力能的實例。5.0.5 采用新型催化劑或將反應與其它過程(也包括其它反應過程)組合起來，可望改變反應進行的條件，提高反應轉化率，達到節(jié)能的目的。 現(xiàn)有的化學工藝約有80%是采用催化劑的，因此催化劑是化學工藝中的關鍵物質。一種新的催化劑研究開發(fā)成功，往往引起一場工藝改革。新型催化劑，或者可以緩和反應條件，使反應在較低的溫度和壓力下進行，就可以節(jié)省把反應物加熱和加壓所需要的能量；或者選擇性提高，使副產物減少、生成物濃度提高，使后續(xù)精制過程的能耗減少；或者活性提高，降低了反應過程的推動力，減少了反應能耗。5.0.6 操作條件、產品收率和質量對單元操作的能耗有很大影響，如分餾塔操作壓力決定了塔頂冷凝器的冷卻介質和塔釜再沸器加熱介質的溫度；操作壓力對石油裂解氣深冷分離過程中組分的相對揮發(fā)度、塔造價和操作費用等都有影響，產品收率、質量的確定相當復雜，它隨產品售價、設備和公用工程價格等等因素而變，需要優(yōu)化計算才能確定。 實踐證明，新型、高效塔盤和填料這些硬件的發(fā)展極大地促進了石油化學工業(yè)的發(fā)展，在節(jié)能降耗方面取得不勝枚舉的成功實例。精餾塔餾出液、塔釜液或側線餾分在送往下道工序使用時一般需要冷卻，利用其預熱塔進料是最簡單的節(jié)能方法。我們知道即使熱負荷(塔頂冷凝器或塔底再沸器)在數(shù)量上沒有變化，因為溫度分布的變化也可能減少不可逆損失，采用中間再沸器或中間冷凝器可以把熱負荷分配到塔底和塔中間或塔頂和塔中間，從而節(jié)省了能源。采用中間再沸器或中間冷凝器是有條件的，要有不同溫度的熱源，中間回收的熱量要有適當?shù)挠脩?。當從局部考慮問題時做不到合理配置優(yōu)化用能的目的，如果從過程系統(tǒng)考慮，考慮裝置之間的熱聯(lián)合時能發(fā)揮最大的節(jié)能效益。 熱泵系統(tǒng)運用于沸點相近的物系分離是合適的，此時塔頂塔釜溫差不大，也可運用于某些大溫差(塔頂塔底)精餾中回流比大、溫差小的部位。 物料的混合容易，而分離則必須外加能量才能進行，多股進料等于在進塔前已把原料分成幾股組成不同的原料，已有一定程度的分離。從熱力學的基本概念知道，要提高精餾過程的熱力學效率，必須減少各平衡級傳質和傳熱的推動力，當進料由單股改為多股時操作線與平衡線的距離縮短，有效能的損失減少了。多股進料一般運用于多組分寬沸點混合物的精餾。 采用兩個相鄰的常規(guī)塔分離組分時，當其中某個組分的含量很少或組分之間切割要求不嚴格時應研究能否采用側線復雜塔代替兩個常規(guī)塔，以節(jié)省設備投資和操作費用。側線塔在煉油裝置中運用較多，化工裝置中也有運用。5.0.7 近年來過程集成方法成為節(jié)能降耗的最有用手段，其中夾點技術目前最為實用，它是從整個換熱系統(tǒng)考慮，取得廣泛的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益為目的。只考慮局部的節(jié)能方案達不到最好的節(jié)能效果，如從全局考慮甚至會出現(xiàn)不僅不節(jié)能反而耗能的情況。23 換熱過程有效能的損失主要有溫差引起的有效能損失和流動阻力引起的有效能損失。減小傳熱溫差可以通過強化傳熱提高傳熱系數(shù)或增大傳熱面積來實現(xiàn)，但增加流速又使動力消耗所需的運行費用增加，增加傳熱面積使投資費用增加。因此，在確定傳熱介質的流速和傳熱溫差時要兼顧傳熱和流動損失，兼顧節(jié)能和投資，不同溫位的傳熱應采取不同的傳熱溫差，高溫換熱時溫差可以大一些以減小換熱面積，低溫換熱時應采用較小的傳熱溫差。5.0.8 全過程的系統(tǒng)節(jié)能是國際上90年代發(fā)展起來的。它不是指單股物流的余熱回收利用和單個設備、單個單元操作過程的節(jié)能，而是指為實現(xiàn)能耗最小、費用最低、環(huán)境污染最小的目的，將所有過程作為一個有機的整體來考慮，采用先進的集成技術(如夾點技術)實現(xiàn)的整體優(yōu)化和節(jié)能。 有資料介紹國外大公司采用夾點技術實施新工廠設計和老廠改造能分別取得節(jié)能30%50%和20%35%的目的，正因為如此顯著的節(jié)能和降低成本的效果，此項技術越來越多地受到各國的重視，目前國際上一些大公司在投標時，擁有過程集成技術已成為必要條件。5.0.9 這里重點強調節(jié)能應從全局考慮，不僅僅是裝置或單元內部幾股熱流的回收利用問題，當從全局考慮時可以更好地實現(xiàn)4.0.2條的要求，實現(xiàn)原來不可能實現(xiàn)的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。隨著生產裝置的日趨大型化、聯(lián)合化，節(jié)能、低耗是裝置的重要經(jīng)濟指標，因此考慮裝置間熱聯(lián)合是非常必要的。246 工 業(yè) 爐6.0.16.0.3 依據(jù)石油化工合理利用能源設計導則SH/T3003-2000做了適當?shù)挠迷~修改編寫的。6.0.46.0.5 依據(jù)一般煉油裝置用火焰加熱爐SH/T3036-2003的有關條文編寫的。6.0.7 參照化學工業(yè)爐結構設計規(guī)定HG2054l-2006、評價企業(yè)合理用熱技術導則GBT3486-93、美國石油學會標準煉油廠常用火焰加熱爐API560的有關規(guī)定，結合我國各企業(yè)加熱爐的設計和使用情況編寫的。 6.0.8 依據(jù)一般煉油裝置用火焰加熱爐SH/T3036-2003的有關條文編寫的。257 儲 運 本章是依據(jù)石油庫節(jié)能設計導則SHT3002-2000編寫的。268 供 熱8.0.3 供熱區(qū)域內有許多熱用戶，一個企業(yè)也有許多車間工段，它們的最大熱負荷(指生產工藝熱負荷)往往不是同時出現(xiàn)，在計算供熱區(qū)域的最大熱負荷時，必須考慮各用戶的同時使用系數(shù)，即同時率K1。 K1=區(qū)域(企業(yè))最大熱負荷備用戶(各車間)的最大熱負荷之和 對有穩(wěn)定生產熱負荷的主要熱用戶，要求收集到不同季節(jié)的典型日的日負荷曲線，它完全反映了熱用戶在每一小時內的用熱實際情況。在進行熱負荷疊加時，是將各用戶在同一時間的負荷進行疊加，沒有最大熱負荷同時率的問題。 對一些生產熱負荷量較小或無穩(wěn)定生產熱負荷的次要熱用戶，由于受到測量儀表記錄和管理水平的限制，不一定能收集到較為齊全的典型日負荷紀錄，只能按耗煤量、產品單耗及用熱時間等計算最大熱負荷，在進行疊加時，應考慮同時率。同時率數(shù)值為0.70.9，對熱負荷較平穩(wěn)的區(qū)域取大值，反之取小值。 采暖和生活制冷的熱負荷，各用戶都會同時隨氣溫的變化而變化，不存在同時率。 生產熱水熱負荷大多同時隨早、晚作息的變化而變化，也可不考慮同時率。 8.0.9 本條文采用國家標準小型火力發(fā)電廠沒計規(guī)范GB 500491994的規(guī)定，“蒸汽熱力網(wǎng)的用戶端，當采用間接加熱時，其凝結水回收率應達到80以上”。 據(jù)調查，已投運的熱電廠蒸汽熱力網(wǎng)的凝結水回收率普遍較低，有的熱用戶凝結水水質污染嚴重；有的熱用戶加熱設備或凝結水管道銹蝕嚴重，凝結水含鐵量太大。此外，凝結水回收還存在管理不善的問題。 凝結水回收率低是供熱系統(tǒng)熱能和水資源利用率低的表現(xiàn)。對間接加熱的用戶規(guī)定較高的回收率，符合國家的能源政策和水資源政策，并可促進沒計工作和生產管理的技術進步。例如采用性能優(yōu)越的疏水器，加強設備技術改造，采用先進技術等，使我國熱力網(wǎng)的節(jié)能技術和管理水平行較大的提高。 在凝結水回收的管理上，山西某熱電廠做得較好，用戶處間接加熱的回水率實際達到60，對不回水的熱用戶則加收水費及水處理費。在凝結水回收中，若因某一用戶生產設備泄漏，水質不合格而污染了整根凝結水管道，需要逐戶檢查測試才能找出污染源，從而切除污染源。對被污染的回水，若進行水處理經(jīng)濟上不合算時，就放掉。因此需要熱用戶端定時對凝結水回水水質進行監(jiān)測。熱電廠端根據(jù)水質情況分別予以處理：不需處理的就直接進入熱力系統(tǒng)；有處理價值的經(jīng)處理后再進入熱力系統(tǒng)；無法處理或處理費用太大不合算的，則排人下水道。 有些熱用戶因生產工藝過程的特殊性，有時很難保證凝結水的回收質量和數(shù)量；有時凝結水數(shù)量不多，輸送距離很遠，建設凝結水管道投資較大；有時凝結水質較差，凝結水處理費用較高。在這些情況下，堅持凝結水回收是不經(jīng)濟的，沒有實際意義。但為了節(jié)約能源和水資源，應在用戶處對凝結水及其熱量加以充分利用。8.0.10 本條文規(guī)定是依據(jù)化工企業(yè)化學水處理設計計算規(guī)定HGT 205521994編寫的。279 給 水 排 水9.0.2 高濁度水輸送中，在泥沙特性一定的條件下，泥沙濃度大小是影響輸水能耗的主要因素之一。對黃河高濁度水輸送的大量試驗和實踐證明，在一般的設計流速范圍內，當高濁度水流