剛剛舉行的兩會政府工作報告指出，我國今年將制定2030年前實現二氧化碳排放達峰行動方案，“十四五”時期非常關鍵。報告提出，“十四五”時期，單位國內生產總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%。這兩項指標將作為約束性指標進行管理。因此對全廠進行系統性的能量優化診斷及改造，可大幅度的降低企業的生產成本，推進產業結構調整和升級，使單位GDP能耗快速下降，控制能源消費總量增長。
而能量系統是由煉化生產過程中與能量的轉換、利用、回收三個環節有關的設備所組成的系統，包括熱回收換熱網絡子系統及蒸汽、動力、冷卻、冷凍等公用工程子系統。對煉化企業的能量系統的優化是從能量系統集成和優化的角度，首先進行各環節的優化，然后進行整體上的協同優化，可以有效提高能量利用效率，降低全廠能耗，對于提高煉化企業的經濟效益和環境效益均有十分重要的意義。
圖1 全廠系統能量優化技術產品架構圖
某石化廠存在蒸汽用量大，外購蒸汽量大，凝結水和低溫熱余熱未利用等問題，委托慧得公司做全廠系統能量優化方案，本項目是在調研現有裝置的能耗和操作數據的基礎上，對全公司的能量利用情況進行核算和優化，進而提出一系列相對應的改造方案。
以全廠系統能量優化技術（IEO）為核心，引導出以下幾個慧得的專有技術：
1）VHEX高效防垢換熱技術（HFG）：采用多項防結垢技術，一是采用了無死區折流板，二是采用了特殊表面處理的換熱管，三是采用專利技術改變了殼程的流動狀態。三種技術有機結合，從本質上提高了換熱器的防垢能力。
2）LTHO低溫熱大系統綜合利用技術：以水或其它液體物料為媒介，將分散在各裝置零散的低品位熱量收集起來，在全場范圍內進行優化匹配，達到替代高等級能源（蒸汽或燃料）的節能效果。
3）蒸汽動力系統優化技術（STO）：主要用于解決化工蒸汽系統的常見問題，如蒸汽過剩、減溫減壓、放空以及管網的壓損和熱損大等問題，依據“三環節”理論為指導，首先從源頭入手進行優化，然后解決管網和余熱回收等問題，最后再解決鍋爐和汽輪機等轉換問題。
1）以熱出料為契機的裝置優化和熱聯合改造。
2）低溫熱系統優化。進行工藝物料、凝結水余熱回收改造。
3）蒸汽動力系統優化。降壓運行、消除減溫減壓管網改造。
以某公司為例，該公司原油加工能力為1200萬噸/年，主要裝置有乙烯裂解、聚乙烯、聚丙烯、芳烴聯合和部分氧化/汽電聯產(IGCC)裝置。經過全廠系統能量優化之后，共提出優化項目28項，涵蓋操作類、小中大技改類項目。預計節約燃料氣372Nm3/h，節約蒸汽217t/h，節電2421kW，節約循環水1850t/h。總節能量19萬噸標煤/年，效益2.5億元/年，計劃投資1.5億元，投資回收期0.6年。
圖2 系統能量優化方案印刷版（中石化業績）
全廠系統能量優化技術（IEO）技術簡介
全廠系統能量優化技術（IEO）是一套完整的技術體系，是以“三環節”理論為指導的5+X產品架構。“5”是全廠系統能量優化的主要內容，其中包含的每個部分嚴格按照“三環節”理論要求的順序開展工作，從源頭入手，先優化裝置，再優化系統。低溫熱大系統綜合利用優化是指在全廠范圍內回收余熱，再在全廠范圍內尋找熱阱，按照溫度對口梯級利用的原則進行匹配；蒸汽動力系統優化是在裝置優化和低溫熱優化的基礎上對蒸汽系統的新格局進行優化，包括蒸汽用戶用汽等級優化，供汽壓力優化以及壓力能回收優化等；資源與能源綜合利用優化是針對燃料氣中的輕烴組分進行資源化利用，提高燃料氣的附加值。“X”是根據用戶的特殊需求所做的單項優化，這部分內容還在不斷擴充中。
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