1.2　东方终端能耗分析及优化

1.2.1　东方终端能耗分析

（1）工艺特点

东方终端一期工程于2002年1月正式开工，2003年投产。投产后由于天然气中CO₂含量上升至接近30%（摩尔分数），导致原装置的处理能力难以满足生产需要，故新建二期脱碳系统，并于2005年6月投产成功。终端正式投产后，下游用户用气量大幅增加（下游甲醇装置年用气量为15×10⁸m³，同时，电厂等各用户用气量大幅增加，最大协议年供气量已达到10.9×10⁸m³，而东方终端在年最大处理规模26×10⁸m³的工况下，每年只能供给电厂4.6×10⁸m³的天然气），为满足下游用户天然气需求量大幅增加的要求，作业公司在2008年投产乐东气田，并建立乐东陆上处理终端（三期）。表1-1为终端工程设计规模，从表中可以看出，终端工程在脱碳系统、脱水系统、凝析油稳定系统及供热系统都存在重叠，在循环水系统及供电、供风等公用工程方面共用一套设施。整个工艺生产设施是分批建设的，多条工艺流程并联，同类装置多，分批设计时没有考虑同类装置的协同生产和调度，导致操作费用和能耗较高。

（2）公用工程系统特点

东方终端公用工程主要包括热媒系统、蒸汽系统以及循环水系统。表1-2为终端供热系统现有装置运行参数，加热炉效率按照净能量输出与燃料总热值比进行计算。由表1-2可知，由于终端分批建设公用工程，未能统筹安排，所使用加热炉数目众多，且每个加热炉负荷小，导致整体能量效率低下。部分加热介质采用油类，无法实现热电联产，降低能量使用效率。此外，加热、制冷、压缩等做功没有集中考虑，缺乏系统优化，动力、热能和冷能三种能量形式基本上是割裂的，而实际上完全可通过热电联产或燃气轮机加补燃的方式，大力提升能源效率。循环水系统亦存在多且分散、能效低、不利于能效提高的特点。

表1-2　终端供热系统现有装置运行情况　　

　　注：1cal=4.18J，下同。

（3）装置能耗分析

东方终端、乐东终端工艺及公用工程装置直接能源消耗为天然气和电力，其他能源消耗（例如蒸汽）均为装置自产，并不消耗外部能源，装置并无能量输出。2015年东方终端各能源消耗比例如表1-3所示。

表1-3　东方终端不同能源消耗情况　　

由表1-3可知，东方终端主要能源消耗为燃料天然气，占比96.44%。其电耗占比很小，电力优化空间不大，装置节能潜力主要在燃料天然气上。

装置消耗燃料天然气设备，分别为蒸汽锅炉、燃气轮机、再生气加热炉和导热油炉，各设备燃料气消耗情况如表1-4所示。

表1-4　耗气设备燃料气消耗情况　　

蒸汽锅炉消耗燃料天然气为脱碳工艺提供热量以达到分离要求，能量需求不能改变，若要减少燃料气消耗量，需提高蒸汽锅炉效率或回收系统内的热量以减少蒸汽消耗；燃气轮机（压缩）主要为天然气压缩机提供动力，在单台设备效率不变的情况下，燃料气消耗不会改变；燃气轮机（发电）在用电负荷不变的情况下仅能从提高能量利用率方面制定优化方案。