GB T 50441-2007 石油化工设计能耗计算标准.pdf

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1、UDCP中华人民共和国国家标准GBT 504412007石油化工设计能耗计算标准Standard for calculation of energy consumptionin petrochemical engineering design20071023发布 200804一Ol实施宰华芰民金和詈国萎质呈监星检萎检萎总篙联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 一“一”。中华人民共和国国家标准石油化工设计能耗计算标准Standard for calculation of energy consumptionin petrochemical engineering designGBT 5

2、04412007主编部门：中国石油化1集团公司批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2 0 0 8年4月1日中国计划出版社2007北 京中华人民共和国建设部公告第729号建设部关于发布国家标准石油化丁设计能耗计算标准的公告现批准石油化丁设计能耗计算标准为国家标准，编号为GBT 50441 2007，自2008年4月1日起实施。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二oo七年十月二十三日刖 吾本标准是根据建设部建标函20053124号文关于印发“2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)”的通知的要求，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司进行编制的。

3、在编制过程中，充分总结吸收了近几年来石油化工能耗计算方面的成果，并征求了有关设计、施工、生产、科研等方面的意见，对其中主要问题进行了多次讨论，最后经审查定稿。本标准共分4章。主要内容包括：总则、术语、一般规定和能耗计算。本标准由建设部负责管理，中国石油化工集团公司负责日常管理，中国石化集团洛阳石油化工工程公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各单位结合T程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄中国石化集团洛阳石油化工工程公司(地址：河南省洛阳市中州西路27号，邮政编码：471003，电子邮箱：gbeclpeccomcn)，以便今后修订时参考。本标准主编单位和主要起

4、草人：主编单位：中国石化集团洛阳石油化工工程公司主要起草人：郭文豪赵建炜李和杰李法海朱华兴总 则术 语一般规定能耗计算41计算通式42计算规定本标准用词说明附：条文说明-目 次】247770】I 总 则10-l 为统一石油化工建设项目设计能源消耗(以下简称能耗”)计算方法，制定本标准。I02本标准适用于以石油、天然气及其产品为主要原料的炼油厂、石油化工厂、化肥厂和化纤厂的全厂、装置和公用丁程系统的新建和改造工程的设计能耗计算以及项目投产验收的实测能耗计算。I03石油化_f=设计能耗计算，除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。2术 语201耗能工质energy transfer m

5、edium在生产过程中所使用的不作为原料、也不进入产品，制取时又需要消耗能源的载能介质。202 能源折算值 equivalent coefficient of primary energyconsumption将单位数量的一次能源及生产单位数量的电和耗能工质所消耗的一次能源，折算为标准燃料的数值。203统一能源折算值specified equivalent coefficient of primary energy consumption根据全国或石油化工行业平均用能水平分析确定的能源折算值。204设计能源折算值estimated equivalent coefficient of prima

6、ry energy consumption根据设计条件计算的能源折算值。2，05实际能源折算值actual equivalent coefficient of primaryenergy consumption根据企业生产实际计算的能源折算值。206能耗energy consumption耗能体系在生产过程中所消耗的各种燃料、电和耗能工质，按规定的计算方法和单位折算为一次能源量(标准燃料)的总和。207单位能耗unit energy consumption耗能体系加工单位原料或生产单位合格产品的能耗。208设计能耗design energy consumption2按燃料、电及耗能工质的设计消

7、耗量计算的能耗。209实测能耗practical energy consumption按燃料、电及耗能工质的实测消耗量计算的能耗。3一般规定301能耗应按一次能源消耗计算，能耗单位宜采用千克(kg)标准油或吨(t)标准油，lkg标准油的低发热量为41868MJ。上报国家或地方政府的能耗统计数据应采用1标准煤表示。3，02炼油、石油化工、化纤厂(装置)的原料不应计入能耗，化肥厂(装置)的原料应计人能耗。303能耗宜采用单位原料或单位合格产品为基准计算，也可按单位时间为基准计算。3，0，4设计能耗应按正常运行工况计算，开工、停工、事故、消防、临时吹扫等工况下的消耗不应计入能耗。正常生产过程中的间断

8、消耗或输出应折算为平均值后再计人能耗。305生产过程中所消耗的压缩空气、氧气、氮气、二氧化碳(气)等各种气体贪质和产生的污水均应计入能耗。306全厂能耗计算宦采用设计能源折算值或实际能源折算值，也可采用统一能源折算值。装置能耗计算应采用统一能源折算值。307考核设计能耗时，宜采用实测能耗。308燃料、电及耗能工质的统一能源折算值应按表308选取。耗能体系之间交换的热量，应按本标准第423条规定计人能耗。表308燃料、电及耗能工质的统一能源折算值能量折算值 能源折算值序号 类别 单位 备 注(MJ) (kg标准油)电 kWh 1089 O26标准油o 41868标准煤 29308汽油 43124

9、续表308能量折算值 能源折算值序号 类 别 单位 备 注(MJ) (kg标准油)煤油 43】24柴油 427C5催化烧焦8 工业焦炭 800平醇 1 9678氢 仅适用于化肥装置10 0MPa级蒸汽 3852 7 0MPaPo1 0 5 0MPa级蒸汽 37 68 4 5MPaP7 0MPa1 3 35MPa级蒸汽 3684 88 3 0MPaP45MPa2 5MPa缄蒸汽 85 z 0MPa-G-P3 0MI，a1 5MPa级蒸汽 80 1 2MPaP2 0MPa1 6 1 0MIa级蒸汽 01 82 0 8MPaP1 2MPa】7 0 7Mfla级蒸汽 301 4 06MPaP0 8MP

10、a0 3Mta级蒸汽 0 3MPaP0 6MPa0 3MPa级蒸汽20 1 0I 6冷量 MJ 0 42 0 010 显热玲量2l 5冷量 MJ 0 0】6 相变冷量22 0C冷量 MJ 0 018 相变玲量5冷量 MJ 0 80 00l 9 相变冷量一10C冷量 MJ 0 88 0 02l 相变冷量25 一I 5冷量 MJ 1 00 0024 相变冷量Z6 20冷量 MJ 11 7 0028 耜变冷量25冷量 MJ 1 42 相变冷量28 30冷量 MI 176 0042 相变冷量一35C冷量 MJ 2 00 0048 相变冷量30 40冷量 MJ 2 26 相变冷量5续袭308能量折算值

11、能源折算值序号 类 别 单位 备 注(MJ) (kg标准油)一45玲量 MJ 255 0 06】 相变冷量32 50冷量 MJ 2 93 0 070 相变冷量33 新鲜水 6 28 0 15循环水 4 19 0 10软化水 10 4 7 O 2S36 除盐水 96 30 2 3037 除氧水 385 19 92038 凝汽机凝结水 152 81 365加热设备凝结水 320 29 7 65污永o 46 05 I IO净化压缩空气 m30 l 59 003842 非净化压缩空气 o 11 7 0 028氧气 m30 6 28 0 15氮气 m30 6 28 0 1S二氧化碳(气) m30 6 2

12、8 0 15注：燃料应按其低发热量折算成标准油；蒸汽压力指表压；作为耗能工质的污水，指生产过程排出的需耗能才能处理合格排放的污水；指OC和O 101325MPa状态下的体积。309气体燃料的能源折算值可根据气体组成按低发热值计算。64能耗计算41计算通式411耗能体系的能耗应按下式计算：Er一(GC)+Q， (41，1)式巾 E。，一一耗能体系的能耗(kgh)；G，燃料、电及耗能工质l消耗量(th，kW，m3h)；c，一一燃料、电及耗能工质【的能源折算值(kgt，kgkWh，kgrd)；Q-_耗能体系与外界交换热量所折成的一次能源量(kgh)，输入时计为正值，输出时计为负值。412单位能耗应按

13、下式计算：P，一EPGp (412)式中ep单位能耗(kgt)；G，一一耗能体系的进料量或合格产品量(th)。42计算规定42 1各耗能体系的能耗计算可采用表421汇总，表中的项目可根据实际情况增减。42 2消耗的燃料应包括外部供人的燃料和各种副产燃料，但已计算原料的体系除外。4，23耗能体系与外界交换的热量应按下列规定计算：1油品的热进料、热出料：热进料或热出料热量的温度等于或大于120。C时，全部计人能耗；油品规定温度与120。C之间的热量折半计入能耗；油品规定温度以下的热量不计入能耗。72热量交换：热用户物流通过热交换得到热量后，温度升至120。C以上的中高温位热量全部计人能耗；6012

14、0。C之间的低温位热量折半计人能耗；60 4C以下的低温位热量不计入能耗。沣：油品的规定温度：汽油为60t柴油为70蜡油(催他裂化原料)为R0，渣油(燃料油或焦化、沥青原料等)为1 2()。表4 2装置或单元名称： 公称处理量：1能耗计算汇总表h(Ma 进料(产品)量： t h消耗骨 能源折算值 殳汁能耗 单位能耗I序号项 口 备沣单位 数帑 堆位 数量 (kgh) (kg,t)kg1 电 kWkWh2 燃料燃料油 tih kjzt燃料气 th kgt煤 th kgt催化烧焦 th kgt=I=业焦炭 th kgJt蒸汽10 0MPa th kgt3 5MPa th kgt1 0MPa th

15、kgt0 3MI)a th kgtO 3MPa th kgt冷量交换10】6 kW1 5 kW30 kW50 kW8续表421消耗量 能源折算值 设计能耗 单位能耗序号 项 目 备注单位 数量 单位 数量 (kgh) (kgt)水新鲜水 th kgI循环水 th kgt软化水 th kgt除盐水 th kgt除氧水 th kgt凝汽机凝结水 th kgi加热设备凝结水 fh kgt污水 th kgt热交换热进料 kW热出料 kW叶高温位热骨 kW低温余热 kW气体净化jR辅牟L gllh kgm3非净化艇缩空气 m3h kgm3氧气 nlh kgm。氮t m1h kgm3二氧化碳(气) n13

16、h kgm3合计424用于采暖、制冷等季节性的热量输出或输入，应折算为年甲均值计人能耗。425输变电系统电损失应按现行行业标准炼油厂用电负荷设计计算方法)SHT 3116计算。本标准用词说明1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。2本标准中指明应按其他有

17、关标准、规范执行的写法为“应符合的规定”或“应按执行”。中华人民共和国国家标准石油化工设计能耗计算标准GBT 504412007条文说明1 总 则2术 语3一般规定4能耗计算4 l计算通式42计算规定目 次(1 5)(1 6)(1 7)(2 2)(2 2)(2 2)131 总 贝4103执行本标准时还涉及下列标准：综合能耗计算通则GB 2589；炼油厂用电负荷设计计算方法)SHT 3116。2术 语2o1常见的耗能工质有新鲜水、循环水、软化水、除盐水、除氧水、蒸汽、压缩空气、氮气、氧气、冷量介质、导热油等，污水作为能耗工质的特例。2o，3 电的统一能源折算值根据全国平均用能水平确定，其他统一能

18、源折算值根据石化行业平均用能水平确定。2o6耗能体系在生产过程中消耗的燃料按低发热值直接折算为标准一次能源，但对消耗的电及各种耗能工质，不能只计算本身所含有的能量(如电的热当量、蒸汽的焓)所折算的标准一次能源量，还应计算生产和输送过程所消耗的全部能量并折算成标准一次能源量。规定的计算方法在本标准中系指选用或计算燃料、电及耗能工质的能源折算值，可根据能耗计算及对比的需要选用统一能源折算值、实际能源折算值或设计能源折算值。2o7 凡以单一原料生产多种产品的装置或石油化工厂均以原料进料量为基准。凡以多种原料生产一种或几种目的产品的装置或石油化工厂均以一种主要目的产品的合格品产量为基准。有些耗能体系的

19、单位能耗计算采用按惯例的方式处理如炼油企业的储运系统采用原料加工量。208设计能耗计算使用对应的设计消耗量。如果某装置的公称处理量与设计进料量不同，则设计能耗计算使用设计的进料量及相应的实物消耗量。2o9实测能耗计算使用实际测试的消耗量，包括了设计标定和生产管理两个方面，可用于考核评价工程设计能耗或分析生产管理对能耗的影响。163一般规定301石油化工主要以石油及产品为原料，且以油、气为燃料，这些原料的低发热量均约为10000kcalkg。长期以来，石油化工的能耗以每吨原料或产品的kg标准油表示。考虑到上述两方面，能耗单位采用kg标准油，而不采用kg标准煤，否则数据不直观，难于使用。但考虑到G

20、B 2589采用kg或t标准煤的规定，故本标准规定，在上报国家或地方政府的能耗统计数据时，仍遵守GB 2589的规定。302本条规定，主要是考虑原料与产品的性质差异和目前的能耗计算习惯。通常，炼油、石油化工、化纤企业的原料不计人能耗，这些原料主要指石油或其产品。如果是作为原料的耗能介质，如制氢装置转化过程中所消耗的水蒸气，则计人能耗。习惯上，化肥企业的原料计入能耗。对于在炼油和化肥企业中的同类工艺装置，分别按各自的习惯处理。如炼油企业中制氢装置的原料不计入能耗，而化肥企业中的制氢装置原料计人能耗。303以单位原料或单位产品为基准的能耗单位为kgt，表示处理每吨原料或生产每吨合格产品的kg标准油

21、数量，不能将分子分母约去kg，变成一个无单位数据。305虽然各种气体能耗占总能耗的比例不大，但生产装置之间和公用工程之问存在相互计量和成本核算问题，如果气体消耗不计人能耗，会引起设计单位取消相应的计量单元或降低计量精度，导致较大的浪费。计算污水能耗的目的是将污水处理场的能耗按污水量分摊到生产污水的装置或单元，这对压缩污染源、改善环境和污水回用等有促进作用。306为了提高能耗计算的科学合理性，深刻反映能耗指标的系1 7统特性，以利于全面提高工艺装置和公用工程的用能水平，本标准规定，应优先计算出设计能源折算值或实际能源折算值，并由此计算各能耗指标。本条规定是与现行能耗计算方法的一个重大不同。设计能

22、源折算值或实际能源折算值的计算主要涉及锅炉房或动力站，以下简单示例说明计算方法。设某动力站只有1台锅炉和1台背压式汽轮机，锅炉自耗电l000kW，消耗自产的除盐水120th，每吨除盐水耗电6kWh。锅炉所产的35MPa中压蒸汽直接供出10th，供出10MPa蒸汽100th，其他有关数据见图l。试求电、35MPa蒸汽、10MPa蒸汽的实际能源折算值中自、或。、中。直接外供10th发电机厂：、wU背压汽“】0卟焉搿吵肌s网1在计算之前，先将锅炉所耗的除盐水折算为电耗720kW。以汽轮机为体系按热量法求出供热比A：13000033076A；1000033076+10000030564+2000030

23、564A】8可求出供热比A一09183，供电比0081 7。用供热比、供电比将产电和蒸汽的消耗分开。发电7000kW的消耗：10MPa蒸汽为20008171634th，电为(1000+720)008171405kW，燃料油为95000081777615kgh。并由此消耗，可列出产电能耗的关系式中m一(1634中l o+1405垂自+7761 5)7000同理可求出供出35MPa蒸汽10th、10MPa蒸汽120th的消耗：10MPa蒸汽为18366th，电15795kW，燃料油872385kgh。这些消耗折一次能源消耗B：B一18366垂l。+15795垂自+872385在供出蒸汽中，仍以热量

24、法求出供出35MPa蒸汽的用热比例(也即一次能源比例)，1000033076(1000033076+12000030564)一00827，供出10MPa蒸汽的比例为09173。分别列出供35MPa、10MPa蒸汽能耗的关系式：B0082710一蛾。B09173120一垂1。联合求解上述关系式，可求出电、35MPa蒸汽、10MPa蒸汽的实际能源折算值(或设计能源折算值)为01321kgkWh，8593kgt，7943kgt。308关于燃料、电及耗能工质的统一能源折算值的取值，说明如下：1统一能源折算值均按当前国内平均水平或常规条件取值(包括输送过程的能量损失)。2在石油化工设计能量消耗计算方法S

25、HT 3110标准中，电的能源折算值由原来的四个行业不统一，统一调整取值为02828kgkWh。根据目前的统计数据，全国2002年的供电标准煤耗为3819kWh，2005年的供电煤耗为3749kWh，折合1 9标准燃料油消耗为02618kg，因此将该值取整作为电的统一能源折算值。3新鲜水的能源折算值，是按提升、净化等过程的总扬程约为150m计算的电耗折算韵能耗。4循环水的能源折算值，是援一般提升扬程和凉水塔风机每年运行5500h，并包括损失在内的能耗。5随着节水工作的深入开展，污水处理深度增加，污水处理的能耗增大。因此，根据有关资料将处理每吨污水的统一能源折算值确定为11kg标准油。6软化水、

26、除盐水、除氧水的能源折算值都是以进水温度20为基准计算的。7凝结水的能源折算值是以除盐水能源折算值为基准，加上回收的凝结水热量(以20为基准)并扣除回收过程消耗的能源。8燃料油(气)的能源折算值是根据标准燃料油的低发热值确定的。9工业焦炭的能源折算值取自石油化工设计能量消耗计算方法)SHT 3110。催化烧焦的能源折算值系根据20012002年国内18套催化裂化装置的焦炭平均氢含量667计算所确定。10石化企业蒸汽管网通常有10OMPa、35MPa、10MPa、03MPa四个压力等级，但部分企业还有其他等级，为扩大适用范围，故全面设置了9个压力等级。从应用的角度，对于常用等级之外的压力等级，如

27、果能源折算值与常用某一等级的折算值差别不大(3kgt)，尽量不用非常用压力等级。装置自产蒸汽或背压蒸汽轮机排出蒸汽均采用统一能源折算值。11可对电和耗能工质的生产单元，如电、各等级蒸汽、水、冷量和气体等，按耗能体系的能耗计算方法计算设计能源折算值或实际能源折算值。12在13个冷量等级中，1016冷量为空调级，它是由溴化锂制冷机以工艺装置的低温余热(80100)为热源所生产的20显热冷量。其余等级的冷量均由压缩制冷生产，制冷机由电机驱动，冷量为相变冷量。至于其他温度更低的冷量统一能源折算值，本标准暂不作统一规定，在设计中视具体情况而定。4能耗计算41计算通式411 能耗计算通式的耗能体系可以分为

28、工艺装置、能耗转换单元(如循环水场)、辅助系统(储运、污水处理场等)和全厂等任何体系。如体系为装置。则为装置能耗；如体系为储运系统，则为储运系统的能耗；如为能源转换单元的循环水场则可计算m循环水的实际能源折算值；如为全厂，则为全厂能耗。装置与外界交换的热萤仅在装置外有接收单位且有效利用时方可计人能耗。在统计燃料的消耗量时，应根据实际低发热量折算为标准燃料的消耗量。燃料油包括各种液体燃料，如重油、渣油、裂解渣油、原油等。燃料气包括天然气、干气、液化石油气等各种气体燃料。对于化肥等需要计算原料能耗的装置，式(411)巾G。和C。含原料能耗。412在设计阶段，装置进料量或产品量是根据全厂工艺流程所确

29、定的物料平衡巾的进料量或产品量，在生产阶段是实际的进料量或产品量，不同于装置的公称生产能力。42计算规定421 在进行能耗计算结果汇总时，应注意以下几点：1 各装置用汽和自产蒸汽(或背压蒸汽输出)、用电和自发电等应分别填写，并应注明正负号，不可互相抵消合并为一个数值。2燃料油和燃料气分别填写。3热进料、热出料、中高温位热量交换、低温热的“实物消耗22量”表栏填写所交换的热量，根据交换热量的温度和数值以及本标准的有关规定，计算出能源折算值，且应在备注栏巾注明各物流名称、流量和温度范嗣。4消耗量均应按连续操作折算。422燃料消耗是生产过程消耗的各种燃料之和。如果原料的一部分或产品的一部分作为燃料在

30、生产过程中提供能量，均应作为燃料消耗计算(如PSA尾气、分馏塔顶油气、侧线产品等)。但化肥等计入原料能耗的装置，有所不同，需加以注意。423不同耗能体系之问交换的热量有第423条所述的两大类。为使装置之间热进料、热ff；料热量合理地计人能耗，将目前通行的规定温度适当降低(目前汽油、柴油、蜡油和渣油的规定温度分别为60，80，90，130)，且取规定温度与120之间的热量折半计人能耗以提高能耗的对比合理性，提高热用户的积极性；为防止出现巾高温位热源热量传递给温度较低热阱所引起的不合理用能问题，规定热用户物流得到高于120的交换热量才全部计人能耗。低温余热利用的方式很多，节能效果不同，凶此综合考虑我国工业用能水平的提高(相当于降低了低温余热回收利用的节能效果)、各种低温余热回收利用的节能效果以及低温余热的能源折算值对能耗对比带来的影响等各种因素，热用户物流得到60120的低温位热量折半计人能耗。当热用户物流的温度在120以上时，若不由热进料、热交换提供热量，则至少需要03MPa等级的蒸汽来提供，凶此规定热用户物流的温度在120以上，所得到的热量全部计人能耗。425在设计能耗计算中，为了确定还未投产的全厂能耗，需要计算供电过程中的损耗，此时可按炼油厂用电负荷设计计算方法SHT 3116计算。对于实际运行的企业，应实测出供电损耗。