Методи оцінювання енергетичної ефективності для визначення потенціалу енергозбереження та прогнозування енергоспоживання в процесах нафтопереробки

Ключові слова: енергоємність, енергоефективність, енергозбереження, потенціал енергозбереження, енергоспоживання, прогнозування, процеси нафтопереробки.

Аннотация

Маляренко Е.Е. Методы оценки енергетической еффективности для определения потенциала энергосбережения и прогнозирования энергопотребления в процессах нефтепереработки. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук, специальность - 05.14.01 “Энергетические системы и комплексы”, Институт общей энергетики НАН Украины, г. Киев, 2005 г.

Переход Украины к рыночной экономике значительно повлиял на конкурентоспособность продукции нефтепереработки. Возникла необходимость проведения модернизации и реконструкции оборудования отечественных НПЗ, внедрения процессов глубокой переработки нефтяных остатков. Это привело к пересмотру существующих методов расчёта энергоёмкости процессов и продукции нефтепереработки, полезной энергии технологических процессов, энергетических коэффициентов полезного действия в связи с изменением способа распределения общих энергозатрат между всеми выходящими фракциями первичной переработки; теоретических основ расчёта потенциала энергосбережения и прогнозирования энергопотребления в нефтеперерабатывающей промышленности. Существующие методы оценки энергоёмкости промышленной продукции учитывают только удельные прямые энергозатраты на конечной стадии производства - процессе смешения нефтяных фракций в блоке компаундирования. Величину общих энергозатрат при переработке нефти обычно распределяют только на целевые продукты нефтепереработки (бензин и дизтопливо) пропорционально отношению их цен к цене на сырую нефть. К нецелевым продуктам относят продукцию из "тёмных" фракций, составляющую 45-50% от объёма сырья, которая направляется на дальнейшую переработку.

Важными показателем энергоэффективности конечной продукции являются полная энергоёмкость по всей технологической цепочке и на конечной стадии производства, позволяющие в отличие от прямой энергоёмкости сравнивать энергоэффективность получения однородной продукции при различных вариантах технологических схем и выбирать наименее энергоёмкую схему производства. Метод полных энергозатрат позволяет оценить полные энергозатраты на весь производственный цикл от скважины до бензоколонки, что безусловно найдёт применение для оценки энергоэффективности производства в вертикально интегрированных нефтяных компаниях.

Предложены методы оценки теоретического и технически возможного потенциалов энергосбережения в нефтеперерабатывающей промышленности с использованием эксергетических и энергетических КПД процессов. Впервые оценен теоретический потенциал энергосбережения в процессе первичной переработки нефти. Систематизированы и комплексно оценены на основе показателей энергоэффективности приоритетные энергосберегающие мероприятия в нефтепереработке, что позволило определить перспективные уровни технически возможного потенциала энергосбережения на прогнозный период до 2030 г., определить его структуру.

Разработана макроєкономическая модель для оценки прогнозных уровней потребности в топливно-энергетических ресурсах для нефтеперерабатывающей промышленности на перспективу до 2030 г. с учётом влияния повышающих (углубление переработки нефти, ужесточение экологических требований к продукции) и понижающих (рациональная загрузка оборудования сырьём при увеличении объёмов переработки нефти, модернизация оборудования, полное использование энергетического потенциала ВЭР и др.) энергоёмкость факторов.

Прогнозные уровни энергопотребления рассчитывались с учётом рассчитанного потенциала энергосбережения для двух сценариев развития нефтепереработки (1-й - для покрытия потребности Украины в нефтепродуктах, 2-й - рациональная загрузка производственных мощностей) и трёх вариантов энергопотребления в каждом сценарии: для пессимистического - при существующем техническом уровне отрасли энергопотребление составит 3036-3685 тыс. т у.т. (по 1-му сценарию) и 5440-5771 тыс. т у.т. (по 2-му сценарию), для базового - при осуществлении модернизации и реконструкции технологического оборудования энергопотребление составит 2573-3120 тыс. т у.т. (по 1-му сценарию) и 4440-4703 тыс. т у.т. (по 2-му сценарию), для оптимистического - при дополнительном внедрении энергосберегающих мероприятий энергопотребление составит 2413-2911 тыс. т у.т. (по 1-му сценарию) и 3950-4182 тыс. ту.т. (по 2-му сценарию).

Summary