CN109299836B - 一种柴油加氢用能分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柴油加氢用能分析方法及装置，方法包括：根据标定后的基准工况数据及工艺数据，建立柴油加氢装置实际能量模型并对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗的操作条件，进行相关计算规定，建立柴油加氢装置理论能量模型并模拟计算柴油加氢装置的理论能耗；通过对比实际能耗及理论能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。本发明首先能够获得柴油加氢装置理论上所能达到的最低能耗，进而将理论上所能达到的最低能耗与实际能耗进行比较，从而有利于挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
Description
技术领域
本发明涉及炼厂工艺能耗计算技术领域，具体涉及一种柴油加氢用能分析方法及装置。
背景技术
随着环保法规的日益严格和人们环保意识的增强，世界各国对车用柴油质量要求越来越严格。炼油企业越来越重视节能降耗，以降低产品成本，提高企业自身竞争力。加氢反应市场对超低硫清洁柴油需求也随着柴油质量升级步伐的加快不断增加，尤其是车用柴油国V标准的全国实施，柴油质量升级已迫在眉睫。在炼油厂不断扩建并不能大幅提高污染物排放总量的背景下，柴油加氢的节能减排工作尤为重要。
柴油加氢是在临氢条件下，通过脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃部分饱和，进而脱除柴油中的杂质，改善油品的安定性，通常用于处理质量较好的直馏柴油或混合柴油。加氢反应过程高温、高压、临氢，进料油和H2，均需升温、升压，需消耗大量的燃料和动力。对其进行用能分析及节能优化，对降低企业生产成本，提高经济效益具有积极的意义。
现有的柴油加氢能耗计算方法均采用经验关联式或者统计的方法，无法对柴油加氢装置的能耗做出准确的计算。此外，无法针对性地对每套装置的实际工艺水平、加工方案等个性化条件，合理地进行能耗计算；不能完全准确反映新原料和新工艺的变化。因此不能反映装置理论上所能达到的最低能耗，从而不利于挖掘装置的节能潜力。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种柴油加氢用能分析方法及装置，本发明能够反映柴油加氢装置理论上所能达到的最低能耗，进而将理论上所能达到的最低能耗与实际能耗进行比较，从而有利于挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
第一方面，本发明提供了一种柴油加氢用能分析方法，包括：
S1、在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据；
S2、根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；
S3、不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算柴油加氢装置的理论能耗；
S4、对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
进一步地，所述S3包括：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗。
进一步地，所述不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按2％考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
进一步地，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72小时。
进一步地，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
所述基础数据包括油品分析数据、气体分析数据、操作参数、电流数据和标定公用工程消耗；
所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
第二方面，本发明还提供了一种柴油加氢用能分析装置，包括：
数据标定模块，用于在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据；
实际能耗核定模块，用于根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；
理论能耗计算模块，用于不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算柴油加氢装置的理论能耗；
节能潜力挖掘模块，用于对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
进一步地，所述理论能耗计算模块，具体用于：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗。
进一步地，所述理论能耗计算模块，具体用于：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按2％考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
进一步地，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72小时。
进一步地，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
所述基础数据包括油品分析数据、气体分析数据、操作参数、电流数据和标定公用工程消耗；
所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
由上述技术方案可知，本发明提供的柴油加氢用能分析方法及装置，根据柴油加氢装置标定的处理量、产品收率、工艺及设备操作参数等，利用流程模拟软件建立实际能量模型，核算装置实际能耗，在满足产品质量要求的情况下，通过对工艺流程和设备进行理论工况分析，采用优化的工艺及设备操作参数，提出柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，模拟计算该理想工况下的能耗，从而获得更准确的、更符合装置实际生产情况的柴油加氢的理论能耗，也即获得柴油加氢装置理论上所能达到的最低能耗，进而将理论上所能达到的最低能耗与实际能耗进行比较，从而有利于挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的柴油加氢用能分析方法的流程图；
图2是本发明另一实施例提供的柴油加氢用能分析装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供了一种柴油加氢用能分析方法，参见图1，该方法包括如下步骤：
步骤101：在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据。
步骤102：根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定。
步骤103：不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算柴油加氢装置的理论能耗。
步骤104：对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
由上面记载的内容可知，本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法，根据柴油加氢装置标定的处理量、产品收率、工艺及设备操作参数等，利用流程模拟软件建立实际能量模型，核算装置实际能耗，在满足产品质量要求的情况下，通过对工艺流程和设备进行理论工况分析，采用优化的工艺及设备操作参数，提出柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，模拟计算该理想工况下的能耗，从而获得更准确的、更符合装置实际生产情况的柴油加氢的理论能耗，也即获得柴油加氢装置理论上所能达到的最低能耗，进而将理论上所能达到的最低能耗与实际能耗进行比较，从而有利于挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
在一种可选实施方式中，所述步骤103包括：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗。
在一种可选实施方式中，所述不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按2％考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
在一种可选实施方式中，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72小时。
在一种可选实施方式中，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
所述基础数据包括油品分析数据、气体分析数据、操作参数、电流数据和标定公用工程消耗；
所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
在一种可选实施方式中，上述利用流程模拟软件建立的实际能量模型，包括反应、分离、换热、压缩等单元模型。
此外，上述的各单项实际能耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入等。
所述的循环水量核定包括工艺物流冷却水和其他冷却用水。所述的电耗核定包括泵、空冷、压缩机及风机电耗。
所述的各压力等级蒸汽量核定根据各压力等级蒸汽平衡进行计算。
所述的泵、机组及电加热器电耗由公式
其中U为电压，单位为V；I为电流，单位为A；cosα为功率因数。
其中，原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算。
其中，燃料气量首先根据实际能量模型，核算工艺侧及过热蒸汽的热量，推算加热炉有效负荷，然后根据燃料气组成、烟气氧含量等数据，计算炉效率，最后根据有效热负荷、炉效率及燃料气热值，计算燃料气用量。具体为有效热负荷/(加热炉效率*燃料气热值)。
其中，加热炉效率可以根据加热炉排烟温度和烟气过剩氧含量计算规定进行计算。燃料完全燃烧时，燃烧产物中未完全燃烧成分含量很低，可以不考虑，因此，过剩空气系数可表示为：
其中，O2’为烟气中O2体积百分含量，CO2’为烟气中CO2体积百分含量。
然后根据《管式加热炉》一书中，烟气热焓与燃料低热值之比q1与烟气温度的关系图，计算加热炉排烟热损失。加热炉效率可表示为：1-排烟热损失-散热损失-化学不完全燃烧热损失-机械不完全燃烧热损失，其中散热损失统一按3.5％估算计算，化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失忽略不计。
本发明实施例提到的实际能耗与理论能耗值为单位综合能耗值，根据各能源或耗能工质的实物消耗或输出量、对应的能耗系数与装置处理量进行计算。具体为各能源或耗能工质的实物消耗或输出量，乘以对应的能耗系数，再除以装置处理量，将各能源或耗能工质计算结果相加，即为能耗值，单位为kgEO/t。
本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法，适用于所有柴油加氢工艺流程。根据柴油加氢工艺流程的不同，核定及计算所包含设备及能耗种类有所不同。与现有技术相比较，本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法根据原料性质、装置负荷和产品方案等，通过采用新工艺、新设备、新方法，改进现有工艺流程、工艺条件等，提高装置能源利用效率，包括设备效率、热量回收率等，计算得到装置理论能耗。通过理论能耗与校核后的实际能耗对比，反映了装置的节能潜力，为装置的改造优化奠定基础。
现结合具体实施例对本发明做进一步地说明。
本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法的设计思路为：首先采取标定条件下的数据作为基准工况数据，包括原料、产品、加工负荷、物料平衡等，并以标定下的工艺操作参数作为建模的基础数据。然后根据标定下的工艺及设备数据，建立柴油加氢装置能量模型，计算各单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定。在不改变现有的工艺流程的基础上，根据标定下的处理量和产品收率，在满足产品质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，并进行相关计算规定，模拟计算该理想工况下的能耗，得到该柴油加氢装置的理论能耗。通过对比实际能耗及理论能耗，分析各关键参数的差别，挖掘柴油加氢装置节能潜力，为柴油加氢装置的改造优化奠定基础。
本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法，主要采用了如下处理过程：(1)确定基准工况：采取标定条件下的数据作为基准工况数据，包括原料、产品、加工负荷、物料平衡等，并以标定下的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据。(2)建立实际能量模型：根据标定下的工艺及设备数据，利用流程模拟软件建立装置实际能量模型，包括反应、分离、换热、压缩等单元模型。(3)实际能耗核定：根据建立的实际能量模型，计算燃料、蒸汽、电等各单项能耗，进而对装置的实际能耗进行核定。(4)建立理论能量模型：不改变现有的工艺流程，根据标定下的处理量和产品收率，在满足产品质量要求的情况下，通过理论工况分析，采用优化的工艺及设备操作数据，并进行相关计算规定，利用流程模拟软件建立装置理论能量模型。(5)理论能耗计算：根据建立的理论能量模型，模拟计算该理想工况下的能耗。(6)对比实际能耗及理论能耗，分析各关键参数的差别。
下面以一个具体实例对本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法进行详细解释说明：
A、柴油加氢装置以直馏柴油、焦化柴油、催化柴油的混合油为原料，与氢气混合后，在催化剂的作用下，经过催化加氢反应进行脱硫、脱氮、烯烃饱和及部分芳烃饱和，生产满足国V标准要求的精制柴油，同时生产部分粗石脑油、脱硫低分气及脱硫干气，其中脱硫干气去燃料气管网，脱硫低分气去PSA，精制柴油及石脑油去罐区。反应部分采用热高分、炉前混氢流程；分馏部分采用先汽提再分馏流程，脱硫化氢汽提塔采用蒸汽汽提，产品分馏塔采用塔底重沸炉供热。以满负荷工况标定数据作为基准工况，同时对该工况下的相关数据进行标定，标定周期共计72小时。基准工况数据见下表：
表1物料平衡表
表2油品分析数据表(D86)
表3气体组成分析数据表
| 组分名称 | 脱硫低分气(v％) | 脱硫干气(v％) | 新氢(v％) |
| H<sub>2</sub> | 63.274 | 27.1811 | 90.51 |
| C<sub>1</sub> | 16.0935 | 12.8712 | 2.588 |
| C<sub>2</sub> | 12.0422 | 24.656 | 3.333 |
| C<sub>3</sub> | 6.1537 | 22.3578 | 2.524 |
| nC<sub>4</sub> | 0.5527 | 3.592 | 0.296 |
| iC<sub>4</sub> | 1.1334 | 6.6681 | 0.646 |
| C<sub>5</sub> | 0.2209 | 1.3575 | 0.095 |
| CO<sub>2</sub> | 0.001 | ||
| 空气 | 0.017 | ||
| H<sub>2</sub>O | 0.5296 | 1.3163 | |
| 合计 | 100 | 100 |
表4加热炉烟气组成分析数据表
| 组分名称 | 单位 | 烟气 |
| 氧气 | v％ | 6.32 |
| 二氧化碳 | v％ | 8.32 |
| 一氧化碳 | ppm | 0 |
| 二氧化硫 | mg/m<sup>3</sup> | 0 |
表5主要操作条件表
对于本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法，首先需要核定柴油加氢装置的实际能耗，下面将详细阐述柴油加氢装置实际能耗的核定过程。
B、根据标定下的工艺及设备数据，利用流程模拟软件建立装置实际能量模型，计算各单项能耗，进而对装置的实际能耗进行核定。
(1)中压蒸汽：本装置中压蒸汽没有产汽点，用户为汽轮机。通过核算，汽轮机和循环氢压缩机功率相差在5％以内，故汽轮机用汽量采用标定值，详细数据见下表。汽轮机消耗中压蒸汽23.71t/h。
表6汽轮机蒸汽核算表
(2)低压蒸汽：本装置低压蒸汽产汽点有反应产物产汽、精制柴油产汽、汽轮机3.5MPa蒸汽背压产生1.0MPa蒸汽，耗汽点有汽提塔汽提蒸汽、伴热蒸汽、除氧蒸汽，核算方法为通过工艺侧热量核算产汽量，装置外送的低压蒸汽量为43.51t/h。
表7低压蒸汽产用平衡表
(3)装置内有除氧器，除盐水用量根据装置产汽量、注水量、除氧水用量，再减去除氧蒸汽用量得到，汽包定连排统一按2％考虑。
表8除盐水用量核算
(4)根据工艺侧热负荷核算循环水用量，标定期间循环水上回水温差为3℃，装置水冷器冷却负荷核定结果如下所示。总冷却负荷为2797kW，折合循环水为804t/h，在加上机泵冷却用水等合计循环水量为1184.20t/h。
表9水冷器冷却负荷核算
表10循环水水量核算
| 项目 | 单位 | 采用值 |
| 工艺物流冷却用水 | t/h | 804.20 |
| 其他冷却用水 | t/h | 380 |
| 合计 | t/h | 1184.20 |
(5)电：泵、压缩机、风机及空冷器电耗合计6441.83kW。
(6)低温热：装置设计3处输出低温热，分别为热高分气、分馏塔顶气、精制柴油，核算结果如下。
表11低温热输出热量核算
(7)原料油热输入：根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度为70℃，70～120℃之间的低温位热量折半计入能耗，目前原料柴油为100℃热进料，输入热量计算如下。
表12原料油热输入热量核定
| 项目 | 单位 | 采用值 |
| 混合柴油流量 | t/h | 336.98 |
| 柴油热输入温度 | ℃ | 100 |
| 国标规定温度 | ℃ | 70 |
| 输出热量 | kW | 5848 |
(8)燃料气：装置有2座加热炉，反应加热炉F101和分馏塔重沸炉F201。其中，反应加热炉为开工炉，故正常工况下燃料气用户只有分馏塔重沸炉F201。通过核算分馏塔重沸炉效率为92.65％，燃料气热值按标准燃料气热值核算。加热炉燃料气用量核定过程说明如下：
1)根据装置目前的加工负荷、操作参数，模拟计算有效热负荷，
2)结合烟气组成、排烟温度等参数，计算加热炉效率
3)根据有效热负荷、炉效率及燃料气热值，计算燃料气用量
表13 F201燃料气用量核算
根据上述各项核定结果，对本装置实际能耗进行统计，结果如下表所示。
表14实际能耗统计
对于本发明实施例提供的柴油加氢用能分析方法，其关键在于柴油加氢装置理论能耗的获取，下面将详细阐述柴油加氢装置理论能耗的获取过程。
C、不改变现有的工艺流程，根据标定下的处理量和产品收率，在满足产品质量要求的情况下，通过理论工况分析，采用优化的工艺及设备操作数据，并进行相关计算规定，利用流程模拟软件建立理论能量模型，模拟计算该理想工况下的能耗，得到该装置的理论能耗。理论工况分析如下：
(1)反应部分
反应部分包括原料、循环氢换热流程、反应及高低分部分。
装置反应加热炉F101正常运行时为停炉状态，反应氢油比也略低于设计值(实际335.75，设计350)，故反应部分能耗已经较优，可优化空间较小。下面分析下热高分温度对反应产物能量回收情况的影响。反应产物先与混氢原料换热后再去产1.0MPa蒸汽，之后进热高分。以下分析进热高分温度与汽提塔进料温度之间的关系，结果如下：
表15热高分温度分析表
从表中看出，热高分温度越高，汽提塔进料温度越高，但之间温差越大，相当于反应产物损失热量越多，当热高分温度达到250℃时，温降达到15.35℃，折合为3800kW热量，能量损失较大。但若热高分温度太低则会影响分馏部分分离效果，且会增加分馏部分能耗。标定期间热高分温度为193℃，汽提塔进料190.24℃，温降为2.76℃，该温度不高，较为合理，故理论工况热高分温度采用该温度。
(2)汽提塔
汽提塔核算理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗，具体表现为：在保证汽提塔底油硫含量合格的情况下尽可能降低汽提蒸汽用量。
通过标定报告，标定期间，精制柴油硫含量为4.88mg/kg，与国V柴油指标10mg/kg相差不多，故汽提蒸汽用量在理论工况中采用实际值。
(3)分馏塔
分馏塔理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗，具体表现为降低塔顶回流量或塔顶压力，从而降低塔底重沸炉负荷。目前装置产品质量指标有：精制柴油20℃下密度在820～843kg/m3，石脑油干点≯215℃。现装置分馏塔顶压力为0.07MPag(设计0.1MPag)，塔顶回流量为13.1t/h(设计12.8t/h)。
根据经验，分馏塔操作改变时气液相负荷变化不宜超过20％，通过模拟，当回流量不变，塔顶压力降至0.05MPag时，部分塔盘气液相负荷变化超过20％；当塔顶压力不变，塔顶回流量降至11t/h时，部分塔盘气液相负荷变化超过也超过20％。且塔顶压力降低和回流量减少都会使塔内气液相负荷减少，所以不宜同时降低塔顶压力和回流量。通过模拟，塔顶压力从0.07MPag降至0.06MPag，塔底负荷降低791kW，塔顶回流量从13.1t/h降低至11.5t/h，塔底负荷降低284kW，故降低塔顶压力对降低塔底负荷效果较明显。
当塔顶压力降至0.06MPag时，石脑油干点为206.6℃，不超过产品质量指标，塔底负荷为13405kW。因此理论工况中，塔顶压力为0.06MPag，塔顶回流量不变，为13.1t/h。
根据理论能量模型，计算各单耗如下：
(1)中压蒸汽：本装置没有中压蒸汽产汽点，用户只有汽轮机。由于理论工况中循环氢循环量及进出口压力均采用实际值，故汽轮机消耗中压蒸汽量与实际值一致，为23.71t/h，故中压蒸汽耗量为23.71t/h。
(2)低压蒸汽：本装置低压蒸汽产汽点有反应产物产汽、精制柴油产汽、汽轮机3.5MPa蒸汽背压产生1.0MPa蒸汽，耗汽点有汽提塔汽提蒸汽、伴热蒸汽、汽提蒸汽。从上述理论工况分析中可知，反应产物产汽量不变，汽轮机背压产生的蒸汽也不变，精制柴油产汽中由于精制柴油换热流程中各换热器都仍有余量，且分馏塔塔顶压力下降后塔底温度变化不大(下降3℃)，故可通过调整各换热器旁路使精制柴油产汽量不变。汽提蒸汽耗量为4.41t/h。故理论能耗中低压蒸汽外送量为43.52t/h。
表16低压蒸汽产用平衡表
(3)除盐水：由于理论工况下装置产蒸汽量及注水量均不变，所以除盐水耗量与实际能耗一致，为42.11t/h。
(4)循环水：根据工艺侧热负荷核算循环水用量，循环水上回水温差按8℃计算，装置水冷器冷却负荷核定结果如下所示。总冷却负荷为2797kW，折合循环水为301.7t/h。再加上机泵冷却水，合计循环水总量为681.73t/h。
表17水冷器冷却负荷核算
表18循环水水量核算
| 循环水 | 单位 | 数值 |
| 工艺物流冷却用水 | t/h | 301.73 |
| 其他冷却用水 | t/h | 380 |
| 合计 | t/h | 681.73 |
(5)电：由于在核算理论工况时，泵、压缩机的流量及进出口压力与实际相差不大，故理论能耗中机泵电耗仍按实际值，另空冷电耗按单位空冷负荷电耗0.0136kW/kW计算，总电耗为6619.65kW。结果如下：
表19理论电耗统计表
| 设备名称 | 冷却负荷/kW | 电耗/kW |
| 热高分气空冷器 | 6073 | 82.59 |
| 热低分气空冷器 | 364 | 4.95 |
| 脱硫化氢气提塔顶空冷器 | 2787 | 37.90 |
| 产品分馏塔顶空冷器 | 4075 | 55.42 |
| 精制柴油空冷器 | 6111 | 83.11 |
| 机泵电耗 | 6355.67 | |
| 合计 | 619.65 |
(6)低温热：根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度为70℃，70～120℃之间的低温位热量折半计入能耗，目前原料柴油为100℃热进料，输入热量计算如下。
表20原料油热输入热量核定
| 项目 | 单位 | 采用值 |
| 混合柴油流量 | t/h | 336.98 |
| 柴油热输入温度 | ℃ | 100 |
| 国标规定温度 | ℃ | 70 |
| 输出热量 | kW | 5848 |
(7)原料油热输入：根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度为120℃，目前原料柴油为150℃热进料，输入热量计算如下。
表21原料油热输入热量核定
| 项目 | 单位 | 采用值 |
| 混合柴油流量 | t/h | 229.08 |
| 柴油热输入温度 | ℃ | 150 |
| 国标规定温度 | ℃ | 120 |
| 输出热量 | kW | 4360 |
(8)燃料气：装置有2座加热炉，反应加热炉F101和分馏塔重沸炉F201。其中，反应加热炉为设计停炉，故燃料气用户只有分馏塔重沸炉F201。核算方法：通过核算工艺侧及过热蒸汽的热量推算加热炉负荷，其中，加热炉烟气氧含量按照2％计算，通过核算分馏塔重沸炉效率为93.15％，燃料气热值按标准燃料气热值核算。
表22燃料气用量核定
根据上述各项核定结果，对本装置理论能耗进行统计，结果如下表所示。
表23理论能耗统计
| 编号 | 项目 | 用量 | 单位 | 能耗系数 | 能耗，kgEO/t |
| 1 | 循环水 | 681.73 | t/h | 0.1 | 0.20 |
| 2 | 除盐水 | 42.11 | t/h | 2.3 | 0.29 |
| 3 | 电 | 6619.65 | kWh | 0.26 | 5.10 |
| 4 | 3.5MPag蒸汽输入 | 23.71 | t/h | 88 | 6.19 |
| 5 | 1.0MPag蒸汽输出 | 43.51 | t/h | 76 | -9.81 |
| 6 | 燃料气 | 1.317 | t/h | 950 | 3.71 |
| 7 | 低温热 | 11197 | kW | - | -1.43 |
| 8 | 原料油热输入 | 5848 | kW | - | 0.75 |
| 合计 | 5.0 |
其中，在获得实际能耗和理论能耗后，对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。下面将通过表24进行说明。
D、将实际能耗与理论能耗进行对比，如下表所示。
表24实际能耗与理论能耗对比
| 编号 | 项目 | 实际能耗，kgEO/t | 理论能耗，kgEO/t |
| 1 | 循环水 | 0.35 | 0.20 |
| 2 | 除盐水 | 0.29 | 0.29 |
| 3 | 电 | 4.97 | 5.10 |
| 4 | 3.5MPag蒸汽输入 | 6.19 | 6.19 |
| 5 | 1.0MPag蒸汽输出 | -9.81 | -9.81 |
| 6 | 燃料气 | 3.95 | 3.71 |
| 7 | 低温热 | -0.97 | -1.43 |
| 8 | 原料油热输入 | 0.75 | 0.75 |
| 合计 | 5.72 | 5.0 |
通过对比实际能耗与理论能耗的差距，可以从降低反应进料氢油比、在精制柴油硫含量合格的情况下降低蒸汽用量、保证石脑油干点满足工艺指标的前提下降低塔顶压力、进一步回收低温热、降低加热炉排烟温度、降低烟气中氧含量等方面入手，降低装置能耗，对柴油加氢装置节能降耗具有指导意义。
本发明另一实施例提供了一种柴油加氢用能分析装置，参见图2，该装置包括：数据标定模块21、实际能耗核定模块22、理论能耗计算模块23和节能潜力挖掘模块24，其中：
数据标定模块21，用于在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据；
实际能耗核定模块22，用于根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；
理论能耗计算模块23，用于不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算柴油加氢装置的理论能耗；
节能潜力挖掘模块24，用于对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力。
在一种可选实施方式中，所述理论能耗计算模块23，具体用于：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗。
在一种可选实施方式中，所述理论能耗计算模块23，具体用于：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按2％考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
在一种可选实施方式中，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72小时。
在一种可选实施方式中，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
所述基础数据包括油品分析数据、气体分析数据、操作参数、电流数据和标定公用工程消耗；
所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
本发明实施例所述的装置可以用于执行上述实施例所述的方法，其原理和技术效果类似，此处不再详述。
在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种柴油加氢用能分析方法，其特征在于，包括：
S1、在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据；
S2、根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；
S3、不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗；
S4、对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力；
其中，不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按 2%考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007 《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72 小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
所述基础数据包括油品分析数据、气体分析数据、操作参数、电流数据和标定公用工程消耗；
所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
4.一种柴油加氢用能分析装置，其特征在于，包括：
数据标定模块，用于在基准工况下对相关数据进行标定，采取标定后的数据作为基准工况数据，并以标定后的工艺操作参数作为建立实际能量模型的基础数据；
实际能耗核定模块，用于根据标定后的基准工况数据及工艺数据，利用流程模拟软件建立柴油加氢装置实际能量模型，并根据建立的实际能量模型，计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项能耗，进而对柴油加氢装置的实际能耗进行核定；
理论能耗计算模块，用于不改变现有的工艺流程，根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型，以及根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗；
节能潜力挖掘模块，用于对比实际能耗及理论能耗，分析各预设参数的差别，并根据理论能耗与实际能耗的差别挖掘柴油加氢装置的节能潜力；
其中，所述理论能耗计算模块，具体用于：
不改变现有的工艺流程，对反应部分、汽提塔和分馏塔部分进行理论工况分析；其中，反应部分的理论能耗为在反应加热炉燃料气消耗和汽轮机蒸汽消耗，具体通过这两部分分析反应部分的理论工况；汽提塔部分的理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；分馏塔部分理论能耗为在保证产品质量及收率的情况下的最低能耗；
根据标定后的处理量和产品收率，在满足产品预设质量要求的情况下，通过采用优化的工艺及设备操作数据，确定柴油加氢装置可实现的最低能耗或最佳能耗的操作条件，进行相关计算规定，并利用流程模拟软件建立柴油加氢装置理论能量模型；其中，上述提到的相关计算规定结合理论工况分析，包括加热炉排烟温度、烟气过剩氧含量、分馏塔理论塔顶压力、循环水上回水温差、单位空冷负荷电耗和低温热取热点；
相应地，根据建立的理论能量模型，模拟计算各压力等级蒸汽、循环水用量、除盐水用量、电耗、低温热、原料油热输入、加热炉效率和燃料气用量中的一种或多种单项理论能耗，具体包括：
中压蒸汽用量结合理论工况中汽轮机消耗中压蒸汽用量，计算理论中压蒸汽用量；低压蒸汽用量根据产汽点和用汽点，通过工艺侧热量核算产汽量；
循环水用量根据工艺侧热负荷核算循环水用量，根据循环水上回水温差规定值计算；
除盐水量根据装置产汽量和注水除盐水用量计算，汽包定连排统一按 2%考虑；
用电量根据理论工况中机泵电耗、空冷器负荷以及单位空冷负荷电耗规定值计算；
低温热根据装置设计产低温热取热点，理论工况下工艺物流冷却温度进行计算；
原料油热输入根据国标GB/T 50441-2007 《石油化工设计能耗计算标准》，柴油的原料油热输入规定温度计算；
燃料气用量根据理论能量模型、排烟温度和烟气氧含量计算规定，利用理论能耗模型，计算加热炉理论排烟温度下的加热炉效率和加热炉总热量计算，从而计算加热炉燃料气用量。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述基准工况为正常加工负荷下的工况，且在基准工况下对相关数据进行标定时，标定周期为连续72 小时。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述基准工况数据包括：原料、产品、加工负荷和物料平衡中的一种或多种；
其中，所述物料平衡包括预处理物料平衡和重整物料平衡，数据内容包含收率和72小时累积流量；
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所述油品分析数据包括原料油的密度、硫含量、氮含量、ASTM D86数据和组成情况等，及产品密度、硫含量和ASTM D86数据；
所述气体分析数据包括新氢、脱硫前后低分气、脱硫前后干气、以及加热炉烟气组成分析数据；
所述操作参数包括各相关物流及设备的流量、温度、压力、液位和压差数据；
所述电流数据包括涉及的泵、空冷、压缩机及风机的电流数据；
所述标定公用工程消耗包括循环水、除盐水、电、各压力等级蒸汽输入、各压力等级蒸汽输出、燃料气、低温热和原料油热输入数据。
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