基于能量集成的CO2减排量的确定

能源活动引起的排放占CO2排放量的绝大多数。因此,对企业的能量系统进行集成,不仅可以提高能源的利用效率,也可以减少CO2的排放。本文给出了由于节能所引起的CO2减排量的计算方法,并以某石化公司对苯二甲酸装置的能量集成项目为工程实例,计算出能量集成形成的CO2减排量。计算结果表明能量集成对CO2减排有显著的作用。     

煤制天然气过程全局能量集成优化

我国正在大力发展煤制天然气项目实现清洁能源供给。然而现有煤制天然气示范项目存在能耗大、CO₂排放高、生产成本缺少竞争力的问题。本文从煤制天然气能量系统出发,通过全局能量集成实现煤制天然气项目的节能减排与经济效益的提高。根据煤化工示范项目特点,提出了煤制天然气过程全厂能量系统集成优化策略：建立了煤制天然气各单元过程模型,对全流程的物流和能流展开了详细的模拟计算;利用夹点技术对全厂内各单元过程的能量系统展开了用能分析;利用全局温焓曲线对全厂能量系统进行了分析,揭示出全厂能量利用效率低是由于高品位热量降质利用和低品位余热未得到合理利用引起的。通过装置间热回收集成和增设有机朗肯余热回收装置可有效地提高热回收率。通过全厂能量系统优化集成,燃料煤消耗由现有过程1.26t/kNm³（0℃、101325Pa标准状态）天然气下降到1.07t/kNm³天然气。由于公用工程系统消耗的减少,全厂能量利用效率由原来的57.2%提高到59.6%,同时CO₂排放可以由原来5.02t/kNm³天然气下降到4.66t/kNm³天然气。相比于现有过程,改进过程的总投资仅增加了2%左右,而单位生产成本由1.65CNY/Nm³下降到了1.59CNY/Nm³,对于年产20亿立方米煤制天然气厂每年可节约生产成本1.2亿元。     

用于能量系统多层次集成的组合物流的矩阵表示方法

夹点技术在工厂的能量系统设计和改造过程中发挥着巨大的作用。用夹点技术分析能量系统时,原始物流的信息不断汇集,得到总组合曲线。当物流信息向上汇总时,通过组合曲线可在更高层面查看系统的能量集成情况。本文提出一种从总组合曲线中获取局部信息的方法——组合物流矩阵表示方法,利用此方法向下分解可获得组合曲线上某个温度区间中包含的原始物流的信息。最后举例说明组合物流矩阵在能量系统设计和改造过程中的作用。     

化工过程能量集成途径与实证

阐述了化工过程能量集成理论,指出化工企业能量集成有效途径。并结合磷化工企业黄磷尾气综合利用和硫铁矿制酸企业硫酸装置余热利用实践取得能量优化和污染物减排效果,揭示了化工企业实现节能减排路线,为化工企业解决用能瓶颈、制定化工过程系统能量集成策略提供科学依据。     

夹点分析法在化工过程全局用能优化的应用

介绍了夹点分析在化工过程全局用能优化中的应用,用夹点分析法在实现各工艺装置内部热量交换的基础上,进行过程全局的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成,包括余热回收、联产功量、蒸汽系统设计和透平网络综合。应用实例表明,利用该方法可以大幅度实现节能,是现代化工企业节能的发展方向。     

应用全局夹点分析的加/减原则改善全局能量集成

单过程夹点分析的加／减原则是根据系统的能量目标来指导工艺过程改进以提高热回收的指导性原则,类似于单过程的加／减原则,使用全局组合曲线、全局公用工程总组合曲线。建立全局夹点分析的加／减原则,用来指导全局中各个过程和公用工程改进以减少全局燃料消耗或增加联产功目标,这对于指导全局能量集成改善有重要意义;文中的应用实例证明了这一点。     

节能减排的全局过程集成技术的研究与应用进展

对20世纪末至今全局过程集成技术的研究进展做了评述,从全局温焓曲线、顶层分析法、热电联产优化的R—曲线到跨装置热集成原理进行了比较系统地介绍。在此基础上,描述了综合使用这些基本方法的策略和现有的工具软件。最后将国外和国内在炼油和化工中应用全局过程集成技术的情况及经济效益分别做了归纳总结。     

间歇过程的热集成

用某啤酒厂啤酒酿造生产流程作为间歇过程的一个实例, 利用夹点分析方法对该过程的用能状况进行分析、诊断, 探讨了在间歇过程中利用热集成原理进行节能改造的方法     

基于夹点技术的天然气净化装置的用能分析

采用夹点技术对某天然气厂净化装置进行了能量优化分析,找出了系统用能不合理的环节,按照夹点设计原则,以系统最大热回收为目标,通过调节过程流股的温差贡献值对物流进行重新匹配,初步调优后系统可以节能486.569 kW。     

基于NSGA-Ⅲ算法的高维能量集成网络的优化改造

针对现有随机算法对高维能量集成网络（换热网络）求解困难与易陷入局部最优的问题,提出了一种基于参考点的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅲ）的换热网络优化方法。该方法使用特殊的支配关系引入了自适应离散化Pareto前沿与参考点机制,对那些非支配且接近参考点的种群个体进行保留。本文基于非等温混合分流分级超结构模型,以用户最关心的环境影响指数、投资费用、操作费用与改造工程量为改造优化目标,从多个方面、多个层次考虑换热网络改造问题,为用户提供多种可供选择的改造方案。案例研究表明,改造后的换热网络以每年57304USD的投资费用节省25%的年度操作费用,同时还具有较小的环境影响指数与改造工程量;与文献相比,可以提供多元化的节能改造方案,满足用户的不同改造需求,且获得优于文献的综合改造结果,表明该方法具有较强高维求解能力。     

化工能量系统集成

本文叙述了讨论由换热网络及蒸汽动力系统,冷却,冷冻等公用工程系统组成的能量系统的优化集成方法作者着重阐述了广泛应用于工程节能的夹点技术及其有关的各种先进软件,通过列举多个工厂的实例,展示了能量系统集成在化工企业节能降耗工作中的重要作用。     

Using Process Energy Integration Technology in the Energy-Saving Retrofit of Large-Scale Complex Chemical Process System

1 INTRODUCTIONIn recent years,the energy-saving retrofit of existing chemical process plants,especially exist-ing large-scale complex chemical process system(LCCPS),has been becoming necessary as theengineers'knowledge goes on and the market changes.     

过程系统用能分析

从热力学观点出发认识过程的用能。以系统工程的理论为推导,采用夹点技术对大型化工生产过程系统的用能情况,进行分析和诊断,寻找过程用能的“瓶颈”所在,提出“解瓶颈”的策略,并结合实际生产装置的节能改造,说明该技术的应用。     

大型合成氨装置有效能分析及应用

通过采用有效能平衡方法对合成氨装置进行用能分析,提出系统能量转换的薄弱环节,指出节能改造的目的和方向,并对改造效果进行总结,提出"夹点"是寻找系统冷热流股换热匹配的最佳用能点。通过改造,吨氨能耗由40.0GJ降为34.4GJ。     

Heat Integration for Different Separation Processes

The distribution of heat duties among individual separation subsystems and other as-pects of heat intergration in such systems are reviewed. Heat integration for different separation processes is investigated, using the pinch point method, Such a study will provide theoretical guide lines for the proper choice of a desirable separation process.     

基于夹点技术的辛醇与异丁醛装置用能分析

针对某引进的辛醇与异丁醛装置,进行了换热网络的夹点分析,得到了不同的最小换热温差下该装置的节能潜力。在对整个装置的13个二段进行能量利用情况分析后,结合夹点技术的原则,研究了能量利用的合理性,并给出了48条结论。然后从节能的角度说明可以利用其热量的工艺物流,给出了每个换热器是否应进行改动的建议,为下一步的换热网络节能改造设计奠定了基础。     

基于虚拟能的系统用能评价分析模型及应用

基于虚拟能理论,提出了单元(设备)和系统的用能分析模型,给出了系统输入端和输出端的虚拟能计算方法。根据所建模型,对污水处理厂能耗进行了分析计算,讨论了虚拟能对用能效率的影响。分析结果表明,传统的能量分析方法没有考虑废气、废水排放对环境的影响,基于虚拟能理论的用能分析模型克服了这个缺点,分析结果更加客观、准确。虚拟能分析模型考虑了环境等因素,在可持续发展的大环境下更具有现实意义。     

Modeling and Analysis of Internal Heat Integrated Distillation Columns

A generalized steady-state model is being developed for an internal heat integrated distillation column (IHIDiC). A procedure incorporating the Newton-Rapheon method is devised for solving the model equations. Separation of an ethanol-water binary mixture is simulated and analyzed with the model, Two pinch points are found within the process, making the separation ex-tremely difllcult and expensive. Two sharp fronts in the temp-erature and the composition profiles are being observed. With the introduction of heat integration, satisfactory separation may be obtained in a limited number of stages with lower reflux ratios. Increasing the pressure difference between the rectifylng and the strlpping sectlons, however, would bring about a reduced relative volatility between the two components involved, creating adverse separation performances. It is obvious that optimigation of the IHIDiC is of prime importance.