基于夹点技术的航煤加氢换热网络优化

针对某航煤加氢装置现行换热网络夹点温差不合理导致能耗较大的现状,利用夹点技术对该装置换热网络进行分析、优化。在该装置实际工况下的夹点温差附近选取相应的夹点温差,计算出不同夹点温差对应换热网络的年总费用,得出年总费用最小的夹点温差,即最优夹点温差。在最优夹点温差的基础上生成新的换热网络,结果表明,节能效果显著。     

超临界CO2布雷顿循环中冷却器的夹点分析

针对超临界CO_2布雷顿循环中冷却器的夹点问题,采用传热单元模型,对夹点产生条件和影响因素进行了理论研究和计算分析。结果表明:冷却器内超临界CO_2的参数接近临界参数,产生夹点的可能性大;夹点的主要影响因素是超临界CO_2与水的流量比,随着流量比的增大,夹点温差逐渐减小;夹点温差对冷却器的换热面积和压降具有直接影响,随着夹点温差的增大,换热面积逐渐减小、压降逐渐增大;当夹点温差由2.9℃增大至4.4℃时,冷却器的换热面积减小了50%,但压降增大了约150%。     

基于最优夹点温差的换热网络优化设计

介绍了夹点技术基本原理及其在换热网络优化设计中的原则。利用ASPENPinch软件设计了一个有三股热股流、两股冷股流的换热网络，求得最优夹点温差是23．7℃，设计时取值23℃。夹点温差分别取10、23、30％进行换热网络初步优化设计，在相同换热器情况下，三者的总费用分别是44279、41931、42156美元／a。这证明采用最优夹点温差的换热网络经济性最好。     

基于AspenTech的分馏塔用能优化及换热网络夹点分析

炼油工艺过程中,分馏系统的用能优化是换热网络能量优化的必然要求。以荆门石化3．5Mt／a常减压蒸馏装置为例,利用AspenP1us和AsDenEnergyAnalyzer软件,对常压塔以及换热网络的用能情况进行分析,提出能量优化利用思路：变工况条件下．首先优化分馏系统操作参数,再以此为条件,优化换热网络结构,才能实现整个网络的能量优化。利用AspenPIus软件的模型分析功能,确定了常压塔底汽提蒸汽、常压炉出口温度、中段回流以及侧线的最佳操作参数,为换热网络的夹点分析提供基础数据;在分馏塔操作优化基础上,对现有换热网络进行夹点分析,找出最优夹点温差,求得现有换热网络最高理论换热终温（317．7℃）,为进一步优化换热网络提出了目标;通过建立现有换热网络的网格图,找出跨夹点换热的换热器（总共有5台）,为换热网络的改进提供了方向。     

重整进料换热器夹点温度设计的讨论

重整进料换热器是催化重整装置的核心设备之一,反应进料和反应产物在此进行热量交换,提高进料温度、降低产物温度,直接影响重整进料炉和重整产物空冷器的负荷。夹点温度是重整进料换热器工艺设计中的关键参数。根据工艺流程模拟计算中的物流数据,作出相关温焓曲线,通过曲线可求出夹点温度。重整进料换热过程是有相变的换热过程,夹点温度是温焓曲线上温差最小处,应采用分区法计算对数平均温差。可根据设备总费用增量的回收期判断重整进料换热器夹点温度是否合适。重整进料换热器热端温差越大,夹点温度越高,两者几乎成正比关系,可根据热端温差来判断换热器的夹点温度。氢油比对重整进料换热器夹点温度的影响与热端温差相关,当热端温差固定时,夹点温度随氢油比增大而增大,对装置扩能改造时重整进料换热器的设计具有指导意义。     

渤三联合站分布式能源系统夹点分析

为了解决胜利油田能源消耗较大,余热浪费较多的问题,提出天然气发电和污水余热利用相结合的联合站分布式能源系统。构建了分布式能源系统核心设备的能流模型,利用能流分析的方法对核心设备在不同运行参数下的性能进行分析。以能流分析为基础,利用实际运行参数对渤三联合站分布式能源系统进行夹点分析,确定出夹点位置以及最小负荷。最终,计算得到调优改造后换热网络的节能潜力。结果表明：较优的夹点温差范围为14~18 ℃;当夹点温差为18 ℃时,对应的联合站所需总费用最低,联合站所需要的加热量为8 901.8 kW,与夹点分析优化之前相比所需的热负荷下降了1726.7 kW,其节能潜力达到19.4%。     

利用夹点技术优化蒸馏换热网络

介绍夹点技术设计的基本原理及设计原则,采用Aspen Hx-net软件,运用夹点技术对某炼油厂常压蒸馏装置换热网络进行优化分析,确定最优传热温差△Tmin、最小公用工程用量和夹点位置,并对换热网络进行了优化.装置运行情况表明,优化后的换热网络节能效果明显,装置投资回收期仅8个月.     

常减压装置换热网络优化应用

常减压装置是炼油能耗大户,其用能水平的高低对炼油厂综合能耗有较大影响。而在完成装置核心工艺的用能优化基础上再进行换热网络优化,是常减压装置的节能重点。应用AspenPlus流程模拟软件,建立某炼油厂常减压装置及换热网络流程模拟模型,并应用热集成技术及夹点技术对装置进行用能分析,对常减压及换热网络进行热集成优化,提出操作优化方案和改造优化方案,提高常减压装置的用能水平和热回收水平。操作优化实施后,装置每年产生的实际经济效益为476.5万元。另结合夹点技术对换热网络进行了三个层面的分析,首先应用夹点技术绘制过程负荷性能图,查看换热网络有无违背夹点换热原则;然后查找有无交叉换热的换热器;最后对可利用的低温余热进行有效利用。提出了相应的改造优化方案,改造方案实施后,预计每年为企业节省400万元的操作成本。     

换热网络优化的研究进展

换热流程中换热器、加热器、冷却器、混合器和分流器等组合构成换热网络。国内外对如何优化换热网络已有大量研究,提出了不同的优化方法。本文介绍夹点设计法、双最小换热温差法、人工智能法、神经网络模型法、遗传算法等具有代表性的研究进展情况。     

超临界CO2布雷顿循环中换热器夹点判断方法

为了分析超临界CO_2布雷顿循环中换热器的夹点情况,建立了换热器传热单元模型,提出了一套系统性的夹点判断方法:夹点的简化判据和分段计算分析方法。结果表明:夹点简化判据简单易行,但是实用性较为局限;分段计算是一套准确有效的夹点分析方法,能用于换热器夹点存在性、夹点位置和夹点温差的判断分析;高温回热器内一般不存在夹点,最小温差出现在换热器冷端;低温回热器和冷却器中存在夹点的可能性较大。     

炼油厂加氢脱硫工艺夹点分析与节能

炼油厂加氢脱硫工艺换热网络能量流密集、能耗高,对该工艺进行过程集成节能研究,具有重要意义.对加氢脱硫工艺换热网络的夹点分析说明该换热网络存在跨越夹点的热量传递.对某煤油厂汽油加氢脱硫工艺换热网络进行调优并提出了节能技术方案.基于过程集成节能提出的换热集成节能措施可有效降低加氢脱硫工艺能耗,去掉了加热炉,节约加热公用工程量541.56 kW,冷却公用工程量减少637.53 kW.     

芳烃厂异构化装置换热网络的节能改造

采用夹点技术对某芳烃厂的异构化装置进行了分析,并提出换热网络集成改造方案。从分析中可 知,现行换热网络需要加热公用工程34.13MW,而取夹点温度为20℃,可得最小加热公用工程量为 11.87MW,可见,该装置换热网络存在着较大的节能潜力。提出了两个节能改造方案:一个完全按照夹 点技术的设计法则,为最大回收热量方案,但投资费用较高;另一个方案,保持原有网络结构不变,为最 小变动方案,可以回收20.78MW的热量,投资费用较低。两个方案的投资回收期均较短。     

基于夹点分析技术的常减压装置换热网络优化

常减压装置是原油深度加工的基础,同时也是炼油企业用能大户。针对国内某企业的常减压装置,应用流程模拟软件Aspen HYSYS,建立装置的换热网络模型。以加工原油性质、初馏塔、常压塔、减压塔模拟过程参数及常减压装置对产品质量的要求作为换热网络调整的基础参数,利用Aspen Pinch软件,对装置原有换热网络进行夹点分析,根据原油常减压装置内部冷、热物流特点,分析装置用能瓶颈,得出换热网络初底原油的最高理论换热终温。按照消除原换热物流跨夹点传热、中高温位热源多次合理利用、调整换热效率偏低的设备、现有设备布置变动小、投资省的原则,对换热网络进行改造优化。通过换热流程优化调整,初底油进常压加热炉温度由原来的278℃提高到288℃;降低常压炉加热负荷及燃料消耗,可节省加热炉负荷约60×10~4kcal/h,装置能耗降低约0.7kg标油/t,折合每年创造效益约126万元。     

夹点技术在LNG分馏换热能量优化中的应用

在天然气液化技术工程化研究中,LNG分馏工艺较复杂,且设备种类较多,存在热量利用不充分,公用工程消耗量大的问题,为了节约能源需要对换热网络进行改进。先使用HYSYS软件对分馏工艺进行模拟,得出系统工艺参数,分析现有换热网络能量消耗,得到最小换热温差,再运用夹点技术对分馏区换热网络提出了改造方案。通过改进和优化,充分利用脱乙烷塔底物流的冷量,将分馏区热公用工程消耗量降低了15%,冷公用工程消耗量降低了8%,使用夹点技术对系统工艺和设备参数优化的研究得到了良好的节能效果。     

夹点技术在分布式供能系统设计中的应用

为研究分布式供能系统中动力子系统和换热网络的设计,以爱德医院分布式供能系统为研究对象,采用夹点技术对分布式供能系统的冷热流进行分析,寻找出夹点的位置,分析了换热网络的改进策略,最后对换热网络进行了改进。研究结果表明,内燃机作为动力子系统具有很好的优势,且通过换热网络的优化设计,使热负荷需求减少了107.07kW,大大降低了能量的消耗,节能效果显著。     

夹点理论及其在换热网络中的优化分析

本文主要介绍了利用夹点技术设计换热网络的原则及需要注意的问题,并利用夹点技术对乙烯生产原有换热网络进行夹点分析,研究换热网络利用的瓶颈,找出换热网络不合理的环节和原因。经优化改造后新增4台换热设备,新增设备及改装费用约2 900万元,但每年节约公用工程费用2 949万元,回收期为一年,故改造合理,节能明显。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

利用夹点技术优化设计换热网络

本文主要介绍了利用夹点技术设计换热网络的原则及需要注意的问题,并利用夹点技术对延安某炼油厂300万t/年常压蒸馏装置换热网络进行优化设计,使其物流能流合理地匹配,从而达到减少换热单元数目的目的。经过优化设计后,与原有的换热网络相比,换热网络的换热设备数目减少5个,使设备数目达到最优化,从而节省了设备的投资。     

常减压换热网络的优化改进和优化控制

对结构已定或正在运行的常减压换热网络,在操作夹点附近设置旁路,通过对旁路流量的优化控制,使换热网络在某些过程物流的流量、温度发生变化时,换热网络的换热仍能满足工艺上的换热要求,公用工程能量消耗在现有的换热设备的基础上接近最小公用工程消耗量。     

应用夹点技术优化多能流企业的能源利用

本文以能源的梯级利用为出发点,分析了整个企业能源优化的多个因素、并且考虑了不同季节的能源利用特点,针对某用能单位换热网络进行了夹点技术分析,确定较合理的夹点运行温度,进而得到全年的能源利用优化方案。通过对节能率计算的分析表明,优化后的方案能源利用率可提高10%～12%。对具有较多且较复杂能流的企业进行能源的合理利用,本文提供了一种理论分析方式。