利用夹点技术优化化工装置换热网络

本文以夹点技术为理论依据和指导方法,对国内某公司化工装置烃化单元的换热网络进行了优化。在已知最小传热温差为10℃的条件下,通过计算得到烃化单元换热网络夹点的平均温度为190℃,其中夹点处热流温度为195℃,冷流温度为185℃,节能潜力为5 213.57 kW。以最大限度回收热量为原则,结合该装置的实际情况提出了换热网络的优化方案,实现了节能降耗、提升企业经济效益的目标。     

常压蒸馏装置能量系统优化改造

通过对装置用能结构的分析,从装置用能、能量转换环节对装置存在问题进一步分析,找到问题的根源和改造方向,采用夹点技术优化装置化换热网络,有针对性地对常压蒸馏装置进行了能量优化技术改造,提高了装置加工量消除了瓶颈;降低了装置能耗,达到了改造目的。     

加氢裂化装置换热网络节能优化

结合某石化公司加氢裂化装置的用能现状及生产运行问题,利用Petro-SIM模拟软件,以装置换热网络流程模拟为基础,对加氢裂化装置换热网络进行了系统分析,找出换热网络中的不合理点,确立了换热网络节能优化的方向和潜力。针对原料与循环油等几股物流间局部换热网络的优化分析,提出了现行工况下不需增加投资的操作优化方案,并利用模型预测了最优化工艺参数和节能优化效果。通过操作优化调整提高了原料罐温度,从而提高了原料换热终温和分馏进料温度,降低了反应进料加热炉和脱丁烷塔底重沸炉燃料气消耗,可降低能耗74.18 MJ/t,获得效益约230×104RMB$/a。以热进料和热出料为契机,对换热网络的用能进一步优化改进,提出了增加一定投资改造的优化方案和增加热量输出的建议。模型预测改造后装置节能约146.54 MJ/t,增加效益约450×104RMB$/a。     

塔河一号联合站天然气处理装置参数优化研究

对换热网络的传统夹点设计法进行了改进。将换热网络组合曲线分成若干段单独处理,以温差均匀性因子作为评价指标设计各段网络结构,将各段设计的结构及远离夹点处的匹配组成完整的换热网络初始结构,采用牛顿法优化初始结构的换热器单元,以达到调优的目的,最终获得具有最优年综合费用的换热网络结构。通过具体算例表明,依据温差均匀性原则设计的换热网络具有较好的换热性能,且最终的年综合费用优于其他文献报导的数据,验证了该方法的有效性。     

利用夹点技术优化催化裂化装置的换热网络

某石化企业年处理量为1.40 Mt的催化裂化装置存在较大的节能潜力,应用夹点技术对其能量利用进行分析与优化。研究结果表明：通过优化并改造换热网络,可使催化裂化装置节省1.0 MPa蒸汽7.88 t/h,节省循环水3.77 t/h,电耗节省16 kW;改造后催化裂化装置年平均节能约109.19 MJ/t,年经济效益增加1 221.3万元。     

夹点技术在酮苯脱蜡装置回收换热网络上的运用

介绍了酮苯脱蜡装置回收换热网络改造情况,改造利用夹点技术通过优化换热流程,提高了热量回收率,降低了回收系统的能耗。     

换热网络操作夹点的求解与分析

从操作的角度研究换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,在验证了管壳式热交换器动态机理模型有效性的基础上,提出基于动态机理模型,应用MATLAB/SIMULINK求解换热网络的最小温差和操作夹点位置,归纳了影响其变化的主要因素。以简单换热网络和现场原油换热网络为例进行验证,深入分析了最小温差的变化趋势。     

聚氯乙烯装置热集成

聚氯乙稀装置是一个高耗能装置,对其利用夹点技术进行节能改造,有很重要的应用价值。本文利用夹点技术对某聚氯乙稀流程进行了分析,找出了能量利用不合理的环节,针对这些不合理环节提出了节能改造方案,并对方案进行了技术经济评价。     

Aspen软件在换热网络能量分析中的应用

针对夹点技术被广泛应用于换热网络设计和实际生产过程中能量分析的情况,利用Aspen软件,提取现场换热网络相关数据,对换热网络进行夹点分析,研究换热网络能量利用的瓶颈,为换热网络的节能改造提供理论基础,通过实例验证了研究结果的有效性。     

能量回收系统的热力学分析

石油化工装置使用的能量由能量转换和能量回收两部分构成。能量回收系统起着减少供入能，降低能耗的重要作用。经分析提出了换热设备和换热网络损失计算方法，分析了传热温差对能量回收的影响，指出减少传热温差是减少过程损、提高能量回收率的重要途径；讨论了能量回收系统能量回收的限度及存在的热力学和经济两个限制点，经济限制点是技术经济优化的结果，是合成换热网络遵照的依据；最后，讨论了分析和夹点技术在节能中的作用及其关系。     

柴油改质装置能耗分析及优化

利用夹点技术对柴油改质装置的换热网络冷热物流的特点进行了分析,并用Aspen Energy Analyzer V 8.4软件绘制装置的换热网络曲线对装置换热网络存在问题进行分析和优化。结果表明:该装置的换热网络夹点温度为221.5 ℃,换热网络的夹点位于热物流253.5 ℃、冷物流189.5 ℃处;最小传热温差为64.0 ℃,最小热公用工程为22.36 MW,最小冷公用工程为27.67 MW。通过对原料油进料、精制柴油换热流程优化后,可分别节约热、冷公用工程5.53,1.64 MW,节能效率分别为24.70%,5.93%。     

加氢裂化换热器阻垢剂的研制

为解决加氢裂化装置换热器换热效率下降而影响装置正常运转这一问题,通过对其结垢原因和机理分析,针对性地研制出了一种耐高温阻垢剂RIPP-7051。通过红外光谱测定发现,未注入阻垢剂时原料经加热产生的烷基和芳基的吸收峰主要在3 352和1 448 cm-1处;同样条件下注入阻垢剂200μg/g,上述吸收峰几乎消失,新产生的吸收峰在570 cm-1附近。说明积垢可能是含有活泼氢的聚合物,阻垢剂的注入抑制了这类物质的生成。对加入一定量的阻垢剂的原油,通过实验室静态和动态评定方法进行实验,均有明显的效果;阻垢效率随着阻垢剂用量的增加而提高。工业实验表明,阻垢效果显著。     

加氢裂化装置高压换热器选型分析

螺纹锁紧环式换热器是固定床加氢裂化装置中常用的传统换热器.缠绕管式换热器2007年开始应用于高压加氢装置,是一种结构相对紧凑的高效换热设备.对两种类型换热器的结构特点、工艺处理能力、实际应用经验和数据分析等方面进行了对比.结果表明,缠绕管式换热器可靠性较高,发生管/壳程内漏的风险相对较小;压力降小,可降低装置能耗;换热...     

1.8Mt/a加氢裂化装置铵盐结晶分析及处理

中国石油化工股份有限公司武汉分公司1.8 Mt/a加氢裂化装置在运行过程中生成的副产物氯化铵盐与硫氢化氨盐,在热高分气相高压换热器及高压空冷器结晶析出,堵塞设备管束使系统压力降上升,致使循环氢量下降,能耗增加,需注水溶解铵盐。因为高压空冷器注水器堵塞,不能正常注水,通过增加高压空冷器前一个高压换热器注水点的注水量,所注的水随工艺介质进入高压空冷器对溶解铵盐起到了很好的效果。高压换热器E6103运行温度195~220℃接近氯化铵结晶温度180~200℃,仍存在少量氯化铵结晶,加之原料蜡油中氯离子超标,造成E6103结晶量增加,设计的间断注水不能满足要求,连续少量注水可冲洗掉氯化铵结晶。采用上述措施后,加氢裂化装置可降低能耗51.96 MJ/t,创经济效益325.9万元/a。     

常压蒸馏装置原油换热网络优化与板式换热器的应用

介绍了中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司常压蒸馏装置异地改造在原油换热网络优化与板式换热器等方面的应用。通过运用"窄点"技术重新优化原油与常压侧线馏分的换热顺序,充分利用常压渣油、常三线等高温位热源的梯级取热,并在窄点换热部位采用高效板式换热器等措施,使换热网络优化后总换热面积减少41%,原油换热终温提高9℃,板式换热器热物流进口和冷物流出口的最小温差达到6℃。生产运行结果表明本次常压蒸馏装置原油换热网络的设计及板式换热器的选用是成功的,换热终温提高可节约燃料干气0.439kg/t(原油),每年节省燃料气费用约150万元,经济效益明显。     

常减压蒸馏装置节能降耗优化措施

针对某炼油厂13.0 Mt/a常减压蒸馏装置能耗高的问题,结合实际运行工况,重点围绕如何降低燃料和1.0 MPa蒸汽消耗,实施了减二线至产品储罐区的流程改造,用燃料气替代产品储罐氮封的技措,以及Robust-IPC全流程智控技术应用的节能综合优化措施。结果表明:技改后,装置常压炉、减压炉的含氧体积分数均降至1.8%,热效率分别提高了0.12,0.14个百分点;燃料气中含N2体积分数月平均降幅4.9个百分点,燃料气热值提高了 3 443.02 J/g;换热网络的换热终温提高了3.59 ℃,节约燃料消耗330.5 kg/h;稳控了减压塔残压,使1.0 MPa蒸汽能耗（以标准油计,下同）月平均降低了0.128 kg/t;装置综合能耗由8.550 kg/t降至7.750 kg/t,降幅为9.36%。     

夹点技术在常压蒸馏装置低温余热回收利用中的应用

为了充分回收利用炼油企业存在的大量低温余热,以某企业一常压蒸馏装置的低温余热为研究对象,采用问题表格法确定夹点进行换热网络的设计,针对换热过程出现的相变化区间,在问题表格法中对冷物流采取升高温度的方法进行处理,对热物流采取降低温度的方式进行处理。结果表明,当ΔTmin为15℃,由问题表格法确定夹点在热物流温度为115℃,冷物流温度为100℃处,此时该换热网络所需的最小公用工程加热负荷为57.87 MW,所需的最小公用工程冷却负荷38.09 MW。根据夹点技术的设计原则和物流匹配准则,可得到最终的综合换热网络。     

1.5 Mt/a加氢裂化装置节能改造

分析了中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司1.5 Mt/a加氢裂化装置存在的主要问题,并提出了解决方案。通过增加新氢压缩机无级调节系统、变频器应用、切削机泵叶轮、原料及产品热直供、多产低压蒸汽、换热流程改造、低温热优化利用以及操作优化等多种措施,成功地将装置综合能耗降低了20%以上。分析了该装置在节能方面存在的缺陷并提出了建议,对同类装置节能降耗具有参考意义。