芳烃抽提装置换热网络节能改造

采用夹点技术对某芳烃厂芳烃抽提装置换热网络进行分析,根据夹点技术设计原则找出了其用能不合理的环节和原因,在完全依照夹点技术设计原则情况下,提出最大热回收换热网络改造方案,该方案可使整个芳烃抽提系统节约加热和冷却公用工程分别达到17．11％和19．08％,但改造投资费用较高。在参考夹点技术设计准则的同时考虑到现行的换热网络结构,提出了最小换热网络改动方案,该换热网络方案可节约加热和冷却公用工程分别为12．32％和10．26％,改造投资费用较低。两种方案的投资回收期都比较短。     

夹点技术在润滑油加氢装置节能中的应用研究

基于某润滑油加氢装置现行的换热网络,利用夹点技术对其进行分析改造,得到了较好的节能效果。以系统总费用最小为目标,求得最优夹点温差为20℃;以夹点温差为20℃,计算得出该装置换热网络的夹点平均温度为186.9℃,最小热公用工程量为2995 kW,最小冷公用工程量为7755 kW;针对换热网络不合理的情况提出了优化改造方案,该方案可实现节约热公用工程2881 kW,占现行热共用工程的43.0%,节约冷公用工程2881 kW,占现行冷公用工程的25.1%,节能效果显著。     

汽油吸附脱硫装置换热网络节能研究

针对某催化汽油吸附脱硫装置换热网络,分析装置流程,并且从整个流程中提取了6股冷物流和4股热物流的初始温度、目标温度、热负荷等数据,选择最小传热温差为15℃,利用夹点技术得到夹点温度为81.5℃,确定了装置的节能目标为节约公用工程量78.5%。然后利用夹点三原则对现有装置的换热网络进行分析,发现该装置夹点之上存在2个冷却器、夹点之下存在1个加热器并且存在1个换热器跨越夹点传热,这造成了能量的不合理利用从而造成能量浪费。针对这几个不合理的传热器,以现有网络为基础提出了增加2台换热器从而消除部分违背夹点原则的环节的换热网络优化方案,最终实现节约冷公用工程量52.8%,节约热公用工程量65.7%的效果。     

某常减压装置换热网络节能改造

应用夹点技术对某炼油厂常减压蒸馏装置换热器网络的用能状况进行分析,找出其瓶颈所在,对整个网络进行调优,提高拔头油换热终温、网络可操作性和操作弹性,求得最小网络投资和操作费用。根据现有换热网络流程结构,收集、提取相关冷热流股的数据,按照问题表格法进行夹点计算,确定原换网的最小传热温差、夹点位置及相关用能信息。绘制原换热网络格子图进行用能诊断,分析其中存在的不合理用能问题,确定能量回收目标和节能潜力;依据夹点设计法基本原则,同时考虑到现行换热网络结构,分两步进行整体调优。优化连接方式、换热顺序,充分利用原有换热器,首先考虑夹点处物流的匹配,然后分别向两头进行物流间的匹配换热,重新匹配某些冷热流股,调整局部传热温差,使换热器的负荷及温差更趋于合理。制定出两套改造方案,计算了改造费用和投资回收期,分析了两方案的优劣。两方案均消除了原换热网络中违反夹点设计基本原则的不合理用能现象,节约了加热和冷却公用工程费用,在原生产换热网络的基础上,两方案分别将拔头原油的换热终温提高了12℃和17℃,同时提高了整套装置操作弹性。     

受流股分流限制的石化工艺装置换热网络分析

石化工艺装置在工艺和流程优化的基础上,通过夹点分析可以确定换热网络的最小热、冷公用工程量;同时,为增加装置热能回收利用效率,通常利用夹点之下的余热生产相应压力等级的蒸汽。但是,在工程实践中,由于石化装置冷物流的分流限制,导致夹点之上的热量并不能全部用于加热冷物流,不可避免的引起热量穿越夹点换热。基于夹点技术,建立流股受分流约束的换热网络混合整数线性规划模型。将建立的模型应用于某延迟焦化装置,通过模型求解,获取不可避免的穿越夹点的换热量,指出在夹点附近处冷、热流股的合理匹配方案,并对比分析受流股分流限制和不受流股分流限制的冷、热公用工程,结果表明建立的模型能够为石化工艺装置换热网络设计或改造提供技术支持。     

提纯回用氢网络最优提纯浓度的简化确定法

对于提纯回用氢网络,并不是每一个氢源的公用工程节省量-提纯氢源浓度线都会影响系统最终的公用工程节省量和夹点位置。根据夹点的特点分析影响系统最终公用工程节省量和夹点位置的关键作用线的特点,对斜率为正(或负)的公用工程节省量-提纯氢源浓度线,根据斜率、截距的大小提出了相应的关键线识别规则。据此提出了提纯浓度优化的简化步骤,可用于确定氢网络的系统的可行域、极限提纯浓度、最优提纯浓度、最大公用工程节省量,以及不同提纯氢源浓度下的公用工程节省量和夹点位置。利用该方法对某石化企业的氢网络进行优化,结果表明该方法可准确的确定提纯回用氢网络的相关优化参数,且工作量比简化前的方法大幅降低。     

基于(火用)损失分析的蜡油加氢装置换热系统用能调优

针对蜡油加氢工艺系统,本文采用Aspen Plus软件模拟获得换热系统的热力学参数,对换热系统进行了(火用)分析,同时采用夹点分析方法对换热系统的用能特性和公用工程目标进行分析,以单元设备(火用)损失和(火用)效率为指导,对该装置的换热系统用能进行优化,提出了基于(火用)损失减少和流程改动最小的调优方案.调优后,换热系统的总(火用)损失由26115.5 kW减小到15087.8 kW,总(火用)损失降低了42.23％.本文的分析结果和优化方案提高了蜡油加氢装置换热系统的用能质量,为系统的用能设计和设备改进提供支持.     

基于启发式方法的弹性换热网络的合成

换热网络设计一般是在冈定的工况下进行的,然而系统运行时物流进口温度,流量等参数受各种因素的影响不可避免会在一定范围内波动.因此,要求合成的换热网络必须具有一定的弹性.针对工业实际换热网络优化改造的同时需要考虑其弹性的问题,本文在启发式方法的基础上,根据物流特性,提出了合成弹性换热网络的具体步骤.在换热面积足够的条件下,物流温度町以通过调节公用工程物流流量或设置旁路进行控制.本文提出了旁路设置的启发式规则.以某石化厂蜡油加氧装置作为案例分析,根据启发式规则和具体步骤提出了使其换热网络弹性化的优化改造方案.优化后可节约加热公用工程4954 kW,节约操作费用562万元·年-1,投资回收期为1.3年.     

基于VC编程的换热网络综合软件设计

针对利用夹点技术设计换热网络时,计算时间长、强度大、过程复杂等特点,本文研究换热网络夹点技术,基于VC而设计夹点技术的换热网络综合软件.该软件可以根据冷、热物流相关数据,计算出系统所需要的冷、热公用工程的数值;绘制出换热系统的组合曲线、全局温焓曲线以及热级联图.同时,该软件还可根据换热网络设计规则设计换热网络;找出热负荷回路以及热负荷路径,合并换热器,满足不同最优换热网络目标的要求.该软件可大量节省计算时间,减小计算强度,简化计算过程.     

乙烯装置分离系统换热网络优化

针对某石化公司乙烯装置分离系统的用能现状,采用夹点技术对装置分离系统现有换热网络进行了节能研究。分别计算出换热系统的夹点温度及最小公用工程负荷,找出了现有换热网络中存在的问题,确立了装置换热网络节能优化的方向和潜力。通过对换热网络的优化改造,可实现装置的节能降耗,优化后的换热网络系统蒸汽消耗量节约26.45%,冷却水消耗量节约2.6%,乙烯压缩机功率可下降10.28%,丙烯压缩机功率可下降1.32%。