7) Комбинирование производств

Комбинированное производство (химико-технологическая система), представляет собой взаимосвязанные технологические процессы для производства одного или нескольких продуктов.

Характерным является совместное производства карбамида СО(NН₂)₂ и аммиака NН₃. Первый из них получают взаимодействием NН₃ с СО₂:

СО₂ + 2NН₃ = СО(NН₂)₂ + Н₂О

До этого оба исходных вещества были образованы в аммиачном производстве по следующим реакциям:

СН₄ + 2Н₂О = СО₂ + 4Н₂ ;

3Н₂ + N₂ = 2NН₃

Оба технологических процесса получение карбамида СО(NН₂)₂ и аммиака NН₃.связаны не только линиями передачи СО₂ и NН₃, но и другими вспомогательными связями, материальными и энергетическими. Понятно, что можно организовать и две отдельные ХТС, продукты одной из них являются сырьем для другой.

2. Концепция полного использования энергетических ресурсов

Концепция полного использования энергетических ресурсов направлена на минимизацию затрат на энергетические и тепловые ресурсы, полное использование их в процессе.

1) Регенерация теплоты и энергии. В ряде случаев для проведения процесса (например, в реакторе) необходимо нагреть поток, а после этого - его охладить. Выгодно входящий поток нагреть теплотой выходящего потока. Такая схема была представлена на примере реактора окисления диоксида серы. Подобные схемы регенерации теплоты очень распространены в промышленности.

Теплоту можно также перевести в пар в котле-утилизаторе и затем использовать как энергоноситель для привода паровых турбин или как теплоноситель в технологических целях в этом же производстве.

2) Утилизация теплоты и энергии подразумевает использование теплоты (энергии) потока для выработки тепловых (пар, горячая вода), электрических и других энергетических ресурсов, используемых не в самом производстве, т.е. они поставляются на сторону.

Тепловую энергию потоков можно использовать, вырабатывая, например, пар в котлах-утилизаторах. Энергию избыточного давления потока можно использовать для привода электрогенератора. Такие потоки, обладающие определенной энергией, являются источниками "вторичных энергетических ресурсов". Они играют значительную роль в промышленном производстве (см. перекрестные технологические связи).

3) Альтернативные источники энергии. Традиционные источники энергии - пар, горячие теплоносители, электроэнергия, вырабатываемые при потреблении топливных ресурсов. Перспективными является легко возобновляемые и более дешевые источники как, например, теплота атомных котлов (не смотря на современную тенденцию к радиофобии), солнечная энергия и подобное. Их применение специфично, но в ряде случаев может реально привести к уменьшению расхода в производстве более дефицитных топливных ресурсов.

4) Вторичные энергетические ресурсы

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энергетический потенциал продукции, отходов, дополнительных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах, которые не используются в самом агрегате, но могут быть при умелой организации производства частично или полностью использованы внутри ХТС или для энергоснабжения других предприятий.

Используя ВЭР, само производство не уменьшает теоретический расход энергии (теплоты), но экономия энергии достигается в других энергопотребляющих установках, где потребляются ВЭР.

В зависимости от вида запасенной потоком энергии выделяют следующие виды (группы) ВЭР:

Горючие (топливные) ВЭР - топливные вторичные продукты и отходы, получаемые в технологическом процессе. Они содержат, как правило, Н₂, СО и другие горючие компоненты.

Тепловые ВЭР - тепло отходящих газов, отработанного пара и горячей воды, а также теплота попутно вырабатываемого пара и нагреваемой воды (например, в котлах-утилизаторах и экономайзерах).

ВЭР избыточного давления, или силовые, - газы и жидкости, покидающие технологические агрегаты и обладающие потенциальной энергией (под давлением).

Использовать ВЭР не просто, так как они, как правило, обладают низким энергетическим потенциалом. Тем не менее, их надо использовать, так как количество их велико.