Пинч / Смит Р.,Клемеш Й.,Товажнянский Л.Л.,Капустенко П.А.,Ульев Л.М.-- Основы интеграции тепловых процессов (2000)

Экономия потребляемого топлива при проведении реконструкции может составить величину равную ~ 8,7 тыс. тонн условного топлива в год или, в пересчете на стоимость природного газа, сумма годовой экономии,

за счет уменьшения потребления топлива в денежном выражении составит ~ 1,5 миллионов долларов США. Экономия за счет уменьшения потребле-

Рис. А6. Зависимость стоимости капитальных вложений (1), энергетических затрат

(2) и приведенных затрат (3) на теплообменную систему от Tmin

ния хладагентов составит еще 150 000 $ США в год. Легко видеть, что за- траты на реконструкцию предприятия окупятся за 1 год.

Рис. А7. Определение тепловых нагрузок QH и QC с помощью построения составных кривых технологических потоков действующей в настоящее время линии. 1– составная кривая горячи технологических потоков; 2– холодных

Рис. А8.Построение составных кривых и определение тепловых нагрузок QH, QC и QR для Tmin оптимального. 1– горячая и 2– холодная составные кривые

Большая составная кривая (рис. 9) показывает возможность использо- вания теплового насоса мощностью ~ 3 МВт на разности температур 40 °С, что дополнительно позволит экономить ~ 500 000 $ США в год, и тогда

Рис. А9. Большая составная кривая тепловой системы технологической линии произ- водства двуокиси титана, построенная для Tmin = 21 °С. ТН – тепловой насос

общая прибыль составит 2,2×106 $ США в год. При стоимости теплового насоса ~ 700 тыс. $ США общий срок окупаемости оборудования также не превысит одного года .

Следует отметить, что приведенные здесь экономические оценки яв- ляются приближенными, а при составлении конкретного проекта реконст- рукции предприятия методы и правила пинч – анализа [9, 10] позволяют в

значительной мере уменьшить количество необходимых теплообменных аппаратов и тем самым уменьшить общую стоимость проекта и сократить срок его окупаемости.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

РЕКОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ ПИНЧ-АНАЛИЗА [36]

Используя последние достижения в области пинч- анализа, приме- ним описанные методы для модернизации сети теплообменников установ- ки первичной переработки нефти (рис. Б.1). Сырая нефть, поступающая на колонну атмосферного разделения (рис. Б.1), сначала нагревается от 30°С до 115°С в блоке теплообменников первичного подогрева горячими пото-

Рис. Б.1 Принципиальная схема установки переработки нефти. БПП-блок тепло- обменников первичного подогрева сырой нефти; К1- предварительный эвапаратор неф- ти; К2-основная ректификационная колонна; К3- отпарная четырехсекционная колонна; К4- стабилизационная колонна прямоточного бензина; К5- ректификационная колонна для вторичной перегонки бензина с получением фракций 62 °С; К6- ректификационная колонна для получения фракций 62-105 °С; К13-колонна для вакуумной перегонки ма- зута; Е1...Е5- рефлюксные емкости; Т2-Т4, Т50- воздушные конденсаторы; П- трубча- тые печи.

ками мазута, бензина, керосина, тяжёлого и лёгкого дизельного топлива с колонны К-3, верхних циркуляционных орошений колон К-2 и К-13. Затем нефть подается на обессоливание, после чего нагревается до 210-220°С за

счёт теплообмена с горячим мазутом и нижними циркуляционными оро- шениями колон К-2 и К-13. Как правило, температура 220°С при этом не достигается, а верхний уровень температуры, связанный с технологичес- кими ограничениями, равен 250°С.

Основная рекуперация тепла происходит в блоке теплообменников первичного подогрева нефти (Рис. Б2). В обследованной теплосети суще- ствует ещё несколько теплообменников, используемых для подогрева по- токов рециркуляции внизу колон К-4 … К-6 за счёт тепла потоков НЦО колон К-2 и К-13.

Сырая нефть

T12

Рис. Б.2 - Потоковая схема блока теплообменников для первичного подогрева нефти

Впроцессе обследования установки мы выяснили конструктивные и технологические параметры оборудования, теплофизические и расходные характеристики технологических потоков, конструктивные и технологиче-

ские ограничения на теплообмен между технологическими потоками на установке.

Висследуемом случае на установке существует 26 технологических потоков (Табл. Б.1). Здесь потоки, у которых теплоёмкость значительно изменяется с температурой, разделены на температурные сегменты, в пре- делах которых СР можно считать постоянными.

Суммируя СР в температурных интервалах для соответствующих по-

токов, строим составные кривые для холодных и горячих потоков.