5.2. Оценка альтернатив на основе анализа структуры энергозатрат

Энергетическая экспертиза технологических схем, основанных на одном и том же методе получения продукта, но различающихся соста­вом подсистем, может быть проведена путем анализа структуры энер­гозатрат, не прибегая к сложным вычислениям целевых функций по каждому варианту системы. Так, технологические схемы производства оксида этилена кислородом воздуха различаются составом подсисттем рекуперации ВЭР.

В схеме 1 (рис. 5.8), кроме эффектиного использования тепла ре­акции для получения пара, применяемого в паротурбинном приводе технологического оборудования (турбины 2 противодавления) и для обогрева колонн выделения и очистки продукта, предусмотрена утили­зация горючих остаточных газов в газотурбинной установке 16 для привода воздушного компрессора 17. Перед газовой турбиной в реак­торе 14 осуществляется каталитическое дожигание горючих компонен­тов газов. Таким образом, схема 1 по идее должна обладать мини­мальными энергозатратами на получение продукта.

Рис. 5.8. Технологическая схема получения окиси этилена

1 - циркуляционные компрессоры; 2 - турбина; 3-теплообменник и ­регенераторы теплоты; 4,6-реакторы; 5,7-абсорберы; 8-десорбер; 9- кипятильник десорбера; 10-пароперегревательная печь; 11-насосы; 12-котел-утилизатор; 13-печь подогрева остаточных газов; 14-реак­тор дожига остаточных газов; 15-теплообменник; 16-газовая турбина; 17-воздушный компрессор; 18-этиленовый компрессор.

В схеме 2 для привода технологического оборудования использу­ется электроэнергия со стороны. Остаточные газы после второй сту­пени контактирования дросселируются практически до атмосферного давления и дожигаются с использованием полученной теплоты в кот­ле-утилизаторе. Получаемый пар направляется в общезаводскую сеть.

Структура энергозатрат приведена в табл. 5.7. Анализ показыва­ет, что затраты энергии в первой схеме в 6 раз меньше. Это можно объяснить широким использованием газо- и паротурбинного приводов технологического оборудования вместо электропривода. Нерациональ­ная схема утилизации тепла во второй схеме привела также к увели­чению расхода оборотной воды. Поэтому, несмотря на повышенный рас­ход топливного газа для перегрева пара, обеспечивающего работу па­ровой турбины в схеме 1, стоимость энергии здесь значительно ниже, чем в схеме 2.

Таблица 5.7.

Структура энергозатрат на производство 1 т оксида этилена

Энергоносители	Схема 1		Схема 2
	натур. единицы	ден.ед.	натур. единицы	ден.ед.
Электроэнергия, кВт/ч Пар, т Вода оборотная, м3 Хладоагенты с темпе­ратурой 5 – 10°С, ГДж Химически очищенная вода, м3 Толивный газ, кг	580,0 5,74 825,0 1,34 6,72 127,0	9,86 12,35 8,25 4,82 2,02 2,41	3535,00 12,05 1027,0 5,45 9,7 43,30	00,10 25,93 10,27 19,51 2,91 0,82
Всего	-	39,41	-	119,54