E-Book Overview
Статья. Опубликована в журнале «Інтегровані технології та енергозбереження». — 2014. — №4 — С. 3– 9. Применение методов пинч-анализа в интеграции процессов переработки продуктов коксования позволило уменьшить потребление горячих и холодных утилит на величину – 18,8 % и 19,4 % соответственно, при этом увеличилась мощность рекуперации теплоты на 37,4 %. Интеграция теплового насоса с использованием инструмента большой составной кривой (БСК) дополнительно позволила сократить потребление горячих и холодных утилит от исходного значения на 25,94 % и 24,73 %. Использование «Total Site Profiles» показало возможность интеграции теплового насоса в пределах общего производственного комплекса, установка которого позволяет сократить потребление горячих утилит на 1,05 %, холодных утилит на 0,93 %. Площадь поверхности рекуперации с учетом установленных тепловых насосов увеличилась на 53,78 %. Годовая прибыль от внедрения проекта составит 1024906 дол. США, срок окупаемости 0,6 года.
E-Book Content
ЕНЕРГЕТИКА ТЕПЛОТЕХНОЛОГІЇ ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ _________________________________________________________________________________ УДК 66.045.1 Ульев Л.М., Васильев М.А. ПИНЧ-ИНТЕГРАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТОВ КОКСОВАНИЯ НА КОКСОХИМИЧЕСКОМ ЗАВОДЕ Введение. Рост цен на энергоресурсы заставляет энергозависимые страны диверсифицировать поставки энергоносителей и ускоренными темпами реализовывать программы увеличения энергоэффективности промышленного производства. По итогам 2006 года энергоемкость ВВП в Украине составила 0,89 кг условного топлива на 1 долл. США. Этот показатель является сегодня самым высоким среди стран Европы. В частности, в Польше энергоемкость ВВП составляет 0,34 кг у.т / долл. США, Германии – 0,26, Великобритании – 0,23 [1]. Особенно важным является уменьшение энергопотребления в химической и металлургической промышленности, где цена на топливо составляет основную часть себестоимости продукции. В работе исследуются технологические процессы дистилляции бензола и дистилляции каменноугольной смолы, типичные для стран СНГ. Сырой бензол извлекается из прямого коксового газа абсорбцией органическими поглотителями и представляет собой сложную смесь химических (ароматических) соединений, главными из которых являются бензольные углеводороды (бензол и его гомологи), их содержание составляет (80–90)%.[2]. Экстракция данных исследуемых процессов выполнена ранее, были построены составные кривые для существующего ∆Tmin (36 оС, 20 оС и 302 оС), определена мощность рекуперации 17,44 МВт и мощность горячих (34,78 МВт) и холодных (33,5 МВт) утилит [3]. В данной статье описывается процесс реконструкции двух отделений дистилляции бензола и цеха дистилляции каменноугольной смолы. Теплоэнергетическая интеграция. Для выполнения проекта реконструкции был выбран метод пинч-анализа, который показал свою эффективность в исследованиях, проводившихся ранее в химической [5–6], нефтехимической [6–9] и коксохимической [10–13] отраслях промышленности. Преимущество метода состоит в возможности достижения минимальной дисконтированной стоимости проекта, которая определяется экономическими и термодинамическими законами [4]. Выбор оптимального проекта реконструкции осуществляется путем достижения такого значения ΔТmin, при котором приведенные затраты будут минимальными. Достигается подобное значение путем компромисса между приведенной стоимостью энергии и приведенными капитальными затратами. Стоимостные зависимости приведенных величин от минимальной разности температур, спроектированные при помощи программы «Hint» [14], представлены на (рис. 1). Для того, чтобы экономически оптимально интегрировать рассматриваемый процесс, необходимо определить основные значения капитальных и удельных затрат, которые существенно влияют на приведенную стоимость проекта. В качестве топлива для нагрева горячих утилит используется коксовый газ, стоимость, которого составляет – 107,5 дол