Разработка энергосберегающей технологии ректификации продуктов каталитического крекинга (1091139), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Таким образом, если в Схеме 7 изменениедавления было относительно невысоким, то в Схемах 8 и 9 увеличение давления всекциях К3 оказалось значительным. Изменение давления в колонне К3 Схемы 5неблагоприятно влияет на энергетику процесса (Табл. 12) и приводит к увеличениюнагрузки кипятильника колонны К3 на 62,5%Таблица 12. Изменение нагрузки кипятильника К3 при изменении давления.Давление вколонне К3,атм6Нагрузка накипятильник К3,ГДж/час6,3142Температуракуба К3, оС76,5989156,8787,0259164,5997,4433171,65107,8533178,18128,6607190,071610,2626210,11151,87В Схеме 8 при увеличении потока S3,2 происходит перераспределение тепловойнагрузки между аппаратами.
Нагрузка на кипятильник К2 падает, а на кипятильник К3растет (Табл. 13).18Таблица 13. Нагрузки на кипятильники в зависимости от величины потокаS3,2.Поток S3,2Нагрузка на куб, ГДж/часкг/часК2К3Общая014,5910,2724,8649414,5210,3324,85176214,1710,3424,51486912,9310,8423,77195637,1014,3021,41285193,8716,8420,72326322,4818,0120,49397280,2320,0120,2340443020,2320,23При увеличении потока S3,2 до 40443 кг/час, нам удалось снизить нагрузка на кубК1 до 0 (± 0,1%) кДж/час. При этом нагрузка на куб К3 увеличивается с 10,27 до 20,23ГДж/час и обеспечивает необходимое количество тепла для осуществленияразделения во всех аппаратах схемы 8.Суммарные энергозатраты схемы 8 представлены в таблице 14.Таблица 14.
Суммарные энергозатраты схемы 8.Конденсатор, ГДж/часK1-K2-2,13K3-3,85Общие-5,98Кипятильник, ГДж/час0020,2320,23Видно, что по сравнению с исходной Схемой 5 снижение суммарной нагрузки накипятильники составляет 11,08%.При преобразовании Схемы 5 путем интеграции потоков К2 и К3 (рис.13) былиполучены результаты, представленные в табл. 15, 16.абРис. 13. Схема объединения аппаратов К2 и К3 (Схема 9).19Таблица 15.
Нагрузки на кипятильники в зависимости от величины потокаS3,2.Поток S3,2кг/час0Нагрузка на куб, ГДж/часК2К3Общая8,0310,2718,30497,68,4910,7519,243497,77,3210,6217,946892,35,9911,2217,2110184,24,6911,9116,6019560,31,0814,3115,3921973,90,1914,9815,1822547,5015,1215,12Увеличение потока S3,2 приводит к снижению нагрузок на кипятильник пропановойколонны. При увеличении его до 22545 кг/час, нагрузка на куб К2 снижаетсяпрактически до нуля. При этом нагрузка на куб К3 увеличивается с 10,27 до 15,12ГДж/час и обеспечивает необходимое количество тепла для осуществленияразделения в аппаратах К2 и К3 схемы 9.Суммарные энергозатраты схемы 9 представлены в таблице 16.Таблица 16. Суммарные энергозатраты схемы 9.Конденсатор, ГДж/часK1-K2-2,13K3-3,84Общие-5,98Кипятильник, ГДж/час10,07015,1225,19По сравнению со Схемой 5, энергопотребление Схемы 9 возрастает на 10,77 %.Очевидно это связано с ростом энергозатрат на разделение в К3 при повышениидавления,котороенекомпенсируетсятеплоинтеграциейиповышениемтермодинамической эффективности за счет интеграции К2 и К3.На рисунке 14 приведено сопоставление исследованных технологических схем покритерию энергозатрат на разделение.20Суммарные энергозатраты на разделение, ГДж/час2725,19252324,122,752120,911920,231715Начальная схемаСхема 5Теплоинтеграция Теплоинтеграция Теплоинтеграцияколонн К1 и К2колонн К1, К2 и К3 колонн К2 и К3(Схема 9)(Схема 7)(Схема 8)Рис.
14. Диаграмма сравнения энергетических затратВидно, что оптимальной по энергетическим затратам на разделение являетсяСхема 8. Исходная схема,которая эксплуатируется на заводе, находится начетвертом месте по энергетическим затратам и на 16,06 % потребляет большеэнергии, чем Схема 8.21ВыводыНа основании проделанной работы можно сформулировать ряд выводов:1. Выявлены два направления структурного совершенствования существующихабсорбционныхгазофракционирующихнефтеперерабатывающихзаводов(НПЗ):установокпереход(АГФУ)кполностьюректификационной схеме разделения или интеграция тепловых и материальныхпотоков в АГФУ;2.
Впервыепроведенафракционирующегоинтеграцияабсорбератепловыхииматериальныхректификационнойпотоковколонныипродемонстрирована эффективность такого решения;3. Проведен анализ энергетической эффективности 10 схем ГФУ и АГФУ ипоказано, что наиболее энергетически эффективные решения достигаются путеминтеграции тепловых и материальных потоков;4. Установлено, что можно использовать в качестве абсорбента С5+ фракциюуглеводородов;5.
Предложено несколько вариантов модернизации существующей технологическойсхемы. Показано, что изменение последовательности выделения продуктовыхфракций и переход от 4-х колонной схемы к 3-х колонной, позволит снизитьэнергозатраты на 10%, а схема с частично связанными тепловыми иматериальными потоками обеспечивает снижение энергозатрат на разделениена 16% по сравнению с существующим вариантом;6. Выявлено, что при значительной исходной разнице в рабочих давлениях колонних теплоинтеграция является неэффективной;7.
При реконструкции АГФУ целесообразно сохранить фракционирующий абсорбери провести его интеграцию с пропановой колонной, что обеспечит снижениеэнергозатрат на 13,24% при относительно небольших капитальных вложениях.22Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:1. ГоловановМ.Л.Оптимизацияработыфракционирующегоабсорберагазофракционирующей установки / М.Л. Голованов, С.А. Востропятова, А.В.Тимошенко//Наукоемкиехимическиетехнологии–2006:тез.док.XIМеждународной научно-технической конференции / Самара, 2006. – С.82.2.
Голованов М.Л., Востропятова С.А., Тимошенко А.В., Воронов Е.Н. Возможностьснижения энергозатрат при газофракционировании на НПЗ // Химическаяпромышленность сегодня. – 2007. – №6. – С.49-55.3. Голованов М.Л., Оскирко А.В., Тимошенко А.В., Воронов Е.Н. Повышениеэффективности АГФУ Куйбышевского НПЗ путем замены фракционирующегоабсорбера на ректификационную колонну // Вестник МИТХТ. – 2007. – Т.2 – №2.
–С.55-58.4. Голованов М.Л. Повышение эффективности АГФУ Куйбышевского НПЗ путемзамены фракционирующего абсорбера на ректификационную колонну / М.Л.Голованов,А.В.Оскирко,А.В.Тимошенко//:тез.док.Международнойконференции по химической технологии ХТ’07. / Москва, 2007. – Т.2. – С.146.5. Голованов М.Л., Андрианова О.В., Тимошенко А.В., Воронов Е.Н. Определениеоптимальной последовательности ректификационного разделения в структуреАГФУ ОАО «Куйбышевский НПЗ» // Химическая промышленность сегодня. – 2007.– №8. – С.41-47.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
