Материал: Диссертация Маленьких В.С(ПРО МОЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ)

4.3. Замена двух паровых ребойлеров на технологическую печь

При проведении анализа энергопотребления в Главе 3 было обращено внимание на значительное потребление пара на нагрев технологических по-

токов. Выгода по замене паровых ребойлеров Т-6/1,2 на новую трубчатую печь достигается за счет того, что пар значительно дороже газообразного топлива. При проведении анализа существующей схемы теплообмена с уче-

том стоимости теплоносителей программой SuperTargetТМ была предложена замена пара на технологическое топливо по причине значительной разницы ценовых характеристик. Это следует из графика, представленного на рисунке

5 (пунктирная линия – целевые показатели процесса, сплошная линия – су-

ществующий график). Реализация данного предложения позволит добиться экономического эффекта за счет разницы стоимости 1 Гкал/ч пара и газового топлива.

Кубовый поток колонны К-6 в настоящее время подогревается в двух ребойлерах Т-6/1 и Т-6/2, где потребляется пар с давлением до 15 кгс/см2 и

расходом 35–45 т/ч. В связи с тем, что пар значительно дороже технологиче-

ского топлива, в работе было рассмотрено предложение по замене паровых ребойлеров на технологическую печь. При этом было принято, что нагрузка нагревателя останется неизменной. Кроме того, при использовании пара в качестве теплоносителя затрачивается дополнительная энергия на охлажде-

ние конденсата до требуемой температуры и его перекачку, а при использо-

вании печного нагрева потребуются дополнительные затраты на перекачку продукта через печь.

Проверка данного изменения проводилась при помощи модели с це-

лью полного учета влияния на другие аппараты, а также качества и количе-

ства выводимых продуктов.

91

Таблица 10 – Краткие сведения по модификации установки изомеризации за счет предложения по замене двух ребойлеров на технологическую печь

В таблице 10 показано, как изменятся нагрузки нагревателей и холо-

дильников, а также представлены показатели расхода в результате данного изменения. Видно, что при реализации данного мероприятия суммарная нагрузка охлаждения снижается на 3,82 Гкал/ч, главным образом, за счет хо-

лодильника ХВ-11, возрастает суммарная нагрузка НКО за счет нового насо-

са, при этом нагрузка нагревателей не меняется. Это приведет к экономии энергоресурсов за счет разницы стоимостных характеристик пара и топлива,

при этом качество и количество продуктовых потоков не изменяется.

4.4. Подогрев потока топливного газа технологическим потоком

В настоящее время топливный газ перед печами нагревается до требу-

емой температуры за счет тепла парового потока, при этом расчетная нагруз-

ка теплообменника Т-10 составляет 0,3 Гкал/ч. В ходе диссертационной ра-

боты было рассмотрено несколько альтернативных предложений по оптими-

зации энергопотребления, связанного с нагревом топливного газа.

Первый вариант связан с заменой пара, который поступает из маги-

страли на вторичный пар после ребойлеров Т-6/1,2.

Второй вариант рассматривает в качестве теплоносителя технологиче-

ский поток, выходящий из куба колонн К-1 с температурой 157 оС, К-2 с

92

температурой 102 оС и К-3 с температурой 169 оС.

С учетом возможной замены паровых ребойлеров на печь предпочти-

тельным считается вариант использования технологического потока, однако использование потока, выходящего из куба колонны К-2 достаточно пробле-

матично по причине низкой температуры потока, поступающего в ХВ-4, а

также с возможной проблемой влагосодержания в момент перехода с пара на технологический поток при пусковых режимах. Кубовый поток колонны К- 1–и К-3 имеет температуру, достаточную для подогрева топливного газа, но при переходе с пускового пара на технологический поток также могут воз-

никнуть проблемы с работой катализатора блока изомеризации по причине повышенного влагосодержания. В связи с этим может быть предложено ис-

пользование технологического потока для подогрева топливного газа без применения резервного теплоносителя (пара) при пуске установки.

В данном предложении рассматривается экономический эффект от изменения теплоносителя для подогрева топливного газа установки изомери-

зации, в соответствии с общей композитной кривой (рисунок 6).

Поток топливного газа, используемого на установке, складывается из заводского топливного газа, газа колонны К-1 и газа колонны К-3. При этом по расчетам в программе SuperTarget можно достигнуть экономии до 0,3

Гкал/ч. Данное изменение было внесено в модель, выполнен перерасчет всей схемы установки и получены результаты, представленные в таблице 11. Про-

верка данного изменения проводилась при помощи модели с целью полного учета влияния на другие аппараты, а также качества и количества выводимых продуктов. В таблице 11 показано, как изменятся нагрузки нагревателей и холодильников, а также показатели расхода в результате использования раз-

личных потоков для подогрева газа. Наиболее предпочтительным является использование потока кубового остатка колонны К-3 в качестве горячего теплоносителя. Из таблицы 11 видно, что при реализации данного мероприя-

тия суммарная нагрузка охлаждения снижается на 2,3 Гкал/ч, главным обра-

зом, за счет конденсатора ХВ-3 и Х-3, а также снижается нагрузка нагревате-

93

лей на 2,2 Гкал/ч. Нагрузка нагревателя Т-10, ранее работающего на паре, пе-

рераспределяется на технологический поток, при этом нагрузки печей П-5 и

П-6 увеличиваются на 0,14 и 0,15 Гкал/ч, соответственно, за счет изменения температур потоков, входящих в колонны К-3 и К-5. Тем не менее при смене теплоносителя, используемого для нагрева топливного газа, снижается по-

требление пара на 0,3 Гкал/ч и нагрузка на П-3 на 2,0 Гкал/ч, что приведет к экономии энергоресурсов.

Таблица 11 – Краткие сведения о модификации установки изомеризации за счет предложения по переобвязке теплообменника Т-10 с пара на продуктовый поток

Окончание табл. 11

Одним из результатов реализации данного мероприятия является уменьшение температуры потока входа сырья в колонну К-3 с 141 оС до 138

оС, что приводит к росту нагрузки на печь П-5 на 0,14 Гкал/ч, а также снижа-

ет температуру входа сырья в колонну К-5 с 107 оС до 105 оС, что также уве-

личивает нагрузку печи П-6 на 0,15 Гкал/ч (см. приложение 4).

Таким образом, реализация мероприятия по переобвязке теплообмен-

ника Т-10 с пара на технологический поток приводит к перераспределению нагрузок с парового нагрева на печное, что в общем итоге дает экономию за счет разницы стоимостных характеристик указанных видов энергии.

Следует отметить, что при реализации данного мероприятия совмест-

но с предложением по дополнительному нагреву сырьевого потока колонны К-3 за счет тепла отходящего потока куба колонны К-2 мы сможем устранить негативное влияние использования тепла технологического потока для подо-

грева топливного газа и усилить эффект от реализации данных предложений.

95