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

видно, что при одинаковом расходе разница в потреблении активной мощно-

сти составляет 17 кВт, или 29 % от потребляемой мощности.

Рисунок 2 – Результаты испытаний вентиляторов типа АВЗ

В результате замены рабочих колес АВО на колеса, выполненные из композитных материалов, потребление электроэнергии может сократиться на

15–20 %.

1.1.7. Использование энергии редуцируемого пара путем внедрения паровых турбин с противодавлением и компенсация реактивной мощности

На всех нефтеперерабатывающих заводах, как правило, имеются ис-

точники перегретого пара для его дальнейшего использования в различных технологических целях, общепромышленных и бытовых нуждах. Пар выра-

батывается при утилизации тепла дымовых газов печей и имеет соответству-

ющие параметры, а его использование в качестве энергоресурса для нагрева технологических потоков требует другие параметры давления и температу-

ры. Изменение параметров пара до требуемых значений реализовывается с помощью установок прямого редуцирования (РУ), редукционно-

охладительных установок (РОУ) и быстродействующих редукционно-

охладительных установок (БРОУ) [58].

При определенных условиях возможно использование турбодетандер-

ных аппаратов вместе с установками редуцирования. В таком случае турбо-

16

детандер выполняет функцию термодинамического редуцирования и в то же время вырабатывает электрическую энергию. Это снижает нерациональные потери тепловой энергии при редуцировании пара до необходимых парамет-

ров. При этом установка редуцирования сохраняет своё назначение в виде технологического байпаса на случай аварийной остановки или планового ре-

монта турбодетандера, а также может работать в режиме охладительной установки (ОУ) для необходимости уменьшения температуры во вторичном коллекторе на выходе из турбодетандера.

Годовой потенциал энергосбережения (∆) определяется из расчета экономии покупной электроэнергии при соответствующей планируемой наработке турбин по формуле:

S C P (n1 k1 ) (тыстыс. руб. руб.), . где n1 – время работы агрегата, ч;

k1 – коэффициент загрузки агрегата, принимается 95 %;

P – номинальная мощность одной турбины, по паспорту;

C – действующий тариф на покупную электроэнергию.

Обобщенный результат реализации проекта с оценкой экономическо-

го эффекта представлен в таблице 1.

Таблица 1 — Результат использования паровых турбин с противодавлением для редуцирования пара

Для регулирования напряжения в распределительных сетях на всех современных предприятиях нефтеперерабатывающего комплекса использу-

ются устройства, компенсирующие реактивную мощность. Они позволяют:

уменьшить уровень высших гармоник в сети;

понизить нагрузку на кабели и проводку;

17

снизить нагрузку на трансформаторы, продлив их срок службы;

повысить качество электроэнергии электроприемников;

снизить расходы на электроэнергию;

Актуальность компенсации реактивной мощности на НПЗ обусловлена тем, что на технологических установках имеется большое количество элек-

трооборудования высокой мощности.

Обобщенный результат реализации проекта с оценкой экономическо-

го эффекта представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Результат использования устройств компенсации реактивной мощности

1.2. Математическое моделирование технологических процессов

Все процессы нефтепереработки имеют свои индивидуальные особен-

ности, и практически невозможно применить типовые энергосберегающие мероприятия на различных технологических установках. В этом случае воз-

никает необходимость построить математическую модель исследуемой тех-

нологической установки, чтобы идентифицировать результаты моделирова-

ния. Затем на этой модели нужно просчитать различные энергосберегающие мероприятия и выбрать наиболее эффективные. Для моделирования наиболее эффективным является применение специальных компьютерных программ.

На сегодняшний день существует ряд компьютерных программ, пред-

назначенных для моделирования сложных технологических систем перера-

ботки углеводородов и их элементов. Эти программные продукты предна-

значены для расчетов режимов работы технологических установок, балансов,

18

определения параметров и состава материальных потоков установок. К

наиболее популярным на сегодняшний день относятся Petrosim и Aspen HYSYS.

Программа Petrosim, разработанная компанией KBC, включает в себя средства для статического моделирования основных процессов нефтеперера-

ботки. В данном программном продукте присутствует инструмент для расче-

та точных размеров и параметров всех аппаратов, имеющихся на нефтепере-

рабатывающих заводах.

Программный продукт Aspen HYSYS компании AspenTechnology,

предназначен для моделирования и оптимизации химико-технологических процессов и систем [5; 13; 40], в частности, для процессов переработки нефти

игаза. Данный продукт состоит из следующих подсистем:

разные термодинамические пакеты выбранных для исследования

веществ;

обширная база данных по различным химическим однокомпо-

нентным и многокомпонентным веществам, включая их термодинамические данные (в разных агрегатных состояниях).

К наиболее важным преимуществам данной программы можно отне-

сти следующее:

быстрый анализ рассчитываемой системы для выбора оптималь-

ного варианта технологического процесса;

нахождение оптимальных режимов работы системы для получе-

ния желаемых выходных данных (производительность, качество и химиче-

ский состав продуктов);

мониторинг состояния оборудования, проектирование реальной установки [13].

На основе моделирования в одной из данных программ могут быть выполнены расчеты эффективности энерго- и ресурсосберегающих меропри-

ятий.

19

1.3. Характеристика процесса, влияние технологических параметров на качество и выход продуктов, описание технологической схемы

Основной целевой реакцией для процесса изомеризации легких бен-

зиновых фракций является перегруппировка молекулярной структуры, при-

водящая к получению парафиновых углеводородов высокоразветвлённого изостроения с более высоким октановым числом [3].

Процесс осуществляется в среде водородсодержащего газа на сильно-

кислотном платиновом катализаторе СИ-2. Кислотность катализатора обес-

печивается сульфат-группой, привитой на матрице из оксидов циркония и алюминия. Данный катализатор позволяет вести процесс при температурах

130–170 ºС, что в соответствии с принятой в современном мире классифика-

цией относит его к низкотемпературным.

В процессе низкотемпературной изомеризации протекают следующие реакции:

а) перегруппировка углеродного скелета парафиновых и нафтеновых углеводородов:

20