常压蒸馏装置用能分析及换热网络优化

摘要

能源是促使人类社会经济结构和社会结构改变的源动力，没有能源就没有现在文明和进步的社会。作为耗能大户的炼油企业，其中的常减压装置是整个炼厂生产中耗能最多的一个环节，提高生产效率，减低生产用能是提高炼油企业生产竞争能力的重要手段。因此分析常压装置的用能情况，优化换热网络，减少公用工程能耗，最大限度的回收能量，对提高炼油企业节能水平和实现我国国民经济持续发展意义重大。 本文以某炼油厂常压蒸馏装置的实际运行参数和换热网络为研究内容，首先将现场采集得到数据进行整理计算，再运用热力学基本原理全面分析装置中的换热设备、塔设备和加热炉的用能，了解用能现状，找出换热网络中的“瓶颈”所在，提出了解决问题的措施:(1)确定了以年总费用最小为目标的传热温差△Tmin，再通过问题表格法确定夹点温度;(2)根据换热网络设计准则对现有换热网络进行分析，发现在夹点之上热物流4个，冷物流3个，没有满足物流准则要求，需要将冷流分流增加物流数目;(3)根据最大热负荷原则调整了原有换热器的换热终温，以达到改变换热网路热负荷的目的。最后，分析对比调整前、后换热网络中换热设备的热效率和有效能利用率，由此得出新换热网络节能效果明显优于旧换热网络的结论。此优化方案对现有常压装置的节能改造有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第一章 概述

1．1 本课题研究背景和国内外发展现状

1．1．1 国内外能源的消耗情况

1．1．2 我国炼油企业能耗现状和面临挑战

1．1．3 我国炼油企业节能的潜力和意义

1．1．4 炼油企业的节能措施和节能技术的发展

1．2 用能分析方法

1．2．1 用能分析的基本原理及发展过程

1．2．2 用能分析的方法

1．3 换热网络

1．3．1 换热网络相关概念

1．3．2 换热网络的设计和改造

1．3．3 换热网络的优化法

1．3．4 换热网络的研究发展方向

1．4 夹点技术

1．4．1 夹点技术的基本理论及应用前景

1．4．2 国内外应用情况

1．4．3 夹点技术的发展趋势

1．4．4 夹点技术的设计原则和准则

1．4．5 夹点设计的经验规则

1．5 本文研究内容

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究方法

第二章 常压蒸馏装置工艺流程及基础数据计算

2．1 常压装置工艺介绍

2．1．1 工艺流程图

2．1．2 工艺简述

2．2 常压蒸馏装置的生产条件和生产特点

2．2．1 常压装置运行时间和主要设备

2．2．2 原料和产品的物理性质

2．3 常压蒸馏装置的基础数据的计算

2．3．1 物料衡算

2．4．2 馏分的基本性质

第三章 常压装置用能分析

3．1 概述

3．2 设备有效能分析

3．2．1 基本数据的采集

3．2．2 换热器有效能分析

3．2．3 闪蒸塔(塔-101)有效能分析

3．2．4 加热炉(炉-101)有效能分析

3．3 设备能级的计算

3．3．1 换热器能级的分析

3．3．2 闪蒸塔和加热炉能级分析

3．4 本章小结

3．4．1 能量和有效能汇总分析

3．4．2 常压装置工艺流程系统热损及有效能损失分布

第四章 常压装置换热网络分析和优化

4．1 概述

4．2 用夹点技术分析常压装置中热回收换热网络

4．2．1 换热网络中物流数据的整理和采集

4．2．2 夹点计算

4．2．3 最优夹点温度的确定

4．3 换热网络的优化方案

4．3．1 换热网络的优化分析

4．3．2 优化调整后热回收换热网络的计算

4．4 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文