Интеграция тепловых процессов в технологиях переработки попутного нефтяного газаДокладчик: А. Светов г. Геленджик, Сентябрь 2011 г

Содержание

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ

СОДЕРЖАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

2

Слайд 3

ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ

В газопереработке и нефтехимии основными потребителями энергии являются технологические процессы получения

ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ В газопереработке и нефтехимии основными потребителями энергии являются технологические процессы
товарной продукции.
При этом, используются следующие энергоресурсы:
- электроэнергия для приводов напорного оборудования;
тепловая энергия, необходимая для процессов разделения (нагрев кубовых продуктов колонн);
топливный газ, предназначенный для нагрева технологических потоков в трубчатых печах;
холодные утилиты (воздушное, водяное охлаждение; холодильные циклы), необходимые для охлаждения технологических потоков.

Технологический процесс

Электроэнергия

Топливный газ

Тепловая энергия

Холодные утилиты (отвод тепл. энергии)

3

Слайд 4

ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ

Большинство производственных объектов переработки ПНГ характеризуются высокой (в сравнении с западными

ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ Большинство производственных объектов переработки ПНГ характеризуются высокой (в сравнении с
показателями) энергоемкостью выпускаемой продукции (по разным данным в 1,5…3 раза) . Одними из причин являются:
отсутствием систем мониторинга за использованием энергоресурсов;
использованием преимущественно морально устаревшего и, как следствие, низкоэффективного оборудования;
устаревшие технологические решения и подходы к проектированию производственных процессов.

Следствиями высоких энергозатрат являются: вредное воздействие на экологию и высокая себестоимость выпускаемой продукции.

4

Слайд 5

СОДЕРЖАНИЕ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ

СОДЕРЖАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

5

Слайд 6

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

Основными направлениями снижения потребления энергоресурсов является оптимизация технологических процессов

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ Основными направлениями снижения потребления энергоресурсов является оптимизация технологических процессов
за счет:
применения эффективного основного
технологического оборудования
и систем контроля
использования современных
технологических решений
интеграции тепловых процессов

6

Слайд 7

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

Интеграция тепловых процессов:
- пинч-анализ технологических схем и
определение минимального

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ Интеграция тепловых процессов: - пинч-анализ технологических схем и определение
объема
энергоресурсов, необходимого для
протекания технологического процесса
оптимизация теплообменной сети с
целью обеспечения минимального
энергопотребления, определенного
в рамках пинч-анализа
рациональное размещение источников
энергоснабжения и оптимизация стоимости
теплообменной сети.

7

Слайд 8

СОДЕРЖАНИЕ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ

СОДЕРЖАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ. ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

8

Слайд 9

Оптимизация теплообменной сети МАУ

МАУ-3, МАУ-4 –установки, предназначенные для переработки ПНГ в СОГ

Оптимизация теплообменной сети МАУ МАУ-3, МАУ-4 –установки, предназначенные для переработки ПНГ в
и ШФЛУ, методом низкотемпературной абсорбции.

Принципиальная технологическая схема МАУ

Горячие источники энергии (утилиты) – прямой нагрев абсорбента в трубчатой печи (П)
Холодные утилиты – пропановый холод (ПрХ) и воздушное охлаждение (ВХ)

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

9

Слайд 10

Оптимизация теплообменной сети МАУ

Моделирование технологической схемы МАУ

При моделировании технологической схемы МАУ были

Оптимизация теплообменной сети МАУ Моделирование технологической схемы МАУ При моделировании технологической схемы
определены:
- температурный режим работы установки;
- количество тепловой энергии, которое необходимо подвести и отвести от технологических потоков.

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

10

Слайд 11

Оптимизация теплообменной сети МАУ

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

- «горячие» и «холодные» потоки

Оптимизация теплообменной сети МАУ ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК - «горячие» и
технологического процесса.
Горячие – потоки, которые необходимо охладить в технологическом процессе, холодные потоки требуют нагрева.

После моделирования технологической схемы МАУ были определены….

- теплоемкости потоков СР

- изменение энтальпии потока - количество тепла которое необходимо подвести/ отвести от потока, МВт

- разница между начальной и конечной температурами потоков, °С

…и построены составные кривые горячих и холодных технологических потоков

а - суммирование теплоты, имеющейся в каждом из температурных интервалов;
б - формирование составной кривой

Пример построения составной кривой горячих технологических потоков:

11

Слайд 12

Оптимизация теплообменной сети МАУ

Сравнение фактических показателей потребления энергии с полученными при пинч-анализе

Оптимизация теплообменной сети МАУ Сравнение фактических показателей потребления энергии с полученными при
= потенциал энергосбережения за счет рекуперации тепловой энергии

Qхол

Qгор

Qрек

Pinch

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

Пинч-анализ технологической схемы

12

Слайд 13

Оптимизация теплообменной сети МАУ

Построение сеточной диаграммы существующей теплообменной сети при ΔТmin= 10°C

Оптимизация теплообменной сети МАУ Построение сеточной диаграммы существующей теплообменной сети при ΔТmin=

13

1

6

9

Н

С

С

С

С

С

С

Q= 3,0 МВт

Передача тепла через пинч !

Нагрузка на холодные утилиты Qc = 19 260 кВт
Нагрузка на горячие утилиты Qh = 12 650 кВт

PINCH

78,4°С

88,4°С

33,9°С

-27°С

-27°С

3,3°С

1,5°С

34,5°С

-20,5°С

21,2°С

-18,8°С

-15,8°С

-15,8°С

-26°С

-26°С

19,7°С

-27°С

14,3°С

-1,5°С

-27°С

78,4 °С

99,4 °С

53,9 °С

66,4 °С

99,4 °С

125 °С

219 °С

-8,5°С

93°С

40,4°С

40,4°С

35,2°С

168,6 °С

221,6 °С

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

13

Слайд 14

Оптимизация теплообменной сети МАУ

13

1

6

9

88,4°С

78,4°С

Н

С

С

С

С

С

С

Q

Н

Нагрузка на холодные утилиты Qc = 16 540

Оптимизация теплообменной сети МАУ 13 1 6 9 88,4°С 78,4°С Н С
кВт
Нагрузка на горячие утилиты Qh = 9 920 кВт

33,9°С

3,3°С

34,5°С

21,2°С

-15,8°С

-15,8°С

19,7°С

14,3°С

-1,5°С

66,4 °С

93°С

40,4°С

-27°С

1,5°С

-20,5°С

-18,8°С

-26°С

-27°С

-27°С

-26°С

-27°С

-8,5°С

40,4°С

35,2°С

53,9 °С

78,4 °С

99,4 °С

99,4 °С

125 °С

168,6 °С

221,6 °С

219 °С

PINCH

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

Построение сеточной диаграммы оптимизированной теплообменной сети при ΔТmin= 10°C
Исключена передача тепла через пинч

14

Слайд 15

Существующая схема колонн К-502 и К-503

Е-505

И-502

И-503

Т-506

Модернизированная схема колонн К-502 и К-503

И-502

Оптимизация теплообменной

Существующая схема колонн К-502 и К-503 Е-505 И-502 И-503 Т-506 Модернизированная схема
сети МАУ

Е-505

new

new

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

Сущность оптимизации

15

И-503

Слайд 16

Следующий этап - проработка возможности и целесообразности внедрения цикла теплового насоса

Экспертная оценка

Следующий этап - проработка возможности и целесообразности внедрения цикла теплового насоса Экспертная
и эффект от оптимизации на основе пинч-анализа

Сеточная диаграмма теплообменной сети МАУ с тепловым насосом.

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

16

Слайд 17

Институт «НИПИгазпереработка», являясь центром компетенции СИБУРа в области тепло- массообменных процессов, обладает:
-

Институт «НИПИгазпереработка», являясь центром компетенции СИБУРа в области тепло- массообменных процессов, обладает:
современными программным обеспечением, предназначенным для выполнения расчетов (тепловых, гидравлических, механических) основного технологического оборудования;
- более чем 30-ти летним опытом разработки и внедрения технологических процессов.

Это позволяет осуществлять выбор оборудования с высокой точностью и, таким образом, обеспечивать требуемые параметры работы теплообменных систем с минимальным потреблением энергоресурсов.

ОАО «НИПИгазпереработка» открыт для взаимовыгодного сотрудничества и готов предложить свой опыт и ресурсы для решения задач повышения энергоэффективности, как действующих так и проектируемых технологических объектов.

РЕЗЮМЕ

17

Имя файла: Интеграция-тепловых-процессов-в-технологиях-переработки-попутного-нефтяного-газаДокладчик:-А.-Светов-г.-Геленджик,-Сентябрь-2011-г.pptx
Количество просмотров: 155
Количество скачиваний: 0