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

Геленджик, Сентябрь 2011 г.

ПЕРЕРАБОТКИ ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

2

получения 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

западными 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

ПЕРЕРАБОТКИ ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

5

процессов за счет:
применения эффективного основного
технологического оборудования
и систем контроля


использования современных
технологических решений



интеграции тепловых процессов

6

минимального 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

ПЕРЕРАБОТКИ ПНГ
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПНГ НА ПРИМЕРЕ МАУ НИЖНЕВАРТОВСКОГО ГПК

8

СОГ 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

были определены:
- температурный режим работы установки;
- количество тепловой энергии, которое необходимо подвести и отвести от технологических потоков.

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

10

потоки 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

пинч-анализе = потенциал энергосбережения за счет рекуперации тепловой энергии

Qхол

Qгор

Qрек

Pinch

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

Пинч-анализ технологической схемы

12

10°C

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

540 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

теплообменной сети МАУ

Е-505

new

new

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

Сущность оптимизации

15

И-503

оценка и эффект от оптимизации на основе пинч-анализа

Сеточная диаграмма теплообменной сети МАУ с тепловым насосом.

ИНТЕГРАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГПК

16

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