Оптимизация схем и рабочих параметров установок для получения и использования энергоносителей в нефтехимических производствах

• Автор: Симонов, Вениамин Федорович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 471 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие.

Основные условные обозначения.

Введение

0.1. Энергопотребление в производствах нефтехимического синтеза.

0.2. Проблемы использования вторичных энергоресурсов

и получения преобразованных энергоносителей

0.3. Цели и задачи исследования.

1. Методические основы оптимизации схем и рабочих параметров установок для получения и использования энергоносителей в нефтехимических производствах.

1.1. Методика термодинамических исследований промышленных установок нефтехимии

1.2. Методика техникоэкономических исследований и оптимизации промышленных установок.
Выводы по главе 1.
2. Совершенствование энергопотребления в нефтехимических производствах на основе оптимизации использования тепловых отходов
2.1. Оптимизация регенерации теплоты в технологических установкахI
2.2. Оптимизация использования тепловых ВЭР промышленных предприятий
Выводы по главе 2.
3. Оптимизация энерготехнологического комбинирования на основе использования тепловых ВЭР на примере производства этилена.
3.1. Особенности энерготехнологической схемы на базе использования теплоты отходящих дымовых газов и технологических продуктов.
3.2. Термодинамические исследования вариантов схем энергоиспользования в производстве этилена.
3.3. Оптимизация расхода дополнительного топлива
в энерготехнологическом производстве с заданной мощностью энергопотребленияI
3.4. Техникоэкономическая оптимизация рабочих параметров технологических процессов и конструктивных характеристик оборудования в составе энерготехнологического производства.
3.4.1. Оптимизация давления пиролиза углеводородов в трубчатых печах
3.4.2. Оптимизация скорости движения пирогаза
в закалочноиспарительном аппарате
Выводы по главе
4. Оптимизация энерготехнологического комбинирования в
производствах с экзотермическими процессами и выхо
дом низкокалорийных на примере производства окиси
этилена.
4.1. Особенности энерготехнологических схем с использованием теплоты экзотермических реакций и низкокалорийных остаточных газов.
4.2. Термодинамические исследования схем и рабочих параметров энерготехнологического комбинирования в производстве окиси этилена
4.3. Техникоэкономическая оптимизация схем и рабочих параметров энерготехнологического комбинирования
в производстве окиси этилена
4.3.1. Оптимизация давления контактирования.
4.3.2. Техникоэкономическое сопоставление вариантов схем дожигания остаточных газов
4.3.3. Оптимизация характеристик циркуляции контактной системы в производстве окиси этилена.
Выводы по главе 4. .
5. Оптимизация получения хладоносителей в холодильных системах нефтехимических предприятий с компрессионными машинами
5.1. Оптимизация эксплуатационных характеристик холодильной системы с вентиляторными градирнями
5.2. Оптимизация проектируемых холодильных систем с вентиляторными градирнями
5.3. Особенности оптимизации холодильных систем с двухступенчатыми машинами, конденсаторами воздушного охлаждения и башенными градирнями
Выводы по главе 5.
Основные выводы и рекомендации
Литература


Вовторых, требуется выявить и оптимально использовать внутренние источники энергии технологических процессов для получения необходимых для данного производства энергоносителей. Приведенные схемы крупнотоннажных производств нефтехимического синтеза свидетельствуют о том, что в большинстве современных производств предусмотрено использование ВЭР, однако виды получаемых при этом энергоносителей, направления их использования весьма многообразны и в каждом конкретном случае нуждаются в специальных исследованиях. Втретьих, внутрипроизводственные установки для получения преобразованных энергоносителей, в частности хладоносителей,представляют собой особый вид технических систем, условия и режимы работы которых, состав оборудования оказывают существенное влияние на экономические показатели энергообеспечения технологических процессов. Основными источниками БЭР в нефтехимии являются технологические установки, отличающиеся большим разнообразием осуществляемых в них технологических процессов и в значительной мере аппаратурным оформлением. В наибольшей степени вид, выход и параметры вторичных энергоресурсов определяются особенностями головных процессов в соответствии с предложенными признаками классификации по условиям осуществления основных реакций. В таблице 0. В соответствии с Методикой определения выхода и экономической эффективности использования побочных вторичных энергетических ресурсов 5, утвержденной Госпланом, Госкомитетом по науке и технике и Академией Наук СССР, ВЭР в таблице по виду подразделяются на горючие, тепловые и избыточного давления. Сопоставляя представленные в таблице данные с классификацией по условиям осуществления головных нефтехимических процессов рис. ВЭР. Вопервых, крупными источниками тепловых ВЭР являются производства, основные реакции которых осуществляются в интервале температур С. Как следует из таблицы 0. Источниками тепловых вторичных энергоресурсов в окислительных процессах являютбя
Таблица 0. Удельн. I Окись этилена Акрилонитрил Этиловый СПИ Этилен и пропилен 2 3 Установка каталити Тепловые ческого окисления этилена Горючие Избыточного давления Установка каталити Тепловые ческого окислительного ашонолиза пропилена Горючие т Установка гидра Тепловые талии этилена л выделения водноспиртового конденсата Установка для плро Тепловые лиза углеводородно 4 Пар от испарительного охлаждения ое актора Остаточный газ Остаточный газ после дожигания горючих компонентов Пар от испарительного охлаждения реактора Остаточный газ Парогазовая смесь после оеактора Отходящие лиловые газы 5 3,1 7. Продолжение таблицы 0. Горючие Остаточный газ незнач. Испарительное охлаждение контактных аппаратов позволяет получить пар с предельным давлением, определяемым температурным уровнем реагирования. Удельный эффект тепловыделения при гидратации этилена существенно меньше таблица 0. БЭР представлены только физической теплотой парогазовой смеси после контактного аппарата. Вовторых, для группы эндотермических процессов с оптимальной температурой реагирования более 0С выход тепловых БЭР также значительный, однако они представлены только физической теплотой продуктов реакции производства этилена, бутадиена, стирола, изопрена. Поскольку температурный уровень головных процессов для этой группы выше 0С, то параметры получаемого утилизационного пара определяются в основном нужда потребителей и стремлением возможно глубже охладить продукты реагирования. По существу аналогичное положение имеет место в производстве формальдегида из метанола. Разница только в том, что совмещение процессов окисления экзотерлический эффект реакции и дегидрирования метанола эндотерлический эффект позволяет обеспечить автотерлический режим работы реактора. Втретьих, во всех газофазных каталитических процессах окисления с применением воздуха и дегидрирования, протекающих с ограниченной селективностью, после выделения целевых компонентов остается газ с различной степенью насыщения горючими вещества. Топливное использование таких остаточных газов позволяет существенно увеличить внутренние энергетические ресурсы технологических процессов и являются поэтому важным фактором совершенствования энергоисполъзования.