Применение тепловых насосов на газоперерабатывающих предприятиях

(ПГФ) пoтрeбляют 30 тoнн пaрa в чaс. Прoвoдилoсь мoдeлирoвaниe другoй рeктификaциoннoй кoлoнны К-3 рaздeлeния прoпaн-бутaнoвoй фрaкции (ПБФ) с пaрoкoмпрeссиoнным тeплoвым нaсoсoм (рис. Срoк oкупaeмoсти этиx прoeктoв, рaссчитaнный нa oснoвe тexникo-кoммeрчeскиx прeдлoжeний, вaрьируeтся oт пoлутoрa дo трёx лeт. 63 % тeплoвoй нaгрузки ГПЗ пoкрывaeтся oт ТЭЦ, a 37 % — oт сoбствeнныx ВЭР. Прeдлaгaeтся испoльзoвaть тeплoвoй нaсoс (ТН) с мexaничeскoй рeкoмпрeссиeй пaрa (рис. Рaзнoсть тeмпeрaтур кипeния разделяемых продуктов здесь значительно выше и составляет 48 °C. Для осушки газа используется холод, получаемый в пропановых холодильных установках (ПХУ) при температурах -30 °C. Несмотря на простоту этой идеи, как ни странно, область применения тепловых насосов парокомпрессионного и абсорбционного типа в газоперерабатывающей отрасли крайне узка. В данном случае предлагается использовать в качестве низкопотенциального тепла верхний продукт колонны для покрытия тепловой нагрузки в паре. 5). Разработаны технико-экономические обоснования внедрения ТН производства отечественного и зарубежного производства и АБХМ ОАО «Теплосибмаш». 2) показало, что в данном случае предпочтительнее парокомпрессионный тепловой насос, поскольку он может полностью покрыть тепловую нагрузку колонны. Кроме того, уменьшится температура возврата конденсата на теплоэлектроцентралях, в результате чего увеличится коэффициент использования тепла (КИТ) при производстве электрической и тепловой энергии [7]. В этой колонне разность температур кипения верхнего и нижнего продуктов составляет 14 °C. Парокомпрессионные ТН с коэффициентом трансформации тепла, равным 5-8, могут применяться на установках очистки газа от сероводорода и диоксида серы, на установках осушки обессеренного газа. Основным энергоресурсом для одного из ГПЗ является пар на установки очистки газов от серы — 76 % от всего количества тепловой энергии. Также для этой колонны проводилось моделирование с парокомпрессионным ТН. Коэффициент трансформации теплового насоса равен 3,2. Всё это является благоприятной средой для применения тепловых насосов [7]. Перспективным может быть также применение парокомпрессионных ТН на установках переработки нестабильного газового конденсата и сырой нефти, на установках переработки широкой фракции лёгких углеводородов. 1, из которой видно, что в данном случае предпочтительнее тепловой насос механической рекомпрессии пара [6]. Принцип действия [4, 5] здесь заключается в следующем: верхний продукт (парообразный изопентан), проходя через рекуперативный теплообменник, направляется в компрессор, где повышает свою температуру до необходимых параметров, после чего пары изопентана направляются в конденсатор, где конденсируются и отдают своё тепло кубу колонны, а сконденсировавшийся продукт, проходя через рекуперативный теплообменник, направляется на аппараты воздушного охлаждения. Повысится надёжность работы оборудования. На его охлаждение приходится использовать те же самые АВО и оборотную воду. Она показывает эффективность применения тепловых насосов на газоперерабатывающих предприятиях. Помимо этого тепловые насосы являются экологически чистыми технологиями. 4). Ещё несколько мероприятий с применением тепловых насосов находятся в разработке. Для ГЗ основным энергоресурсом является электроэнергия, потребляемая на сжатие метановой фракции и этана в дожимных компрессорных цехах (63 %) и на пропановых холодильных установках (21 %).
2) показал, что основным потребителем тепловой энергии является установка разделения широкой фракции лёгких углеводородов (включающая в себя блок извлечения изопентана и узел получения пропана) на процессы ректификации — 66 % всей потребляемой тепловой энергии. Внедрение тепловых насосов в технологические схемы переработки углеводородного сырья позволит сократить потребление энергетических ресурсов — главным образом, тепловой энергии в виде пара. Обычно при разработке программы энергосбережения применяют два этапа: проведение энергетического обследования (второй этап) и сразу же разработка программ энергосбережения (пятый этап). Абсорбционные тепловые насосы могут быть использованы для утилизации сбросного тепла с целью получения холода. Энергоёмкость отечественных технологий переработки существенно больше, чем в странах Западной Европы, Японии и США. Абсорбционные тепловые насосы могут быть использованы для утилизации сбросного тепла с целью получения холода. Инструментальное обследование установки на втором этапе позволило собрать дополнительные данные, а сравнение данных, полученных с мнемосхем и с помощью тепловизионного обследования, показало, что погрешность результатов измерения не превышает 5 %. Особенность нашего подхода заключается в том, что мы обязательно выполняем ещё и первый этап — построение топливно-энергетического баланса предприятия, а также третий — математическое моделирование существующих установок, на котором результаты модели сверяются с результатами обследования. Одними из самых затратных процессов на газоперерабатывающем предприятии являются процессы ректификации, потребляющие большое количество как тепловой энергии в виде пара, так и электроэнергии для процессов охлаждения. Это связано, в первую очередь, с моральным и физическим износом оборудования и самой технологии. Кроме того, на четвёртом этапе на основе этих моделей мы решаем на компьютере задачи, проверяя, что будет, если поставить тепловой насос такого типа здесь, что будет, если его поставить в другом месте, и т.д. Как пример нашей программной технологии по энергосбережению, были проведены энергетические обследования завода стабилизации конденсата (ЗСК), одного из газоперерабатывающих заводов (ГПЗ) и гелиевого завода (ГЗ). [1]. Потенциал энергосбережения ТЭР в газоперерабатывающей отрасли составляет около миллиона тонн условного топлива. Методология проведения энергетического обследования включает в себя основные этапы, представленные на рис. Основными энергоресурсами, потребляемыми предприятиями переработки газа, являются электрическая и тепловая энергия (на её выработку используют топливный газ). Три существующие колонны извлечения изопентана из пентан-гексановой фракции Итак, мы можем сравнивать разные варианты, выбирать наиболее эффективные и на основе них разрабатывать программу энергосбережения. Погрешность результатов данной модели с результатами, полученными в ходе экспериментального обследования (не более 5 %), также показали высокую точность, что говорит об адекватности расчётной модели [3]. Данная тепловая энергия в виде пара вырабатывается на сторонней котельной, причём эта установка потребляет 11 % покупной электроэнергии, в основном, на аппараты воздушного охлаждения. Газоперерабатывающие заводы представляют собой сложные энерготехнологические системы, и для их исследования необходимо применять системный подход. Анализ топливно-энергетического баланса ЗСК (рис. В работе [2] отмечено, что среди технологических объектов ОАО «Газпром» наиболее полно разработана методика проведения энергетического обследования для объектов транспорта газа. 1 [3]. Внедрение тепловых насосов в технологические схемы переработки углеводородного сырья позволит сократить потребление энергетических ресурсов — главным образом, тепловой энергии в виде пара. Следующим, четвёртым, этапом является моделирование различных вариантов энергоэффективной установки, в частности, ректификационной колонны К-2 с тепловым насосом.
Были проведены энергетические обследования завода стабилизации конденсата, одного из газоперерабатывающих заводов и гелиевого завода. Анализ показал, что основным потребителем тепловой энергии является установка разделения широкой фракции лёгких углеводородов

Комментарии запрещены.

Реклама