CC BY
417
УДК 621.565.9
Анализ и оптимизация работы теплообменного оборудования установок атмосферно-вакуумной перегонки нефти
А.А. ДОБРОВА, магистрант А.К. ИЛЬЧИБАЕВА, магистрант А.С. ХИДИЯТУЛЛИН, магистрант Д.К. ХАРИЦКИЙ, студент О.С. АНТИПИН, студент
С.Р. ХАФИЗОВА, к.х.н., старший преподаватель кафедры газохимии и моделирования химико-технологических процессов
Н.А. РУДНЕВ, к.т.н., доцент кафедры газохимии и моделирования химико-технологических процессов
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия, 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1). E-mail: [email protected]
Повышение степени использования вторичных топливно-энергетических ресурсов, максимально возможное использование рекуперации теплоты, оптимизация режимов работы технологических установок - одно из приоритетных направлений повышения эффективности энергосбережения нефтеперерабатывающих производств. В данной статье рассматривается анализ и оптимизация существующей теплообменной сети нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) с использованием программного обеспечения Aspen HYSYS V8.8, Aspen Exchanger Designand Rating V8.4 и программы собственной разработки.
Ключевые слова: топливно-энергетический ресурс, рекуперация тепла, энергосбережение, энергоэффективность, пинч-анализ, предварительный подогрев сырья, теплооб-менное оборудование.
Главными топливно-энергетическими ресурсами на НПЗ являются котельно-печные топлива, тепловая и электрическая энергия. Максимально эффективное и рациональное их использование в процессах первичной подготовки и переработки нефти во многом зависит от совершенства технологических процессов и эффективного использования технологического оборудования заводов.
Особенностью процессов переработки углеводородного сырья является то, что сами технологические процессы несовершенны. Так, процессы первичной переработки нефти потребляют 1,91 т условного топлива на переработку 100 т нефти, хотя теоретически рассчитанное количество составляет 1,016 т [1].
Источником тепловой энергии при нагреве перерабатываемых веществ до высоких температур может служить топливо. Основой расчета являются уравнения теплового баланса по каждой стадии технологической схемы. Наиболее часто реализуемыми тепловыми операциями являются операции нагревания (охлаждения), плавления (кристаллизации), испарения (конденсации). Уравнения записаны без учета потерь энергии через внешнюю поверхность оборудования. В табл. 1 приведены уравнения, по которым определяется количество энергии (для периодического процесса) и величина теплового потока (для непрерывного процесса) перерабатываемых веществ.
Приведенные уравнения позволяют определить минимально необходимое количество тепловой энергии, требуемое для реализации технологии. По этим уравнениям рассчитывают количество энергии, которое необходимо передать перерабатываемым веществам или отвести от них при выполнении соответствующей тепловой операции [2].
Передача тепловой энергии возможна при наличии разности температур между телом, отдающим тепло, и телом, которое данное тепло воспримет. Передача тепла всегда сопровождается понижением температуры теплоносителя. В технологическом оборудовании происходит образование вторичных тепловых потоков с температурным потенциалом ниже, чем у первичных.
Обеспечение установок дополнительными объемами тепловой энергии осуществляется следующими путями: • увеличение мощности заводской котельной (паровые, водогрейные котлы);
• реализация организационно-технических мероприятий по снижению энергоемкости технологических процессов;
• повышение степени утилизации невостребованной в настоящее время тепловой энергии (температуры потоков от +60°С и выше), образующейся в процессах переработки нефти.
Во время проектирования новых и реконструкции старых установок широко применяются следующие методы сбережения энергоресурсов:
Таблица 1
Расчетные уравнения
для определения затрат тепловой энергии
Наименование Непрерывный процесс Периодический процесс
операции Тепловой поток, Вт Количество теплоты, Дж
Нагревание (охлаждение) qt=qm(cp(tk)tk - Qt=qm(cp(tk)tk -
Плавление (затвердевание) qt=qm(In - cptk) = qm^m Qt=qmX™^
Испарение (конденсация) qt=qm(In - cptk)= qmr Qt=qmri4
• новые технологические печи оснащаются узлами предварительного нагрева воздуха и топливного газа, что позволяет повысить КПД до 92% и снизить расход топлива;
•увеличиваются поверхности рекуперативных теплообменников, оптимизируются схемы тепловых потоков, что позволяет увеличить степень рекуперации тепла в рамках технологической установки, а также уменьшить расход топлива.
Как уже было отмечено выше, существует много различных путей повышения энергоэффективности процессов, от модернизации технологического оборудования до мотивации к сбережению энергоресурсов. Но значительного снижения энергоемкости можно добиться и при помощи использования различных программных продуктов.
Как правило, компании начинают программу по повышению энергоэффективности со структурирования за счет создания департаментов и управлений по повышению производственной эффективности, включающих группы по энергоэффективности, снижению потерь, эксплуатационной готовности и т. д. А далее под организационные изменения подкладывают цифровую платформу, чаще всего для этих целей применяют пакет моделирования технологических процессов Aspen HYSYS, а также применение пинч-анализа с помощью программы Super Target, которая позволяет находить эффективные решения оптимизации тепловых потоков установок [3].
Зачастую при проектировании для рекуперации тепла на технологических установках по тем или иным причинам используют не все технологические, а уж тем более вспомогательные потоки. Например, при проектировании системы теплообмена на установке первичной перегонки нефти очень часто в теплообмен с нефтью не вовлекают керосиновую фракцию и паровые потоки верхов колонн. Обосновывается данное решение тем, что пространство теплообменного аппарата, занятое нефтью, находится под более высоким давлением, чем пространство дистиллята, вследствие чего при нарушении герметичности нефть, попадая в поток дистиллята, необратимо портит продукт. Однако рекуперация тепла паров верха колонны, имеющих значительный потенциал по теплу и температуре, весьма выгодна и является общепринятой мировой практикой проектирования систем конденсации установок, тем более что уже существуют технические решения, практически исключающие попадание сырья в продуктивные потоки.
Теплообменная аппаратура составляет весьма значительную часть технологического оборудования в химической и смежных отраслях промышленности. Удельный вес теплообменного оборудования составляет на предприятиях химической промышленности в среднем 15-18%, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности - 50%. Это объясняется тем, что почти все основные процессы химической технологии (выпаривание, ректификация, сушка и др.) связаны с необходимостью подвода или отвода теплоты.
Классические принципы рекуперации тепла, являющиеся следствием второго закона термодинамики, заключаются в необходимости уменьшения движущих сил во всех точках теплообменников. Однако в случае реальных систем, в которых имеется огромное число потоков различного потенциала, это является достаточно сложной задачей, так как имеется большое число вариантов рекуперации. Одним из действенных приемов, используемых для оценки возможности регенерации тепловой энергии, является метод, разработанный профессором Б. Линхофом с сотрудниками Института науки и технологии Манчестер-
ского университета (11М1БТ), - метод температурного соответствия, который дает в ряде производств уникальные результаты при проектировании и реконструкции тепло-массообменных сетей. Это высокоэффективный метод интеграции тепловых процессов, также называемый «пинч-анализ».
Метод используется для анализа эффективности энергопотребления в сложных технологических системах. Анализ реализуется для всей технологической схемы. Сущность метода состоит в подборе взаимно обменивающихся пар потоков (технологических и энергетических) с наибольшим температурным соответствием. То есть пинч-метод основан на термодинамическом анализе системы технологических потоков, а для экономической оптимизации использует немонотонную зависимость общей годовой стоимости эксплуатации проекта от наименьшего температурного напора на теплообменном оборудовании.
При этом данный метод позволяет минимизировать теплообменную поверхность и количество теплообмен-ных единиц, оптимизировать перепад давления в сети и размещение силовых установок, минимизировать количество сточных вод и эмиссию углекислого газа. В случае модернизации существующих производств пинч-технологии позволяют максимально использовать уже установленное оборудование в новых рабочих сетях, что снижает инвестиции в реконструкцию. Более того, методами пинч-анализа возможно определить стоимостный компромисс между всеми названными факторами и капитальными вложениями при заданном сроке окупаемости, которому и должен удовлетворять окончательный проект.
В соответствии с этим методом предполагается приводимая ниже последовательность.
1) осуществляются оценка энергии и эксергии, полной и удельной, всех потоков, поступающих в объект и из него уходящих (по каждому виду оборудования в технологической схеме);
2) осуществляется сопоставление уровней температур и энтальпий нагреваемых и охлаждаемых потоков. Выбираются попарно охлаждаемые и нагреваемые потоки с точки зрения количества тепловой энергии, забираемой у охлаждаемого потока, и количества энергии, необходимой для передачи нагреваемому потоку;
3) для каждой выбранной пары потоков строят диаграмму в координатах «температура (абсолютная) - энтальпия (удельная)». Можно построить график для всей технологической схемы;
4) оценка соответствия видов и параметров энергоносителей, подводимых от внешних источников, температурному интервалу нагрева и охлаждения технологических потоков с целью снижения потерь от необратимости процессов теплообмена (потерь эксергии). Выбор рациональных видов и параметров энергоносителей для каждой стадии производства с учетом максимальной рекуперации теплоты в пределах технологической схемы;
5) оценка общей энергоемкости рассматриваемого производства до и после рационализации.
Имеются еще два очень важных свойства пинч-анализа:
• возможность установления целей проектирования перед началом самого проектирования;
• возможность интегрирования процессов в пределах большого производственно-территориального комплекса.
В итоге появляется возможность подготовить инвестиционные планы, определить целевые значения энергопотребления и снижения эмиссии вредных веществ как для существующих процессов, так и для проектируемых.
Рис. 1
Интегральный график для нескольких охлаждаемых и нагреваемых потоков:
1-8 - изменение параметров всех нагреваемых потоков; 9-14 - изменение параметров всех охлаждаемых потоков; дн - удельное количество низкопотенциальной теплоты, подведенной от внешнего источника; qр - удельные количества теплоты, используемой для нагревания; qв - удельные количества теплоты высокого потенциала, подведенной от внешних источников; А7т,п - минимально допустимый температурный перепад охлаждаемыми и нагреваемыми потоками
На рис. 1 представлен график изменения температур нагреваемых и охлаждаемых потоков в схеме (это потоки перерабатываемых сред). При этом могут быть самые различные уровни температур нагреваемых и охлаждаемых потоков. Приведенный график показывает, что при минимально допустимом температурном перепаде между нагреваемыми и охлаждаемыми потоками Afmin можно сократить удельный расход теплоты от внешнего источника на величину q3 = qp1 + qp2 за счет рекуперации теплоты технологических потоков в пределах производства.
Точка наибольшего сближения полученных кривых - это наименьший перепад температур при выборе схемы межпоточного теплообмена, то есть узкое лимитирующее место, названное пинчем (пережим).
Пинч-анализ может применяться как при проектировании нового производства, так и при реконструкции существующей установки. При этом, безусловно, существуют особенности и ограничения в процессе выбора энергетических целей, размещения теплообменников, разделения потоков и т. д. При реконструкции установок может быть применен метод двухуровневого подхода к пинчу, позволяющий усовершенствовать рекуперацию тепла в случае наличия потоков со свойствами, сильно зависящими от температуры [4-7].
В ходе работы были смоделированы и проанализированы схемы установок ЭЛОУ АВТ-6 и ЭЛОУ АТ-3 в программе UniSim Design R400, что позволило составить таблицу потоковых данных для пинч-анализа (табл. 2).
Существует множество программ, созданных для пинч-анализа, но в данной работе была разработана своя программа, которая строит композитные кривые для холодных и горячих потоков, считает максимальную теплоту рекуперации и температуру пинча, используя основные принципы пинч-анализа.
Рис. 2
Блок-схема алгоритма программы пинч-анализа
Блок- схема алгоритма программы приведена на рис. 2.
Композитные кривые построенные для установки ЭЛОУ АВТ-6, представлены на рис. 3.
В данном случае для схемы установки ЭЛОУ АВТ-6 Afmin= 10,5°C рекуперация теплоты составляет Орек = 6,13-108Дж.
Рассмотрим подробнее теплообменную сеть (ТОС), которая обеспечивает предварительный подогрев сырья на производстве. ТОС состоят из теплообменных аппаратов.
На НПЗ применяются теплообменные аппараты поверхностного типа, которые по способу компоновки в них те-плообменной поверхности подразделяются на следующие
£
•о-
Таблица 2
Перечень потоков установки ЭЛОУ АВТ-6.
Поток Тнач, °С Ткон, °С Нагрузка, Дж/ч Массовый расход, кг/ч
1 40,1 116,8 22845040 112325
2 333,1 171,2 52835496 125008
3 333,1 113,5 56797172 103007
4 341,7 399,9 119670389 451562
5 154,6 49,5 14685251 59996
6 149,4 83,9 11060032 37935
7 20 84,5 11060032 39400
8 130,9 40 104043852 180587
9 211,6 98,9 42723816 155001
10 144,1 275,1 277828618 789136
11 55,3 33 17614493 49569
12 246,2 146,9 29289986 120006
13 160,5 39,2 32064354 105343
14 315,9 170,1 27207424 69981
15 19,9 150,7 215911952 787671
16 266,8 120,1 59409640 159978
17 289,6 56 32228595 56992
18 378,4 197,2 98624281 203715
19 235,1 148,1 19534430 87995
20 180,5 107,1 13986913 78000
21 176,7 55 93771260 349964
22 273,4 349,9 203941771 710086
23 141,5 160,5 27207424 176056
Сравнение фактических и расчетных показателей работы теплообменников
Температура, °С
Расход, м3/ч
Трубное про- Межтрубное Трубное про-Теплообменник странство пространство странство
Межтрубное пространство
факт расчет факт расчет факт расчет факт расчет
1. Поток нефти
1. Т-24 ■ Вход 80 80 218 218 83 83 68 68
Выход 90 90 202 207
2. Т-25 ■ Вход 90 90 245 245 15 15
Выход 103 102 189 184
2. Поток нефти
3. Т-32б- Вход 187 187 318 318 71 71 103 103
Выход 198 198 308 312
3. Поток нефти
4. Т-12в- Вход 87 87 184 184 71 71 106 106
Выход 113 113 161 163
5. Т-12г- Вход 57 57 161 163
Выход 87 87 138 139
6. Т-12д Вход 57 57 138 139
(откл.) Выход 57 57 138 139
7. Т - 37 Вход - - - - - -- -
(откл.) Выход - - - -
виды: труба в трубе, кожухотрубчатые, пластинчатые, воздушного охлаждения.
Проанализируем ТОС ЭЛОУ АВТ-6 и рассмотрим варианты оптимизации для увеличения тепловой нагрузки.
На первом этапе создана детальная модель схемы сырьевых теплообменников (с учетом конструктивных особенностей аппаратов) и воспроизведены параметры фактической работы (табл. 3).
Высокая сходимость фактических и проектных данных указывает на адекватность модели и позволяет анализировать текущие схемы.
Рис. 3
Графическое изображение композитных кривых: 1- составная кривая горячих потоков; 2 - составная кривая холодных потоков
При формировании детальной модели ориентировочные значения термического сопротивления загрязнений тепло-обменных аппаратов были взяты из справочных материалов [8]. Сравнение фактических и справочных значений представлено в табл. 4.
Результаты расчета показывают загрязненность ряда теплообменников, что является причиной снижения эффективности теплопередачи. Проектные расчеты были вы-
Таблица 4
Термические сопротивления загрязнений, м2ч °С/ккал
Т/о Трубное пространство Коэфф. превыше- Межтрубное пространство Коэфф. превыше-
расчет. знач. справ. знач. ния справ. знач. расчет. знач. справ. знач. ния справ. знач.
1. Поток нефти
1. Т-24 0,03096 0,001 30,96 0,0008 0,0004 2
2. Т-25 0,00636 0,001 6,356 0,0012 0,0006 2
2. Поток нефти
3. Т-32б 0,01616 0,001 16,16 0,002 0,001 2
3. Поток нефти
4. Т-12в 0,01616 0,001 16,16 0,0008 0,0004 2
5. Т-12г 0,01307 0,001 13,07 0,0008 0,0004 2
6. Т-12д (откл.) 0,01616 0,001 16,16 0,0008 0,0004 2
7. Т-37 (откл.) 0,01616 0,001 16,16 0,0012 0,0006 2
Существующая схема теплообменной сети Т-12в, Т-12г, Т-12д
Ая б
В т/о37 (откл)
Схема переобвязки теплообменной сети Т-12в, Т-12г, Т-12д
Керосин
Т - 166 С
ВЦО
Нефть Т -124 С
о-
Керосин
Т- 102 С
Существующие обвязки теплообменников Т-24, Т-25, Т-37
Было
масляная фракция Т--218 С
масляная фракция Т-25 С
Т-24
Т-207 С на АВО ХВ2
ЗНПс у (не выводится)
Т-25
Т-М С
ХВ-25
Схема переобвязки теплообменников Т-24, Т-25, Т-37
Стало
Третья масляная фракция
Т-245С
Нефть 1пот Нефть 3 пот
Т-103 С Т-124 С
Третья масляная фракция Т-211 С вХ-25
Изменение температуры 3-го потока нефти
Нефть Т-57С
Технологические параметры Расчетный
Ед. изм. до оптими зации - после оптимизации
Т-12в
Температура ВЦО на входе в т/о 184
Температура ВЦО на выходе из т/о °С 163 162
Температура 3-го потока нефти на входе в т/о 87 98
Температура 3-го потока нефти на выходе из т/о 113 124
Тепловой эффект Гкал/ч 0,8103 0,8203
Т-12г
Температура ВЦО/кероси-на на входе в т/о 163 166
Температура ВЦО/кероси-на на выходе из т/о °С 139 102
Температура 3-го потока нефти на входе в т/о 57 85
Температура 3-го потока нефти на выходе из т/о 87 98
Тепловой эффект Гкал/ч 0,8618 0,4116
Т-12д
Температура ВЦО на входе в т/о 139 162
Температура ВЦО на выходе из т/о °С 139 140
Температура 3-го потока нефти на входе в т/о 57 57
Температура 3-го потока нефти на выходе из т/о 57 85
Тепловой эффект
Гкал/ч
Откл.
0,7982
полнены с учетом рассчитанных показателей загрязненностей теплообменников [9].
1. Произведен расчет теплообменной сети Т-12в, Т-12г, Т-12д с использованием исходных данных. Существующая схема теплообменной сети Т-12 в, г, д представлена на рис. 4.
Рассмотрен вариант переобвязки теплообменника Т-12г с потока ВЦО (верхнее циркуляционное орошение) на поток керосина с установки. Схема переобвязки представлена на рис. 5. В расчетах рассмотрен вариант включения в работу нового теплообменника Т-12д с применением удвоенных значений справочных загрязнений. Для поддержания режима работы К-2 температура ВЦО остается неизменной при помощи байпасирования данного теплообменника (33% потока).
Из табл. 5 видно, что при использовании тепла откачиваемого керосина температура 3-го потока нефти увеличится на 11 °С, температура керосина уменьшится на 64 °С.
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
£
•о-
Таблица 6
Изменение температуры 1-го потока нефти
Расчетный
Технологические параметры Ед. изм. до оптимизации после оптимизации
Т- 24
Температура 2-й масл. фр. на входе в т/о 218 201
Температура 2-й масл. фр. на выходе из т/о °С 207 192
Температура 1 -го потока нефти на входе в т/о 80 80
Температура 1 -го потока нефти на выходе из т/о 90 88
Тепловой эффект Гкал/ч 0,3394 0,2756
Т- 25
Температура 3-й масл. фр./ 2-ймасл.фр. на выходе из т/о 245 218
Температура 3-й масл. фр./ 2-й масл. фр. на входе в т/о °С 184 201
Температура 1 -го потока нефти на входе в т/о 90 88
Температура 1 -го потока нефти на выходе из т/о 102 103
Тепловой эффект Гкал/ч 0,4155 0,5258
Т- 37
Температура 3-й масл. фр. на входе в т/о откл. 245
Температура 3-й масл. фр. на выходе из т/о °С откл. 211
Температура 3-го потока нефти на входе в т/о откл. 124
Температура 3-го потока нефти на выходе из т/о откл. 130
Тепловой эффект Гкал/ч откл. 0,2361
Изменение температуры 2-го потока нефти
Технологические параметры
Расчетный
Ед. изм.
до оптимизации
после оптимизации
Т-32б
Температура гудрона на входе в т/о
Температура гудрона на выходе из т/о
Температура 2-го потока нефти на входе в т/о
Температура 2-го потока нефти на выходе из т/о
318
312
308
187
198
205
Тепловой эффект
Гкал/ч
0,3934
0,6402
Схема замены теплообменника Т-32б
Было Стало
Нефть 2 пот
Т=187 С
2 пот Нефть 2пот
Т=198 С Т=187 С
Т-32б
2 пот
Т=205 С
Т=312 С
Гудрон В Х-32 Т=308 С
Рис. 8
2. Произведен расчет теплообменной сети Т-24, Т-25, Т-37. Существующая схема обвязки теплообменников представлена на рис. 6.
Согласно правилу пинч-анализа, рассмотрен вариант съема тепла со 2-й масляной фракции противотоком в Т-24, Т-25, а 3-ю масляную фракцию направить в Т-37 (бездействующий). При этом расчет произведен с учетом реализации проекта по переобвязке Т-12в, Т-12г, Т-12д. Схема переобвязки представлена на рис. 7.
Из табл. 6 видно, что при заведении 2-й масляной фракции противотоком через теплообменники Т-24, Т-25 ее температура уменьшится на 15°С, а температура 1-го потока нефти увеличится на 1 °С.
Также при включении в работу бездействующего теплообменника Т-37, температура 3-го потока нефти увеличится на 6 °С.
3. Произведен расчет замены теплообменника Т-32б (200 м2), на новый теплообменник Т-1 площадью 352 м2 (т/о в наличии, но не подключен к сети). Схема замены теплообменника Т-32б на новый теплообменник представлена на рис. 8.
Из табл. 7 видно, что при увеличении поверхности теплообмена температура 2-го потока нефти увеличится на 7 °С, а температура гудрона уменьшится на 4 °С.
Проведенные мероприятия по улучшению энергоэффективности теплообменной сети позволяют повысить температуру на входе в колонну К-1 на 5 °С, что, в свою очередь, способствует снижению нагрузки на печь П-1. НЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бурдыгина Е.В. Повышение энергоэффективности теплотехнического оборудования установок первичной переработки нефти: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.02.13. Уфа: УГНТУ. 2003. 23 с.
2. Тишин O.A., Харитонов В.Н., Гатапова Н.Ц., Колиух А.Н. Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химической технологии: учеб. пособ. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 92 с.
3. Экономия по модели // Корпоративная пресса ПАО «Газпром нефть». 2014. № 117 (декабрь).
4. Коновалов В.И., Кудра Т., Пахомов А.Н., Орлов А.Ю. Современные аналитические подходы к энергосбережению. Интегрированный подход. Пинч-анализ. Луковичная модель // Вестник ТГТУ. 2008. Т. 14. № 3. С. 560-578.
5. Пангаева Н.А., Ильчибаева А.К., Руднев Н.А., Абызгильдин А.Ю. Пути повышения энергоэффективности процесса очистки газа от кислых примесей
// Нефтегазовое дело: Электрон. науч. журн. 2016. № 3. С. 157-170. URL: http://ogbus.ru/issues/3_2016/ogbus_3_2016_p157-170_PangaevaNA_ru.pdf (дата обращения 23.02.2017).
6. Ульев Л.М., Ильченко М.В. Пинч-анализ блока атмосферной перегонки нефти на установке типа АВТ // Вюник НТУ XIII. 2013. № 9. С. 17;
7. Умергалин Т.У., Шамова Н. А., Гареева И. Ю. Математическое моделирование химико-технологических процессов: учеб.-метод. пособ. к выполнению лабораторных работ. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2014.
8. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика / Под ред. М.Г. Рудина. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. 336 с.
9. Кузнецов О.А. Основы работы в программе Aspen Hysys V8. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2015. 153 с.
ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF HEAT TRANSFER EQUIPMENT OF ATMOSPHERIC AND VACUUM DISTILLATION OF OIL REFINING_
DOBROVA A.A., Graduate Student ILCHIBAEVA A.K., Graduate Student HIDIYATULLIN A.S., Graduate Student HARITSKY D.K., Graduate Student ANTIPIN O.S., Graduate Student
KHAFIZOVA S.R., Cand. Sci. (Chem.), Senior Lecturer of the Department of Gas Chemistry and Modeling of Chemical Processes RUDNEV N.A., Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of Gas Chemistry and Modeling of Chemical Processes Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Ufa, Russia). E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Increased utilization of secondary energy resources, maximum use of heat recovery, and optimization of operating modes of process units - one
of the priority directions for increase the energy efficiency of oil refineries. This article discusses the analysis, optimization of the existing heat
exchange network using the software Aspen Hysys V8.8, Aspen Exchanger Design, Rating V8.4, and proprietary software.
Keywords: fuel and energy resources, heat recovery, energy saving, energy efficiency, pinch analysis, pre-heating of fuel, heat exchange
equipment.
REFERENCES
1. Burdygina, Ye.V. Povysheniye energoeffektivnosti teplotekhnicheskogo oborudovaniya ustanovok pervichnoy pererabotki nefti. Diss. kand. tekh. nauk [Increase of energy efficiency of thermal equipment of primary oil refineries. Cand. tech. sci. diss.]. Ufa, 2003. 23 p.
2. Tishin O.A., Kharitonov V.N., Gatapova N.TS., Koliukh A.N. Teoreticheskiye osnovy energo- i resursosberezheniya v khimicheskoy tekhnologii [Theoretical foundations of energy and resource saving in chemical technology]. Tambov, FGBOU VPO«TGTU» Publ., 2012. 92 p.
3. Savings on the model. PAO «Gazprom neft», 2014, no. 117 (In Russian).
4. Konovalov V.I., Kudra T., Pakhomov A.N., Orlov A.Yu. Modern analytical approaches to energy saving. An integrated approach. Pinch-analysis. Bulbous model. VestnikTGTU, 2008, vol. 14, no. 3, pp. 560 - 578 (In Russian).
5. Pangayeva N.A., Il'chibayeva A.K., Rudnev N.A., Abyzgil'din A.YU. Ways to increase the energy efficiency of the process of gas purification from acid impurities. Neftegazovoye delo, 2016, no. 3, pp.157-170. Available at: http://
ogbus.ru/issues/3_2016/ogbus_3_2016_p157-170_PangaevaNA_ru.pdf (Accessed 23 February 2017).
6. Ul'yev L. M., Il'chenko M. V. Pinch analysis of the atmospheric oil distillation unit in an ABT plant. VísnikNTU «KHIII», 2013, no. 9, p. 17 (In Russian).
7. Umergalin T.U., Shamova N. A., Gareyeva I. YU. Matematicheskoye modelirovaniye khimiko-tekhnologicheskikh protsessov: uch.-metod. posob. k vypolneniyu laboratornykh rabot [Mathematical modeling of chemical-technological processes]. Ufa, UGNTU Publ., 2014.
8. Rudin M.G., Somov V.Ye., Fomin A.S. Karmannyy spravochnik neftepererabotchika [Pocket reference book of the oil refiner]. Moscow, TSNIITEneftekhim Publ., 2004. 336 p.
9. Kuznetsov O.A. Osnovy raboty v programme Aspen Hysys V8 [Basics of work in the program Aspen Hysys V8]. Moscow- Berlin, Direkt-Media Publ., 2015. 153 p.
