基于夹点的带喷射器CO_(2)热泵系统性能分析

为了研究带喷射器的跨临界CO_(2)内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型,分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明:冷却水进水温度从25℃降低到15℃时,最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量,当冷却水进水温度一定时,在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时,系统COP保持不变。

基于夹点分析技术的常减压塔换热网络优化

本文采用夹点技术对某炼油厂常减压装置现有生产工况下的换热网络进行分析优化并提出改进方案。应用Aspen plus建立了常减压塔模型及相应的换热网络,计算各侧线流股流量和物性数据。利用Aspen Energy Analyzer计算得到该换热网络的夹点温度。通过夹点温度来分析诊断换热网络中跨越夹点物流,确定换热网络中瓶颈的位置。通过调整不合理配置的冷热流股换热器来优化换热网络,使脱盐原油进入常压塔的换热终温从288.0℃提高到310.4℃,优化后的冷、热公用工程用量各减少2808.0kW,显著降低了装置的操作费用。

基于夹点技术的汽油加氢装置换热网络节能研究

为了保障炼油厂加氢炼化装置的有效运行、解决资源浪费现象,要基于现有的换热网络,利用夹点技术完成分析。通过数据换算以及模拟,可以了解夹点技术加氢电化装置换热网节能效果较佳,将夹点温差设置为20℃,可以计算出该装置的换热网络夹点温度为125℃。最小的工程计算量为10 449 kW,最小冷公用工程量为49 193 kW。由此可见,换热网络不合理情况执行的对应节能改造方案,可节能约57.89%的热公用工程以及27.76%的冷公用工程,有极佳的经济效益。

受网络夹点控制的装置的改造分析

本文分析了过程夹点和网络夹点的不同，指出了在改造过程中存在网络夹点，并且节能潜力受网络夹点的控制，同时提出了克服网络夹点的途径，即分流和调整换热网络结构。通过对某炼油厂润滑油加氢补充精制装置的分析，提出了不分流时克服网络夹点的方法，即同一温位的冷流体按热溶流率CP值减小依次被加热；同一温位的热流体按CP值减小依次被冷却。最后，文章对该装置提出了采用“一改动方案”的改造方案，节能效果和经济效益显著。

水夹点设计与优化在工业节水中的应用

为提高工业水的重复利用率,以水的循环利用率最大为目标,运用水夹点设计与优化进行分析、综合和改造用水操作,做到可利用价值高的水进行再次利用,可利用价值低的水经过再生后再次利用,从而对过程用水进行用水网络最优化设计。水夹点设计与优化软件是采用Visual-Basic 6.0(VB)编写,它将水夹点技术原理直接转换成一个可以实际应用的软件,从而减少了应用水夹点技术繁琐的建模与复杂的计算分析,达到把理论直接转换为实践的目的,大大加快水夹点技术在工业节水中的应用。

用夹点分析法对换热网络用能的诊断和调优

本文概述了夹点技术、夹点分析法的发展概况。用问题表格法算出了某炼油厂常压精馏换热网络过程的夹点 ,用夹点分析法之一———“格子图”查出了跨夹点的换热器 ,经计算给出了有较大节能效果的改造方案。

基于最优夹点温差的换热网络优化设计

介绍了夹点技术基本原理及其在换热网络优化设计中的原则。利用ASPEN Pinch软件设计了一个有三股热股流、两股冷股流的换热网络,求得最优夹点温差是23.7℃,设计时取值23℃。夹点温差分别取10、23、30℃进行换热网络初步优化设计,在相同换热器情况下,三者的总费用分别是44279、41931、42156美元/a。这证明采用最优夹点温差的换热网络经济性最好。

三甘醇脱水装置换热网络夹点技术分析

三甘醇(TEG)脱水工艺是目前国内外天然气净化中应用最广泛的脱水工艺。为有效降低装置能耗,应用夹点技术对TEG脱水装置的换热网络进行了优化分析,运用HYSYS流程模拟软件模拟TEG脱水流程,并从模拟工艺数据中提取参与换热的冷、热物流物性数据,应用温—焓图、栅格图和问题表格法等夹点分析技术对TEG脱水流程的换热网络进行分析,找到装置用能的"瓶颈"——冷、热物流传热温差过大,阻碍热量进一步回收。综合分析温—焓图和TEG再生工艺,发现通过提高富TEG溶液换热后温度,可以降低物流传热温差,增加热量回收。对比优化前后天然气TEG脱水装置的工艺流程,HYSYS模拟所得能耗数据表明优化后脱水装置TEG再生器加热负荷降低了39.40%,问题表格法计算优化后贫TEG溶液冷却量减少了156.20kW。

电厂CO_2捕集工艺夹点分析与过程集成节能

电厂一乙醇胺(MEA)法烟气CO2捕集(CCS)工艺换热网络能量流密集,固有能耗高,对该工艺进行过程集成节能研究,具有重要意义。对CO2捕集工艺换热网络的夹点分析说明该换热网络存在跨越夹点的热量传递。冷热物流的总复合曲线特征说明了CO2捕集工艺固有能耗高的特性。对换热网络进行调优并提出了节能技术方案:①在夹点之上利用MEA贫液的部分高温位热量加热预吸附塔再生气;②采用MEA再生塔产生的湿CO2混合物作为驱动热源,跨越夹点设置一台氨吸收式制冷机以替代CO2液化所需部分制冷量。基于过程集成节能提出的换热集成节能措施可有效降低CO2捕集工艺固有能耗,使蒸汽耗量降低21%,冷却水耗量降低17.2%,CO2液化所需低温冷却公用工程降低43.4%。

换热网络操作夹点分析与旁路优化控制

换热网络夹点设计法是从设计的角度,针对某一给定的典型操作条件而进行的,而炼油化工过程的生产条件经常在一定范围内波动。在实际的生产中,换热网络的操作夹点和最小温差与设计值往往不尽相同,为换热网络的优化控制带来了一定困难。因而近年来对于换热网络夹点技术以及旁路优化控制方面的研究不断深入,但将夹点技术与换热网络控制集成的方法仍不成熟。本文从操作的角度求解并分析换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,定性分析操作夹点的变化规律,并提出在操作夹点附近设置旁路实现网络的旁路优化控制,从而将夹点技术应用于换热网络旁路优化控制中。实例仿真表明,这一旁路优化控制方法在满足控制要求的同时明显降低了网络的总公用工程,验证了其有效性。

氢气网络系统的夹点分析与匹配优化

针对炼化企业的氢气分配网络系统,以最小公用工程氢气用量为目标,综合考虑氢气流量、氢气纯度、有害杂质和压力限制等因素,采用氢夹点方法进行分析,提出了匹配原则对氢气网络系统进行优化。通过实例进行了优化分析与计算。研究表明:氢夹点法是氢气网络优化分析的有效方法,所提出的匹配原则可以实现氢气网络的优化。

夹点理论及其在换热网络中的应用

换热网络优化综合目前主要有3种方法:试探法,夹点技术,数学规划法。但在实际应用中,夹点技术证明有效并已取得显著经济效益。给出了夹点技术中几个关键问题的求解方法以及如何准确快捷的找出换热网络中的夹点。应用这些方法可以有效的进行换热网络的最优设计,做到最大限度的利用能量。针对生产和实践中遇到的特殊情况给出了解决办法,并用一个具体实例说明改造后的传热效果。在分析了夹点技术的理论基础和热力学原理的基础上,提出了夹点技术的理论局限性,及其相关的原因及克服办法。

基于夹点技术与超结构模型的多程换热网络最优综合

基于热力学原理,以夹点技术为基础结合数学规划法,采用两步法综合多程换热网络。第一步在多程换热网络热力学分析的基础上优化求解最小温差,计算公用工程用量。第二步将求得的最小温差作为夹点温差,将网络分为夹点之上和夹点之下两个子网络,建立多程换热网络的超结构模型,确定流股匹配并优化网络配置。最后,以换热网络总费用最小为目标,连接两个子网络,权衡设备投资费用和操作费用,综合多程换热网络。该方法基于热力学原理,改进了夹点技术在多程换热网络综合中的应用,进而实现了多程换热网络的自动综合。示例分析证明了本文所提方法的有效性。

利用氢夹点图解法分析某炼厂的氢网络

应用El-Halwagi等人提出的氢夹点图解法对某炼厂的氢网络进行了夹点分析,找出了现行氢网络的不合理之处,并提出了相应的优化改造方案。在改造匹配中,同时考虑了氢阱对H2S的浓度要求;改造后,可使氢网络对新氢消耗量达到最小,比现行氢网络少消耗21.21%的新氢。

夹点技术优化改造蜡油加氢裂化装置换热网络及有效能分析

针对某炼厂150万吨蜡油加氢裂化装置,采用单段串联+冷高分+常压塔+减压塔+轻烃吸收塔工艺流程,基于生产数据利用Aspen Plus软件对装置中反应部分和分离部分的各个单元模块进行模拟,通过参数的调整,使得模拟结果与标定数据达到很好的吻合,进而获得各个流股的热力学参数。结合夹点技术对其换热网络进行能效分析,进而找到该工艺流程中的用能"瓶颈",在不改变装置主要设备的前提下,对现有换热网络调优并模拟计算得到节能方案,同时利用有效能分析方法对改造前后换热网络进行用能评价。调优后,热公用工程用量为25709k W,相比原工艺流程节约了42.20%,冷公用工程用量为29863k W,相比原工艺流程节约了38.50%;总体来看改造方案相比原工艺流程节约了17.19kg EO/t的能耗。换热网络的总?损失也由原来的13530k W降低到8477k W,总?损失降低了37.35%。

水夹点分析与数学规划法相结合的用水网络优化设计

提出了水夹点分析和数学规划法相结合的用水网络最优设计法。水夹点分析基于对过程用水的理解 ,获得新鲜水用量目标并给出用水网络设计的基本规则。在此基础上建立过程使用新鲜水、排放废水和回用的各种可能匹配方案的用水网络超结构及其MINLP模型。既避免了用水夹点综合设计用水网络得不到真正意义上的最优解 ,又在一定程度上防止超结构规模过大 ,MINLP维数太高 ,求解困难。采用通用代数建模系统GAMS得到用水网络最优设计方案。文献中的应用实例表明 ,本文所提方法可充分发挥水夹点分析确定新鲜水用量或回用结构的简洁实用性和超结构MINLP寻求最佳方案的优点。

利用夹点技术优化设计换热网络

本文主要介绍了利用夹点技术设计换热网络的原则及需要注意的问题,并利用夹点技术对延安某炼油厂300万t/年常压蒸馏装置换热网络进行优化设计,使其物流能流合理地匹配,从而达到减少换热单元数目的目的。经过优化设计后,与原有的换热网络相比,换热网络的换热设备数目减少5个,使设备数目达到最优化,从而节省了设备的投资。

碳夹点分析技术与化工园区能源规划

节能减排是应对能源与气候变化大挑战的有效策略。运用目标导向的碳夹点分析技术对能源系统进行系统分析,基于累积CO2排放量-累积能源用量绘制组合曲线图,并确定出最小清洁能源用量、能源需求及其对应的CO2排放量目标,以期确定减排目标以及能源分配方案等,为制定区域能源规划提供依据。以某化工园区能源规划为例,给出了详细计算步骤和案例验证,研究案例所得能源规划方案的CO2排放量比预计削减10%。

水级联法确定间歇用水过程的夹点及废水最小化

利用水级联分析法对间歇过程用水网络进行研究,确定过程的用水夹点及最小新鲜水用量和最小废水排放量,提出了间歇用水过程的全局夹点的概念,考虑了用水过程的流率限制,在水级联表格中用流率替代了传统水级联分析法中的传质量,识别过程中每个时间段的局部夹点及公用工程目标,通过全局夹点和局部夹点的比较,指出过程的用水瓶颈,设置储罐打破瓶颈,使用水网络公用工程目标最小化。通过实例对水级联分析法进行了详细的阐述,计算结果与文献一致,表明该方法是一种易于理解、直观且简便有效的确定间歇过程用水网络的夹点及最小公用工程的方法。

夹点技术在精馏系统优化中的应用

提出包含冷凝器和再沸器的扩展总复合曲线 ,把冷凝器和再沸器按热负荷和温位折算成相应的冷热物流 ,运用夹点分析技术使之与过程系统进行热集成 ,并把该技术用于某厂环己酮精馏系统的扩产改造。实践表明 ,能耗节约31 %。