基于夹点分析的氢气提纯原料优化研究

针对某炼厂的氢气系统进行氢夹点分析,发现该系统存在夹点以下氢气组分返混的问题。结合炼厂具体情况,VPSA装置的原料气氢气含量较低,具备进一步提升的潜力。以氢夹点分析为指导,提供氢夹点以下氢气提纯的原料优化方法,并提供增加VPSA装置原料氢气含量的具体优化方案。利用Aspen Plus软件定量计算方案尾气压缩机的电耗,并结合氢气提纯量的变化,为各优化方案节氢、节电效益提供数据支撑。经计算,优化方案可进一步回收氢气1120 Nm^(3)·h^(-1),同时还可节电807 kW·h,经济效益显著。

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%。

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。

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。

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%。

能量集成改造的全局夹点分析法

考虑全局中各个过程之间以及与公用工程之间的相互影响 ,扩展夹点分析法于全局系统 ,提出了一种系统的全局能量集成改造方法 .用该方法可进一步节省燃料或增加联产功 。

氢网络的夹点分析与优化

通过分析炼厂不同氢源、氢阱、氢气净化提浓单元等氢气网络的组成特点,采用夹点分析法对某企业的氢源、氢阱进行分析与计算,以氢气纯度、流量为约束条件,同时考虑压力、杂质的影响。通过耦合、调整氢源-氢阱网络等措施,优化后的氢气网络PSA负荷降低39.14%,制氢单元负荷降低27.11%,氢气压缩机减少2台,实现了增加氢气来源,降低氢气成本的目的。

水夹点分析与数学规划法相结合的废水处理网络优化设计

提出了水夹点分析和数学规划法相结合的废水处理网络最优设计法.基于对过程用水的理解,通过水夹点分析得出废水处理网络设计的基本规则.在此基础上建立了废水混合、合并、处理和排放各种可能匹配方案的废水处理网络超结构及其NLP模型.既避免了用水夹点综合设计废水处理网络存在回路,又在一定程度上防止了超结构规模过大、NLP维数太高、求解困难.采用通用代数建模系统(GAMS)得到废水处理网络最优设计方案.文献中的应用实例表明,所提方法可充分发挥水夹点分析处理结构的简洁实用性和超结构NLP寻求最佳方案的优点.

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。

应用全局夹点分析的加/减原则改善全局能量集成

单过程夹点分析的加／减原则是根据系统的能量目标来指导工艺过程改进以提高热回收的指导性原则，类似于单过程的加／减原则，使用全局组合曲线、全局公用工程总组合曲线，建立全局夹点分析的加／减原则，用来指导全局中各个过程和公用工程改进以减少全局燃料消耗或增加联产功目标，这对于指导全局能量集成改善有重要意义；文中的应用实例证明了这一点。

过程全局能量集成夹点分析方法的研究

对于多个过程的全局系统，采用过程全局温焓分布曲线的夹点分析法，进行各过程之间的剩余热源、剩余热阱与公用工程系统的过程全局能量集成，利用过程全局夹点概念和公用工程总组合曲线，建立了实用的过程全局能量集成分析方法。对过程全局能量集成夹点分析方法进行了应用研究，说明了过程全局夹点分析思想和过程全局能量集成的方法策略和设计步骤，并得出结论：通过穿越过程全局夹点设置新的蒸汽等级，可以消除原夹点而进一步增大热回收量；在过程全局夹点以上或以下设置新的蒸汽等级可以增加联产功。

东一联夹点分析与节能潜力

原油联合站加热换热工艺能流关系复杂,用热量大能耗高,是油田实施节能降耗的重要环节。首先绘制了东一联能流图,找出热损失和热能消耗的薄弱环节。利用夹点分析技术对换热网络进行节能潜力分析并提出节能改造措施。实施节能改造后节能效果显著。

湖北省2020年能源消费结构优化路径:基于碳夹点分析

文章运用碳夹点分析对湖北省2020年二氧化碳排放限制目标下的能源消费结构进行优化,采用图形法绘制能源需求和能源供给复合曲线,确定出最小低碳或者零碳能源需求量及其对应的CO2排放量。并将湖北省分为三个不同的能源需求模拟区域,进而确定每个区域排放限制下的能源消费结构。结果表明湖北省要实现减排目标,低碳(零碳)能源占能源消费总量的比重至少为18.5%—25.3%。

联合循环与过程能量集成的温焓曲线夹点分析法

将全局夹点分析法扩展到燃气蒸汽联合循环与过程装置进行整体能量集成． 利用全局温焓分布曲线，分析燃气透平与过程集成、燃气蒸汽联合循环，以及在实现各过程装置内部热量交换的基础上的全局过程剩余热阱和热源与联合循环公用工程系统的能量集成． 应用实例表明，温焓曲线的夹点分析法可方便、直观地用于联合循环与过程全局夹点分析能量集成，包括余热回收、热功联产、联合循环系统的设计和综合，能耗明显下降．

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。

过程全局夹点分析与超结构MINLP相结合的能量集成最优综合法

提出了过程全局夹点分析与超结构混合整数非线性规划 (MINLP)相结合的能量集成最优综合法 .各单过程内部换热优化匹配后 ,进行各过程剩余冷、热负荷与公用工程系统的全局夹点分析 ,确定全局热集成目标 ,在此基础上建立包含过程剩余热负荷产生各等级蒸汽、剩余冷负荷使用各等级蒸汽加热的各种可能匹配方案的公用工程换热网络超结构及其MINLP模型 ,采用混合连续进化算法求解得到过程与公用工程换热网络最优改造方案 .大型乙烯装置能量集成应用算例表明 。

夹点分析法在换热网络优化中的应用

夹点技术是一种卓有成效的过程能量综合方法 ,本文介绍了夹点技术的基本思想、及其所遵循的规则。准确地找出换热网络中的夹点 ,可以有效地进行换热网络的最优设计 ,最大限度地利用能量。

基于夹点分析的煤低温干馏余热回收方法研究

本文针对煤低温干馏工艺中存在的余热回收问题,采用夹点分析法,对长春某企业的试验生产阶段得到的数据进行分析。给出了相应的物料平衡和能量平衡,从中提取冷热物流和确定ΔTmin,计算能量目标和夹点温度等以完成基本的夹点分析,生成换热网络式余热回收系统,最后提出可能的改进意见。

夹点分析优化后的油田联合站分布式能源系统特征与节能潜力

胜利油田进入特高含水期,开采难度加大,采油成本上升,节能已成为采油厂成本控制的主要因素,采用燃气轮机或燃气内燃机发电、烟气驱动热泵回收污水余热和加热原油等工艺相结合,可以构建基于天然气的分布式能源系统。通过对传统联合站以及联合站分布式能源系统进行夹点分析,从而实现能流分析优化。基于燃气内燃机变工况能流模型,通过热力模拟进行燃气内燃机的燃烧计算,对水套加热炉加热原油的传统联合站进行夹点分析。基于烟气余热驱动的溴化锂吸收式热泵能流模型,对联合站分布式能源系统进行夹点分析。对联合站分布式能源系统与传统联合站进行了对比分析,联合站分布式能源系统节能潜力达24%,为实现“双碳”目标做出了贡献。

复杂精馏塔的夹点分析

通过对复杂精馏塔的设计过程进行分析，提出应用夹点技术进行复杂精馏塔设计的步骤，使工程设计人员在完成设计前掌握用能目标。根据ＰＲＯ／Ⅱ软件模拟结果，对工程实例进行了分析，结果表明，应用夹点技术进行复杂精馏塔的设计可使精馏过程用能更合理。