天然氣化工一體化系統的能量梯級利用.pdf

1、天然氣化工一體化項目作為世界上規(guī)模大、產品鏈長、工藝構成復雜程度高的項目之一，生產過程中節(jié)能潛力巨大，實現生產過程中的能量梯級利用及換熱網絡的優(yōu)化與綜合，提高能源利用率，對化工行業(yè)一體化具有突出的示范意義。
　　本論文圍繞這一主題，針對本天然氣化工一體化系統的能量梯級利用，開展了以下研究工作與創(chuàng)新：
　?、俨捎煤谙淠Ｐ蛯σ惑w化系統中的11套裝置在生產過程中的用能狀況進行了粗略分析，結果表明：產生熱能的裝置有5套，分別為甲醇裝

2、置、甲醛裝置、合成氨裝置、硝酸裝置和乙炔裝置；需要外界提供熱能的裝置有6套，分別為PVC裝置、醋酸裝置、氯堿裝置、氯丁橡膠裝置、HYCO裝置和空分裝置。
　?、诟鶕に嚵鞒绦畔⑴c文獻資料，利用AspenPlus軟件對甲醇、甲醛、乙炔等6套裝置進行全流程模擬，得到了主要換熱單元的熱負荷以及進出用能設備的物流信息。再根據用能一致性原則，將主要換熱設備和用能設備轉化為相當的冷流股和熱流股。以甲醇裝置為例，采用夾點技術法，利用AspenE

3、nergyAnalyzer軟件對其冷、熱流股進行匹配，得到了能耗最小的換熱網絡。對甲醇、甲醛、合成氨和PVC等4套裝置的換熱設備和用能設備所需或能提供的熱量品位進行分析，根據經驗方法和換熱網絡初步綜合，得到了滿足工藝要求的換熱方案。
　　③從宏觀上對各裝置所需蒸汽及副產蒸汽的品位與用量進行了分析，結果表明：在本天然氣化工一體化項目的蒸汽系統中，具有較大節(jié)能潛力的裝置有甲醇、甲醛、乙炔等8套裝置。采用傳統的節(jié)流式減壓方案和引射式減壓

4、方案的總有效能損失分別為4.42×104MJ/h和3.90×104MJ/h，而采用背壓式汽輪機組進行熱電聯產實現減壓的過程中，總有效能損失為1.14×104MJ/h，僅為節(jié)流減壓降溫過程的25.9％、引射式減壓過程的29.3%，大大提高了蒸汽系統的能源利用率，年發(fā)電量可達9.95×107kW·h，年收益可達4801萬元，設備總投資為4770萬元，總投資回收周期僅為1.12年。因此，采用熱電聯產方案能夠有效地克服減壓過程中能量的無償損失，