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理论·实践
夹点技术在北阿项目中的应用
杨蒙翟峰林琳(中国石油「に程设计有限责任公司北京分公司,北京100085)
摘要:夹点技术是重要的过程能量综合技术的方法论,在优化換热网络方面发挥着重要作用。本文利用夹点技术的基本原理,结
合北阿项目 HYSYS模型,根据冷、热物流物性和换热网络,选取△Tmin=30℃建立组分曲线,得到目标冷、热公用工程量,从而为能
量回收和优化提供依据
关键词:夹点技术;北阿项目;換热网络
0前
需的最小热、冷公用「程负荷以及最大热回收显也随之确定。
过程业为了降低牛产成本、合理利用资源,己从单台设2夹点技术在北阿项目中的应川用
备操作优化集成发展到对整个系统的集成优化,即采川过程集
压缩机级间或HI配备冷器,因此在换热?络中不考虑
成技术。20业纪70年代, imhoff等の在前人研究成果的基出压缩机出口热物流的能量回收。首先依掛换热?络刎出冷热物
上提出換热网络优化设计方法,炸逐步发展为化工过程能综流温度、MCP、热负荷,作为换热络设计和夹点分析的某仙
技支术的方法论,即夹点技术。在冷、热物流的热叫收过程中有数据
最小传热温差处,即夹点,它決定了最小的加热和冷却公用
Inlet T' Oulle
工程川量。近乍年来,针対换热网络优化问题的研究发展退速,特
Name
Fnthalp
(C T(@1 (k/c-h Wk./hi Segm
別是在利用夹点技术优化換热网络方面,取得了显著的能效 RE TOP T01116.79.2
189118
果和经济效。
160.701102.72
103137
北阿项日是CNPC中东“3+1重点工程”项日,产能规模
102.7289.32
6414
85961
400万吨/年,采川两级布站,原汕经过单井管线和集汕干线进
13_to-gas 51
49.8860.0018697189118
入计量站进行単井计量,然后混输至中心处理站,站内原油经gas3670g33718.323160.0
过级分离、合格原汕换热、二级分离、导热汕换热、两级
89.3283.95「31433184927
电脱、与原油换热、脱气管闪蒸稳定后进罐储存、经外输泵増压
83.9573.10「1363317942
外输。伴生气经过增応、TEG脱水后供集中处理站内50MW
73.10160.00
617
73969
电厂发电、热媒系统及油田て举使川,剩余大然气外输。出水Lxsa_T_xs6510,04.23
30474681
写新鲜水换热、冷却,处迎后最终注入地下ド。
202.00136.36226721034756
本文主要探讨利用夹点技术分析北阿项目中换热?络和
1>6.36116
2083682780
能最阿收。
116.63148.28
17361184907
夹点技术原理2
F 3 TO F 5
37.17168.005194811601395
夹点技术是以热力学为基础,从宏观角度分析过程系统中
O-6T0-9
66.791101.19192882「58310
能量流沿温度的分布,从中发现系统及其川能“瓶颂”处,并给
gas49 To gas66145.9748.01「38095977014
以“解瓶”的一种方法。
cold oil To oil-3937.00161.36906128
138718
当给出过程系统中各物流的压力、组成、质量流蚩、初始温
gas-29-to_gas-
98725721
度、日标温度以放选定的最小允许传热混差八Tmin后,?可确
60.0059.97135430
4063
定夹点,常川的方法有三种:(1)作图法。在温一焓图上分別作
9.9757.2265121311790918
出热、冷物流的组合山线,热组合山线在冷纯合山线上方,并相
7.22151.82「6648083589961
与水平靠拢,当两组Ⅷ线在某处之间的重自距离刚好等于规定
51.82「47.746599192692471
的 Amin时,该处即为火点。(2)问題表格算法。按温度各物
47.7445.00651681795160
流划分成K个子网络(或热级联),求出各子网络输入热负荷IK
gas-53_To_gas-55160.00165.00
270254
0
及输出热负荷OK,在OK为零处,即第K」?络与第(K11)子
60.00121.65200861238320
网络之间的温位外面处(OK-IK-0)即是夹点。(3)数学规划法。
121.631165.00
2380510319
将系统划分为K个温度区间,采用转运模型确定最小公用「程
38.3868.6114819013763432
费用的线性规划间題,即可得到公用工程加热、冷却物流的最「。13To。1s「10.2037,190s84sas432
佳用量以及每一温度间隔的剩余热量RK,当RK-0时即区、c
0200
105.1375.4383253121718607
?K与(K11)?的界面处即为夹点。
oil-3_To_o-37「23.001105.00323531123882513
为保证过程系统能最回收最大化,应遵守三条基本原则:
GAS-60QCOL2
火点处不能有热流量穿过;火点上方不能引入冷公用下程;火
ro 1oilup@CO/2 180.00 202.00
点ド方不能引入热公用工程。夹点位置确定的同时,该系统所
备注:上述结果取自 HYSYS模拟结果。
21914化看理2015年07月