Эксергетический пинч-анализ системы теплообмена в технологии переработки нефти

Екатерина Александровна Юшкова, Владимир Александрович Лебедев

Аннотация


Статья посвящена вопросу термодинамической оптимизации установки первичной перегонки нефти одного из заводов России. Оптимизация осуществляется эксергетическим методом термодинамического анализа, который позволяет учитывать как количественные, так и качественные характеристики тепловых процессов. В исследовании используются принципы и правила пинч-анализа. Таким образом, в статье решается задача оптимизации системы теплообмена установки первичной переработки нефти с использованием метода пинч-анализа и эксергии. Целью статьи является повышение энергоэффективности за счет снижения эксергетических потерь в технологических процессах переработки нефти. Эксергетический пинч-анализ установки первичной перегонки нефти показал, что существующая система теплообмена не оптимальна. Далее предложены меры для оптимизации системы теплообмена установки. Эксергетический пинч-анализ позволяет более эффективно использовать энергию и ресурсы на НПЗ, что актуально на сегодняшний день.


Ключевые слова


энергоэффективность; эксергия; эксергетический анализ; тепловой баланс; эксергетический баланс; пинч-анализ

Полный текст:

PDF

Литература


Lebedev V.A. [Exergetic method for assessing the energy efficiency of equipment of energy supply systems of enterprises of the mineral resource complex]. Journal of Mining Institute, 2016, vol. 219, pp. 435–443. (in Russ.) DOI: 10.18454 / PMI.2016.3.435

Yanovskiy F.B., Mikhaylova S.A. [Energy Strategy and Development of Heat Supply in Russia]. Energosberezhenie [Energy Saving], 2003, no. 6, pp. 26–32 (in Russ.)

Jushkova E.A., Lebedev V.A. [Streams of energy and exergy]. Molodoy uchenyy [Young Scientist], 2017, no. 12 (146), pp. 17–19 (in Russ.)

Polkanov A.S., Lavrov S.V. [Exergy and its main types]. Studencheskaya nauchnaya konferenciya za 2016 god [Student Scientific Conference 2016]. Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies, 2016, pp. 321–322. (in Russ.)

Shargut Ja., Petela R. Eksergiya [Exergy]. Moscow, Energy Publ., 1968. 280 p.

Dincer I., Cengel Y.A. Energy, entropy and exergy concepts and their roles in thermal engineering. Entropy, 2001, no. 3 (3), pp. 116–149. DOI: 10.3390/e3030116

Gohshteyn D.P. Sovremennye metody termodinamicheskogo analiza energeticheskikh ustanovok [Modern methods of thermodynamic analysis of power plants]. Moscow, Energy Publ., 1969. 368 p.

Bogdanov A.B. Ekonomika energetiki TJeC s primeneniem eksergii i anergii [Economics of power plants with the use of exergy and anergy]. Available at: http://exergy.narod.ru/Nigre2015-11.PDF. RU (accessed 03.31.2019)

Tsatsaronis G., Moung-Ho P. On avoidable and unavoidable exergy destructions and investment costs in thermal systems. Energy Conversion Management, 2002, vol. 43, pp. 1259–1270. DOI: 10.1016/s0196-8904(02)00012-2

Trinklein E.H., Parker G.G., McCoy T.J. Modeling, optimization, and control of ship energy systems using exergy methods. Energy, 2019, pp. 116–118. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2019.116542

Chehade G., Dincer I. Exergy analysis and assessment of a new integrated industrial based energy system for power, steam and ammonia production. Energy, 2019, pp. 110–120. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2019.116277

Smith R., Klemesh J., Tovazhnyansky L.L., Kapustenko P.A., Uliev L.M. Osnovy integratsii teplovykh protsessov [Basics of the integration of thermal processes]. Kharkov, NTU “KhPI” Publ., 2000. 458 p.

Kemp Ian C. Pinch analysis and process integration – A user guide on process integration for the efficient use of energy. 2nd ed. Elsevier Ltd, 2007. 415 p.

Rashidi J., Yoo C. Exergy, exergo-economic, and exergy-pinch analyses (EXPA) of the kalina power-cooling cycle with an ejector. Energy, 2018, no. 155, pp. 504–520. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2018.04.178

Agapov D.S. [Exergetic method for assessing the energy efficiency of equipment of energy supply systems of enterprises of the mineral resource complex]. Izvestiya SPbGAU [News of SPbGAU], 2011, vol. 23, pp. 367–371. (in Russ.)

Meshalkin V.P., Tovazhnyansky L.L., Uliev L.M., Melnikovskaya L.A., Khodchenko S.M. [Energy-efficient reconstruction of an oil refinery based on pinch analysis taking into account external heat losses]. Teoreticheskie osnovy khimicheskoy tekhnologii [Theoretical Foundations of Chemical Technology], 2012, vol. 46, no. 5, pp. 491–500.

Morosuk T., Tsatsaronis G. Splitting physical exergy: Theory and application. Energy, 2019, no. 167,

pp. 698–707. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2018.10.090

Morosuk T., Tsatsaronis G. Advanced exergy-based methods used to understand and improve energy-conversion systems. Energy, 2019, no. 169, pp. 238–246. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2018.11.123

Yushkova E.A. Exergetic method of analysis of thermal power systems. International University of Resources. Scientific Reports on Resource Issues 2017, 2017, vol. 1, pp. 457–461.

Leffer W.L. Pererabotka nefti [Oil refining]. 2nd ed. Moscow, Olympus Business Publ., 2019. 224 p.

Kondrasheva N.K., Rudko V.A., Kondrashev D.O., Konoplin R.R., Smyshlyaeva K.I., Shakleina V.S. Functional influence of depressor and depressor-dispersant additives on marine fuels and their distillates components. Petroleum Science and Technology, 2018, vol. 36, iss. 24, pp. 2099–2105. DOI: 10.1080/10916466.2018.1533858

Mitusova T.N., Kondrasheva N.K., Lobashova M.M., Ershov M.A., Rudko V.A. Influence of dispersing additives and blend composition on stability of marine high-viscosity fuels. Journal of Mining Institute, 2017, vol. 228, pp. 722–725. DOI: 10.25515/PMI.2017.6.722

Olsen D., Abdelouadoud Y., Liem P., Wellig B. The Role of Pinch Analysis for Industrial ORC Integration. Energy Procedia, 2017, no. 129, pp. 74–81. DOI: 10.1016/J.EGYPRO.2017.09.193

Mirkin A.Z., Yaitskikh G.S., Krasnov A.V., Yaitskikh V.G. [Energy Saving at Oil Refineries]. Oil & Gas Journal Russia, 2013, no. 11 (77), pp. 72–75. (in Russ.)




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power200101

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.