甲酰胺消费换热网络的节能优化

李卓谦¹  郭艳^1?  李忠俐²  李可根²  黄勇² 

（1.广西科技大先生物与化学工程学院，柳州 545005；

2.成都凯发瑞兴科技有限公司，成都 610037）

择要

使用 Aspen Plus 软件，对某年产1万吨甲酰胺消费厂的换热网络举行模仿盘算，后果表现，模仿值与设计参数的均匀偏差为XX%。以夹点技能为底子，对现有全流程的换热网络举行能耗剖析，找出用能分歧理的地方，并提出换热网络的改革方案，经过比拟剖析和经济效益评价，失掉.优的换热网络优化方案。后果表现，优化后，改革后增长热量接纳XX kW，公用工程低落XXｋＷ，节能XX％，降耗结果明显。

1．媒介

2.甲酰胺消费工艺

3.全流程模仿与

3.1 模子的创建

3.2模仿办法的验证

3.现有换热网络的能耗剖析

4.换热网络的优化

4.1 物流数据

4.2.优夹点温差确实定（换热网络夹点地位确实定）

夹点温差 △Tmin 是换热网络的一个紧张参数， △Tmin 越小，可接纳热量越多，所需的加热和冷却公用工程越少；但夹点温差是体系传热的推进力，推进力减小会招致传热难，增长换热面积，从而增长设置装备摆设投资用度。 以是，关于必要改革的换热网络或新设计的换热网络，到达所要求的经济目的所对应的夹点温差为.优夹点温差。

4.3 经济效益剖析

4.4 换热网络的优化

5.结论

随着动力危急日益加深,历程集成办法成为热门话题。夹点技能作为历程集成办法中.为适用的办法正在普遍利用。本文

在历程体系节能办法中，夹点技能［1］（Pinch Technology） 因具有适用、复杂、直观和机动等好处，在国际上广为接纳。 如英国 ICI 公司，美国的联碳、孟山都和杜邦公司，日本的千 代田公司和东瀛公司，以及中国石化团体等浩繁国际着名企 业均已接纳夹点技能，并获得明显节能结果。据统计，接纳夹 点剖析技能举行新厂的设计，可比传统办法节能 30%～50%， 节流投资 10%以上；对老厂的技能改革而言，使用夹点技能 办法可节能 20%～35%， 改革投资的接纳期也只要半年至2 年。 夹点剖析技能的精良业绩，使得很多工程中要求将夹点 技能的使用作为招标的须要条件［2］。 与此同时，随着盘算机 技能的开展，呈现了帮助夹点技能设计的响应软件，在这些 软件中，Aspen 软件失掉了普遍的使用［3］。

本文对年产 20 万吨醋酸乙烯消费工艺流程中的精馏工段及换热网络举行模仿和优化，使用 Aspen Plus 软件对工艺流程举行了模仿，对工艺操纵参数举行了优化设计，经过 CUP-Tower 软件对塔板举行设计，运用夹点技能对安装换热网络举行了优化设计。次要事情如下：

依据醋酸乙烯精馏流程，本文使用 NRTL 热力学模子及简便（DSTWU）和严厉（RADFRAC）精馏模块举行模仿盘算，确定了物流底子数据，为塔板的设计和换热网络的优化奠基了底子；同时对工艺操纵参数（进料温度，塔板数和进料地位等）举行优化，不但低落了精馏塔设置装备摆设的投资用度，并且还低落了能耗，优化后精馏工段共浪费能耗 2857.34 kW。

接纳夹点技能对醋酸乙烯精馏安装的换热网络举行用能剖析。以夹点温差10 ℃，经过题目表法找出该安装换热网络的夹点均匀温度在 80 ℃和 70 ℃处，

盘算失掉安装的热公用工程用量从 18141.28 kW 增加到 16201.72 kW，节能潜

力到达 10.69 %。在不改动原有精馏塔设置装备摆设尺寸的状况下，选择 F1 型圆型浮阀塔板对精馏设置装备摆设举行塔板设计，盘算失掉了塔板的布局参数，并完全可以满意水力学要求。

依据工艺换热网络，选择双物流换热器（HeatX）模子和 Hextran 软件举行模仿盘算，运用夹点技能三大准绳和设计规矩对原工艺换热网络举行优化设计，提出了四种节能优化方案。经过热负荷，换热单位数，换热面积和循环水

用量这几个设计目的对四种优化方案举行比拟剖析，.终优化方案一的设置装备摆设投资用度比原工艺增加 56.75 万元，能量用度每年可浪费 61.79 万元，体现出.好的经济效益。