在石油化工行业中, 乙烯作为主要产品之一, 是行业生产的基础原料, 而乙烯本身的生产加工能耗量较大, 相应耗能量的高低已成为当前衡量石化行业发展水平的重要标准之一, 因此, 对于石化企业来讲, 如何实现能量系统的优化, 以在落实节能降耗目标的基础上, 提升自身的经济效益, 亟待解决。而要想实现对这一问题的解决, 就需要在明确能耗高之“瓶颈”的基础上, 实现相应优化方案的设计, 进而通过对现代化节能优化技术方法的应用来完善解决这一问题。
1 系统优化技术软件
主要涉及到的系统优化软件为:第一, 流程模拟软件。这一软件在石化行业的应用实践中表现出了良好的性能, 通过强大数据库的支撑, 以严格且最新计算方法的应用, 为石化企业构建准确的操作模型, 并实现对工艺过程中各项能量等标准的控制提供了技术基础, 进而为优化乙烯工艺操作流程、解决工艺问题并实现对能耗的节约提供保障;第二, HEAT-int。这一优化软件则是依赖于夹点技术的应用, 实现对装置热回收系统的有效分析, 通过相应热回收目标的准确定位, 基于节能降耗与降低资金投入的基础上, 实现对换热网络的优化设计, 进而提升工艺能耗的效率;第三, SITE-int。公用工程系统在实际运行的过程中会采用大量冗余设备的支撑来确保生产的开展, 进而使得相应热能耗随着提升, 因此, 要想实现该环节的节能降耗, 提升用能效率, 就需要将这一软件应用与其中, 以实现对该系统运行的有效管理。这一软件的应用能够优化乙烯蒸汽系统, 进而通过提升公用工程的用能效率来实现节能降耗的目标。第四, CRYO-int。基于这一装置制冷系统的能耗较大, 在进行节能设计的过程中, 可以采用这一优化软件, 通过系统建模来实现对相应操作条件的预测, 并实现对投资改造效益的综合分析, 在此基础上落实优化调整内容, 明确是否需要实现设备的更新等, 以实现节能降耗、提升经济效益的目标。
2 系统优化技术总体线路的设计
首先, 蒸汽动力系统的建模优化。这一优化内容主要采用的是SOTE-int软件, 通过系统模拟模型的构建来实现相应优化模型的构建, 进而确定优化方案以落实相应改造方案的设计与落实。在实际进行建模的过程中, 首先需要将相关数据进行收集整理, 然后建立主要设备变工况模型并进行验证, 最后, 实现公共工程设备数据的搜集整理, 建立相应的简化模型并进行验证;而在落实优化系统模型的过程中, 需要以如下步骤进行落实:第一, 在校正后实现模拟模型的建立;第二, 实现不同操作情况的设定;第三, 校正优化模型;第四, 实现管理系统的构建, 进而为落实日常优化管理工作奠定基础;第五, 实现对公用工程系统的探索与改造;第六, 明确蒸汽节能总量, 进而为落实节能策略奠定基础。其次, 基于分离操作与制冷系统下的联合操作优化技术。在落实联合操作优化的过程中, 采用的技术软件为CRYO-int/DIST-int, 进而实现对制冷装置系统操作的优化, 以实现节能的目标。在实际落实的过程中, 需通过如下步骤来实现:第一, 实现对分离装置操作数据的收集, 并对相应操作余度的收集, 包括各分离塔的操作状况以及主要变量操作余度;第二, 实现对制冷系统装置操作数据的收集整理, 主要包括了制冷剂组成、操作工况、操作余度;第三, 实现流程模拟模型的构建, 在此基础上进行模型的确立。
3 进一步落实系统优化技术的具体思路
在落实乙烯装置优化与改造内容的过程中, 需要从系统本身构造出发, 结合节能目标的需求, 明确系统自身所存在的制约性因素, 进而为实现相应优化改造方案与目标的定位奠定基础。总体上所应遵循的基本原则为:要以节能减排为主旨思想, 在提高经济效益的同时, 基于经济性目标为指导, 实现对这一装置中蒸汽动力系统、分离系统以及制冷系统的操作运行的优化与改造。具体的目标为:第一, 在稳定产品产量的基础上, 要以降低系统运行成本为目标, 实现对系统操作的优化设计, 进而降低能耗以实现经济效益的最大化;第二, 将全年效益作为目标的基础下, 可以将产品收率等进行变化, 实现对系统操作的有效优化。而基于这一装置本身所具有的复杂性特点, 各个内部系统间存在着一定的关联性, 而在落实节能降耗这一生产目标的过程中, 明确其中的分离装置是关键, 其是共用工程耗能量的主体, 因此, 需要实现对蒸汽动力系统以及相应制冷系统操作的优化。
4 结语
综上所述, 在石化行业落实节能降耗这一发展战略的过程中, 需要将先进的优化技术软件应用于乙烯装置换热网络与蒸汽动力系统中, 进而通过对能量系统的优化与改造来降低能耗并提升化工企业的经济效益。在实际落实的过程中, 基于乙烯装置本身较为复杂, 需要针对关键能耗点来落实相应的优化技术, 确保以先进技术作用的发挥来解决当前石化行业在发展过程中所面临的高能耗问题, 进而为促进行业的可持续发展奠定基础。
摘要：面对能源资源紧缺、生态环境恶化的现状, 我国逐步走上了节能减排降耗发展之路, 以满足可持续发展战略之需。在石化行业中, 能源消耗总量一直居高不下, 而将先进的节能优化软件应用于乙烯装置换热网络与蒸汽动力系统中, 则能够为优化能量系统、降低装置能耗量并提升经济效益奠定提供出路。本文针对乙烯装置换热网络与蒸汽动力优化技术的应用展开了研究, 以供参考。
关键词：乙烯装置,换热网络,蒸汽动力,优化技术,应用研究
参考文献
[1] 宏晓晶.乙烯装置分离流程节能技术研究[D].天津大学, 2012.
[2] 翟勇.换热网络与蒸汽动力系统的综合优化[D].大连理工大学, 2010.
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