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        醋酸乙烯精餾裝置的技術(shù)改造研究

        2020-11-27 01:48:00張長法
        商品與質(zhì)量 2020年29期
        關(guān)鍵詞:物流優(yōu)化

        張長法

        盛虹煉化(連云港)有限公司 江蘇連云港 222065

        文章將通過研究醋酸乙烯精餾裝置,借助夾點技術(shù)來分析當前此類裝置換熱網(wǎng)絡(luò),并且以問題表法對夾點的位置加以確定,按照此類技術(shù)的相關(guān)原則將不合理環(huán)節(jié)找出來,且將最終改造規(guī)劃提出來[1]。

        1 醋酸乙烯精餾裝置介紹

        當前所用的醋酸乙烯精餾裝置作用主要原料即合成工段相應反應液,經(jīng)由精餾工藝確保所獲得醋酸乙烯具有較高純度。將所用合成液送入到第一精餾塔進行分離處理,所生成塔釜液包含了醋酸以及醋酸乙烯等,隨后將其送至第二精餾塔進行進一步的分離處理;在第二精餾塔當中能夠有效分開醋酸以及醋酸乙烯等,所生成的餾出液主要為醋酸乙烯,隨后將其送到第三精餾塔當中,而在該塔的下部位置,會生成精醋酸乙烯,相應的餾出液會流入到第四精餾塔內(nèi);在第四精餾塔當中,該精餾塔將對上一個精餾塔所生成餾出液內(nèi)部醋酸乙烯進行有效回收。

        2 分析系統(tǒng)目標

        2.1 對節(jié)能潛能以及最小加熱公用的工程量加以計算

        所用裝置對應△Tmin(夾點溫差)的溫度范圍一般是5-30℃,此次研究將綜合考慮此裝置的熱面積、具體操作工況以及熱回收能量等主要因素,同時所選△Tmin(夾點溫差)為10℃。借助問題表法對夾點溫度進行計算,便能獲取系統(tǒng)相應問題表。

        經(jīng)計算,當夾點溫度處于平均溫度為70 以及80℃的位置時,系統(tǒng)當中的最小加熱公用的工程量是16201.7kW。經(jīng)由原本的工藝信息數(shù)據(jù)進行計算,能夠獲得醋酸乙烯精餾裝置在實際工作過程中的加熱公用的工程量,即18141.3kW,由此可見,系統(tǒng)擁有高達10.7%的相應節(jié)能潛能。

        2.2 借助夾點技術(shù)對具體的換熱網(wǎng)絡(luò)進行分析

        借助夾點技術(shù)的有關(guān)原則,對相應改造方案(后文將詳細提及)展開全面分析可知,當前所用換熱網(wǎng)絡(luò)的詳細流程當中具有一些不科學的地方。其中,冷物流C1 經(jīng)由E9 換熱器會自20℃被加熱到35℃,所以需要將該換熱器立即拆除。除此之外,結(jié)合設(shè)計夾點技術(shù)使需要遵循熱容流率相應原則進行分析可知,在當前所用的換熱網(wǎng)絡(luò)詳細流程當中,熱物流H1 對應熱容流率比冷物流C1 對應熱容流率要小,也就是E1 換熱器并未被科學設(shè)置,需要對流股實際換熱的模式進行重新的優(yōu)化設(shè)計。通過整體分析得知,有關(guān)人員應當重新計算和設(shè)計醋酸乙烯精餾裝置當前的換熱網(wǎng)絡(luò)包含低溫區(qū),也就是低于70℃夾點溫度相應換熱網(wǎng)絡(luò)詳細流程[2]。

        3 具體的改造優(yōu)化方式

        對于當前所用的換熱網(wǎng)絡(luò)不科學的設(shè)計而言,應該結(jié)合夾點設(shè)計的基本原則,設(shè)置目標準則為循環(huán)水實際使用量、換熱單元的具體數(shù)目以及換熱網(wǎng)絡(luò)整體面積,并且提出相應的優(yōu)化設(shè)計模式。在各類設(shè)計方案當中包含的低溫區(qū)物流主要為C1,C4,H1,H2,H3 以及H4。

        詳細的改造優(yōu)化方案為:

        第一優(yōu)化設(shè)計方案:基于當前所用的工藝流程,此項方案將C1 和H1 的相應換熱器拆除掉,這與熱容流率相應準則使相符合的,同時也將換熱器E1 以及E2 拆除掉,將其改換成E1-1 這一單一的換熱器,經(jīng)由對H1 物流經(jīng)過E1-1 換熱器和冷卻水的換熱能加以計算,保證其與相應的工藝標準相符合,如此便可使實際換熱單元數(shù)減少。除此之外,將E9 換熱器拆除掉,而C1 物流對應換熱器經(jīng)由H2 物流以及E4 換熱器,自20℃上升至32.2℃,隨后經(jīng)由H3 物流和E5 換熱器上升至60℃來滿足相應的工藝標準,這樣便能使不在夾點下進行公用工程加熱器設(shè)置的問題,此外還可以使熱容流率對應準則得到滿足。H2 物流的較低溫區(qū)經(jīng)由H1 物流以及E4 換熱器進行換熱處理,而高溫區(qū)會經(jīng)由冷卻水以及E3 換熱器進行換熱;H3 物流優(yōu)先經(jīng)由C1 物流與E5 換熱器展開換熱處理,相應不足的部分則應該新增1 態(tài)E1-2 換熱器和冷卻水進行換熱處理。

        第二優(yōu)化設(shè)計方案:基于當前所用的工藝流程,此項方案與第一優(yōu)化設(shè)計方案相同,也會將E1 以及E2 這兩個換熱器拆除掉,將其改換成E1-1 這一單一的換熱器。除此之外,此項設(shè)計方案會將E9 換熱器拆除掉,并且對E2-2 換熱器進行增設(shè)處理。需要注意的是,此項方案和第一優(yōu)化設(shè)計方案不同的地方在于按照熱容流率相應的原則,會借助C1、H3 以及H4 物流展開換熱處理。H3物流優(yōu)先經(jīng)由C1 物流與E5 換熱器進行換熱處理,相應不足的部分則經(jīng)由E2-2 換熱器和冷卻水進行換熱處理;H4 物流低溫部分經(jīng)由E7 換熱器和C1 物流展開換熱處理,高溫部分經(jīng)由E6 換熱器和冷卻水進行換熱處理;C1 物流則經(jīng)由E5 與E7 換熱器和H3以及H4 物流分別展開換熱處理,確保需求得到相應滿足[3]。

        第三優(yōu)化設(shè)計方案:基于當前所用的工藝流程,此項方案第一、第二優(yōu)化設(shè)計方案間最大的差異,便在于借助熱物流高溫區(qū)域和相應冷物流展開換熱處理,也就是H2 物流經(jīng)由E3 換熱器直接對C4物流進行換熱處理,使之與相應工藝需求的溫度相適應,相應不足的部分則經(jīng)由E4 換熱器和冷卻水展開換熱處理。

        4 結(jié)語

        某企業(yè)采用以上優(yōu)化設(shè)計,經(jīng)過計算可知,當前所用工藝與第一、第二方案間應用設(shè)施有所區(qū)別,各自總體投資費用是480.2 萬元、423.4 萬元以及433.6 萬元。對上述方案進行分析得知,第一優(yōu)化設(shè)計方案總體效果良好,所以可選做最優(yōu)改造設(shè)計。

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