在石油化工中,乙烯工業(yè)是石化產(chǎn)業(yè)核心,乙烯產(chǎn)量是衡量國(guó)家石化工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對(duì)乙烯的需求不斷擴(kuò)大,截止2016年底我國(guó)乙烯產(chǎn)量達(dá)到1781萬(wàn)噸。但目前,我國(guó)乙烯生產(chǎn)的能耗水平還普遍高于世界先進(jìn)國(guó)家乙烯行業(yè)能耗水平。同時(shí),乙烯生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的C02、VOCs、S02、NOx和顆粒物對(duì)環(huán)境和人類健康造成的影響日益突出,乙烯生產(chǎn)又是這些有害物質(zhì)排放的重要來(lái)源之一。國(guó)家節(jié)能減排的發(fā)展規(guī)劃和國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)都迫切要求高耗能企業(yè)實(shí)行節(jié)能減排。而且,國(guó)內(nèi)乙烯能耗的評(píng)價(jià)體系及操作優(yōu)化存在許多不足之處。為此,本文以乙烯生產(chǎn)過(guò)程的能效評(píng)估及操作優(yōu)化研究為選題,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際開展有針對(duì)性的研究,并應(yīng)用到實(shí)際乙烯生產(chǎn)中,達(dá)到節(jié)約能源與減排有害物質(zhì)的雙重目標(biāo)。乙烯生產(chǎn)過(guò)程是由多個(gè)設(shè)備和過(guò)程組成的復(fù)雜系統(tǒng),每個(gè)設(shè)備相互連接又組成了乙烯生產(chǎn)中的一個(gè)過(guò)程,多個(gè)過(guò)程連接在一起又組成了乙烯生產(chǎn)的整個(gè)系統(tǒng)。因此,本論文根據(jù)乙烯生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),將乙烯生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)具體劃分,分析乙烯能效的影響因素,進(jìn)行有針對(duì)性的能效評(píng)估。本文提出了按設(shè)備級(jí)、過(guò)程級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的三級(jí)能效評(píng)估技術(shù)方案。通過(guò)對(duì)設(shè)備級(jí)、過(guò)程級(jí)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化達(dá)到系統(tǒng)級(jí)能效評(píng)估的優(yōu)化,這三級(jí)能效評(píng)估涵蓋了乙烯生產(chǎn)的能效監(jiān)測(cè)、評(píng)估的全過(guò)程,能更好的發(fā)現(xiàn)能耗較高的設(shè)備和過(guò)程,通過(guò)實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整,達(dá)到乙烯整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能減排的目標(biāo)。本文建立了乙烯生產(chǎn)的三級(jí)能效評(píng)估模型和能效指標(biāo),提出了乙烯生產(chǎn)能效評(píng)估方法。在設(shè)備級(jí)能效評(píng)估中,建立了針對(duì)不同設(shè)備級(jí)的能效評(píng)估指標(biāo),提出了一種基于熱力學(xué)定律的設(shè)備級(jí)能效計(jì)算及優(yōu)化調(diào)整方法。在過(guò)程級(jí)中,提出了一種基于數(shù)據(jù)建模的IOS 50001標(biāo)準(zhǔn)的能源基線評(píng)估方法,應(yīng)用該評(píng)估方法對(duì)裂解氣壓縮過(guò)程能效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,證明了該評(píng)估方法的可行性和正確性。在系統(tǒng)級(jí)的能效評(píng)估中,提出了5個(gè)系統(tǒng)級(jí)能效指標(biāo)及評(píng)估計(jì)算,并通過(guò)對(duì)設(shè)備級(jí)和過(guò)程級(jí)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化,達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)級(jí)的能效提高。利用所建立的能效評(píng)估模型、指標(biāo)及能效評(píng)估方法解決實(shí)際乙烯裂解裝置生產(chǎn)的能效評(píng)估問(wèn)題。本論文將所提出的方法應(yīng)用到某石化企業(yè)乙烯裂解裝置中,取得了顯著效果。在乙烯裂解裝置中,選取換熱器和機(jī)泵作為設(shè)備級(jí)研究對(duì)象,急冷過(guò)程作為過(guò)程級(jí)研究對(duì)象,乙烯裂解裝置作為整個(gè)系統(tǒng)級(jí)研究對(duì)象。通過(guò)對(duì)設(shè)備級(jí)和過(guò)程級(jí)能效指標(biāo)的能效評(píng)估及操作優(yōu)化,達(dá)到了系統(tǒng)級(jí)的能效指標(biāo)的提高,使得2016年能效評(píng)估及操作優(yōu)化后比2014年能效評(píng)估前乙烯裂解裝置系統(tǒng)級(jí)單位乙烯能耗下降6.99%,能效提高7.53%。對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行修正后,得到在相同生產(chǎn)負(fù)荷下2016年能效評(píng)估及操作優(yōu)化后比2016年未經(jīng)能效評(píng)估及操作優(yōu)化前,單位乙烯能耗值下降3.16%,能效提高3.26%,達(dá)到了本研究預(yù)定的乙烯裂解裝置單位乙烯能耗下降2%的預(yù)期目標(biāo)。針對(duì)單位乙烯能耗降低節(jié)約了乙烯生產(chǎn)所需的燃料、水、電、汽和風(fēng)的用量,本論文計(jì)算了向環(huán)境減排CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物的量,得到2016年比2014年單位乙烯CO2、VOCs、SO2、NOx和顆粒物排放量分別降低6.04%、27.24%、25.86%、34.18%和16.33%。通過(guò)對(duì)乙烯生產(chǎn)三級(jí)能效評(píng)估及操作優(yōu)化既使得單位乙烯能耗降低,又減少了向環(huán)境排放的污染物,達(dá)到乙烯生產(chǎn)節(jié)能和減排的研究目的。本研究可以為整個(gè)石化行業(yè)生產(chǎn)裝置實(shí)時(shí)保持高能效狀態(tài)提供可行性的研究方法,為整個(gè)石化行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能減排提供了可利用的參考。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TQ221.211;X82
【部分圖文】：

乙烯生產(chǎn)能效評(píng)估與操作優(yōu)化對(duì)節(jié)能及減排的影響研宄標(biāo)進(jìn)行比較，達(dá)到乙烯裂解裝置整體能效的提升。??４）乙烯裂解裝置中提高能效對(duì)減排的影響分析。通過(guò)某石化廠乙烯能效化達(dá)到了乙烯裂解裝置系統(tǒng)級(jí)能效的提高，能效的提高就節(jié)約了乙烯生產(chǎn)水、電、氣和風(fēng)的用量，就相應(yīng)的減少了向環(huán)境排放的污染物。本節(jié)計(jì)算能效評(píng)估及操作優(yōu)化前后，乙烯裂解裝置排放Ｃ０２、ＶＯＣｓ、Ｓ０２、進(jìn)行比較，最終使乙烯生產(chǎn)達(dá)到了國(guó)家要求節(jié)能減排的目的。??⑴中國(guó)ｚ／斷業(yè)麵雞與腿ｎ狀⑵補(bǔ)嫌卿職ａ錢雜棘ｈｂ??

統(tǒng)計(jì)的方法得到歷史最優(yōu)數(shù)據(jù)作為能效基準(zhǔn)線。因此，采用機(jī)理建模方法、數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)能效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算的能效指標(biāo)值與設(shè)計(jì)值、經(jīng)驗(yàn)值或國(guó)家較，得到該設(shè)備、過(guò)程和系統(tǒng)的能效評(píng)估結(jié)果。??在乙烯裂解裝置設(shè)備級(jí)能效評(píng)估中，針對(duì)換熱器和機(jī)泵采用熱力學(xué)第一和第二于熱量及做功機(jī)理，對(duì)換熱器和機(jī)栗的能效指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。在過(guò)程級(jí)能效評(píng)估采用了基于數(shù)據(jù)建模的ＩＳＯ?５０００１標(biāo)準(zhǔn)的能效評(píng)估方法，以裂解氣壓縮過(guò)程為能效評(píng)估方法，并驗(yàn)證該能效評(píng)估方法的正確性和可行性。在系統(tǒng)級(jí)能效評(píng)估５個(gè)系統(tǒng)級(jí)的能效指標(biāo)應(yīng)用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《乙烯裝置單位產(chǎn)品能源》ＧＢ３０２５０－２０１３給出的方法計(jì)算單位乙烯產(chǎn)品能耗，得到乙烯裂解裝置系統(tǒng)級(jí)估值。通過(guò)以上能效方法計(jì)算的能效指標(biāo)值與其設(shè)備、過(guò)程和整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)值或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，得到其設(shè)備、過(guò)程和系統(tǒng)的能效評(píng)估結(jié)果，根據(jù)能果對(duì)設(shè)備和過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到乙烯裂解裝置系統(tǒng)級(jí)能效整體的提升。根據(jù)乙時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)乙烯裂解裝置中的每個(gè)設(shè)備、過(guò)程和整個(gè)裝置的能效指標(biāo)對(duì)應(yīng)數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整，使乙烯裂解裝置能效實(shí)時(shí)保持高狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。??熱量能效評(píng)估?？煙分析?？換熱器??

Ｉ?Ｓ＾ｍａｇｅｍｅｉｔｔ?ｒｅｖｉｅｗ?４．７?ｊ??Ａｃｔ?．．．．．＿．??圖３．４能源管理體系結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?３．４?Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｅｎｅｒｇｙ?ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ??能源管理是基于計(jì)劃－執(zhí)行－檢查－行動(dòng)（ＰＤＣＡ）持續(xù)改進(jìn)的原則
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本文編號(hào)：2879084