夹点技术及其在换热网络中的应用研究.pdf

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1、第44卷第5期当代化工Vo1．44。N0．52015年5月ContemporaryChemicalIndustryMay，2015夹点技术及其在换热网络中的应用研究黄燕，项顺伯(1．广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000；2．广东石油化工学院，广东省石化装备故障诊断重点实验室，广东茂名525000)摘要：首先阐述了夹点技术的基本原理，利用夹点技术对原油常减压蒸馏装置的换热网络进行设计，运用问题表法求取夹点温度、最小公用工程。关键词：夹点技术；换热网络；蒸馏装置中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)05—1052—03Th

2、ePinchTechnologyandItsApplicationinHeatExchangerNetworksHUANGYan，XIANGSh一bo(1．CollegeofChemicalEngineering，GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,GuangdongMaoming525000，China：2．GuangdongProvincialKeyLaboratoryofPetrochemicalEquipmentFaultDiagnosis，GuangdongUniversityofPetrochemical

3、Technology,GuangdongMaoming525000，China)Abstract：Theprincipleofpinchtechnologywasintroduced．Designofheatexchangernetworkforcrudeoildistillationunitbythepinchtechnologywasdiscussed．Howtocalculatethepinchtemperatureandtheminimumutilityoftheheatexchangernetworkswasintroduced．Keywords：Heatex

4、changernetworkdesign；Pinchtechnology；Distillationunit原油常减压蒸馏装置是炼油厂最大的能耗装置程都随△i的增加而增大，而且二者用量平行增之一，装置能耗主要是工艺过程所必须消耗的燃加。对于设备费，△i存在一个最佳值，当△i料、电、水、蒸汽等，其中燃料约占60％～85％。等于零时，所需换热面积无限大，导致设备投资无因此，降低蒸馏装置燃料消耗对节能降耗具有极为限大，当△增加时，夹点处换热面积减少，设备重要的意义。投资费用也迅速下降，但超过最低值时，由于外加本文利用夹点技术实现换热网络的合成，在换热、冷却单元数增加，设备投资费

5、用又开始增加。热网络中，最小传热温差△i决定最大的热量回1．2确定夹点位置、最小冷、热公用工程用量收和最小的冷、热公用工程。在一定温度范围内，根据夹点设计技术，夹点位置和冷热公用工程通过总费用函数，确定最小传热温差△Tmi；再运用的确定一般有图解法和问题表格法，对于常减压装问题表进行夹点设计，确定夹点温度、最小冷、热置的换热网络合成通过问题表法可以获得准确的夹公用工程，从而达到降低能耗，减少设备费用的目点温度以及最小冷、热公用工程量。的”。问题表格法的主要思想：将问题分成11个温度区间，对每一个温度区间进行流股焓平衡，以确定热量1夹点技术基本原理净需求量。D为区间的净需

6、求量，为输入到1．1确定△i第个温区的热量。为从第个温区输出的在换热网络中，在确定夹点问题表过程中，热量。首先设第一个温区从外界输入的热量△为一个常数，对每一个既定的换热网络总有一为零，得出的结果列入问题表。为保证热量个最优的△值，使总成本(设备费与公用工程费)传递可行，取步骤中所有中负数绝对最大最合理。实际设计中，△。的选择与换热网络的操值，作为第一个温区的输入热量。作及设备成本有直接关系，热公用工程和冷公用工Di=／／-=(r／一Ti+1x【。一FhCpn)基金项目：广东省石化装备故障诊断重点实验室开放基金项目资助，项目号：203646。收稿甘期：2014-05-2

7、0作者简介：黄燕(1984一)，女，江西丰城人，讲师，硕士，2009年毕业于华南理工大学化学工程专业，研究方向：从事化工过程系统工程。E-mailpmm52@163．com。通讯作者：项顺伯(．1979一)，男，安徽安庆人，讲师，硕士，2007年毕业于福州大学系统工程，研究方向：从事过程系统工程。E-mail：qngcheng33@l63．corn。第44卷第5期黄燕，等：夹点技术及其在换热网络中的应用研究1053夹点是一个极限位置，它的物理意义是一个热2常减压装置物流基力学限制点。它限制了冷、热物流的进一步换热，换热网络设计所需的基础数