Утилизация низкопотенциального тепла нефтеперерабатывающего производства

1. МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ

Минобрнауки России
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный
технологический институт
(технический университет)»
Кафедра ресурсосберегающих технологий
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
Тема: Утилизация низкопотенциального тепла нефтеперерабатывающего производства
Студент: Прудникова А.А., группа 228М
Руководитель: Сладковский Д.А.,к.т.н., зав. каф.

2.

Актуальность работы
Федеральный закон
«Об энергосбережении и о повышении энергетической
эффективности» от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 28.04.2023).
Истощение ресурсов ископаемого топлива
Высокое потребление ископаемых ресурсов на предприятиях
Большой потенциал внедрения технологии использования солнечной
энергии
Количество солнечной энергии,
ежедневно попадающей на Землю,
примерно в десять раз превышает
ежедневное
глобальное потребление электроэнергии
Большое количество промышленного отработанного тепла
2

3.

Цели и задачи
Цель работы – выполнение анализа электростанции собственных нужд для
ООО «Кинеф» на базе установок органического цикла Ренкина с блоком
преобразования энергии солнечной радиации.
Задачи:
1. Определить
узлы
сбросного
тепла
установок
ООО
«ПО
Киришинефтеоргсинтез» и рассчитать тепловой поток при внедрении
испарителя рабочей жидкости ОЦР;
2. Разработать модель узлов охлаждения в программе Aspen HYSYS;
3. Выполнить анализ возможности использования тепла солнечной радиации
в условиях ООО «Кинеф»;
4. Разработать модель электростанции собственных на базе установок ОЦР;
5. Выполнить технико-экономический анализ.
3

4. Объект исследования

Исходные данные по исследуемым установкам ООО «Кинеф»
Поток
Т нач, °С
Расход,
Т кон, °С
т/ч
Q,
ГДж/ч
Ср,
кДж/°С·кг
Установка риформинга бензина ЛЧ-35-11/1000
Охлаждение ГПС гидроочистки
Охлаждение стабильного катализата
Конденсация
паров
К-101
(стабильный гидроген)
Конденсация
паров
К-102
(стабильный катализат)
Охлаждениеие ГПС риформинга
145,0
103,0
83,7
26,0
30,0
26,0
85,4
81,7
15,2
31,9
13,4
6,3
3,14
2,24
7,14
46,0
26,0
10,8
2,5
11,50
154,2
26,6
114,3
79,3
5,44
Установка гидроочистки дизельного топлива ЛЧ-24/2000
Конденсация паров колонны
стабилизации
Реакторный блок
177,0
28,0
55,5
35,1
4,24
166,0
26,0
51,3
25,9
3,60
Установка первичной переработки нефти ЭЛОУ-АТ-6
Конденсация паров К-1
Конденсация паров К-2
Конденсация паров К-3
Конденсация паров К-5
144,5
102,0
87,7
105,3
55,3
23,7
75,5
54,4
152,2
102,2
37,4
120,3
77,8
51,5
13,3
52,6
5,73
6,43
29,01
8,58
4

5.

Принцип рекуперации низкопотенциального тепла
Без ОЦР
С интеграцией ОЦР
5

6.

Результаты интеграции ОЦР в установки ООО «Кинеф»
Суммарная мощность турбодетандера составила 6197 кВт
Таблица 2 - Результаты расчёта трубопроводов
Установка
Охлаждение ГПС
гидроочистки
Охлаждениеие ГПС
риформинга
Реакторный блок
Конденсация паров
К-1
Конденсация паров
К-2
Конденсация паров
К-5
Конденсация паров
колонны
стабилизации
Длина, м
Диаметр, мм
Перепад
давления, кПа
(абс)
450
350
9,830
48,28
450
350 х3
9,998
154,69
300
300 х2
4,620
51,74
540
350 х5
8,352
193,38
540
350
7,012
29,93
540
350 х3
9,990
133,04
420
350
5,776
36,49
Расход рабочей
жидкости, т/ч
6

7.

Блок солнечного ОЦР
7

8.

Разработка модели солнечного ОЦР
Коллектор EuroTrough-100
8

9.

План ООО «Кинеф»
а) Расположение
установки риформинга
бензина;
б) Расположение
установки
гидроочистки
дизельного топлива;
в) Расположение
установки первичной
переработки нефти
1,2,3,4,5,6,7 – площади
потенциального
расположения
солнечных панелей
9

10.

Анализ плана «Кинеф»
«ПО Кириши»
Площадь 1 участка = 27462 м2;
Площадь 2 участка = 14487 м2;
Площадь 3 участка = 8817 м2;
Площадь 4 участка = 18050 м2;
Площадь 5 участка = 10904 м2;
Площадь 6 участка = 7903 м2;
S занимаемая панелями = 202 120 м2
S апертуры = 110 248 м2
N коллекторов = 202 шт
Площадь 7 участка = 13746 м2.
10

11.

Расчёт мощности детандера для солнечного ОЦР
Общая доступная солнечная энергия