ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ И НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Докладчик: Литвиненко А.В. г. Москва, 21 декабря 2011 года

2 СОДЕРЖАНИЕ СИТУАЦИЯ В СФЕРЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПОДХОДЫ К ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ. НАШ ПОДХОД ИНСТРУМЕНТАРИЙ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВАХ

СИТУАЦИЯ В СФЕРЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ. СУТЬ ПРОБЛЕМЫ 3 Консервативные технологии Устаревшее оборудование Локальный характер модернизаций Отсутствие систем мониторинга Низкая культура производства Высокая энерго- емкость продукции Ухудшение экологии

ПОДХОДЫ К ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ 4 На данный момент принимаемые меры по увеличению энергоэффективности имеют локальный поверхностный принцип Внешние источники энергоснаб жения Тепло- обменная сеть Система разделения Катализ Локальная замена массообменных элементов Экономичные источники освещения Локальная замена теплообменного оборудования Высокоэффективные градирни

ПОДХОДЫ К ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ 5 Реализуемый принцип – метод энергосбережения «от технологии» Внешние источники энергоснаб жения Тепло- обменная сеть Система разделения Катализ Почему нужно делать так: 1. Изменение глубоких слоев ХТС ведет к пересмотру точки эффективности внешних слоев 2. Меры, реализуемые на нижних слоях дают гораздо более значимый эффект

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ 6 I.Обследование производства 1.Выезд на производство и натурные замеры фактических параметров производства 2.Сбор информации по технологическим параметрам производства 3.Сбор информации по аппаратурному оформлению производства 4.Совместно с производственным персоналом: определение «узких мест» производства 5.Анализ полученных данных 6.Выбор наиболее представительных режимов работы производства 7.Первичное математическое моделирование процесса

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ 7 I. II.Разработка мероприятий по энергосбережению 1.Уточненная модель существующего производства 2.Разработка мер по модернизации схемы разделения существующего производства: a.Оптимизация цепочки разделения b.Исследование возможности применения принципов термодинамически обратимой ректификации c.Оптимизация внутреннего устройства массообменного оборудования 3.Разработка мер по модернизации теплообменной сети: a.Пинч-анализ существующей теплообменной сети. Разработка рекомендаций по переобвязке b.Рациональная замена теплообменного оборудования на современные типы аппаратов c.Модернизация существующего теплообменного оборудования (оптимизация количества установленных аппаратов, турбулизаторы – по трубному и межтрубному пространству) 4.Исследование возможности применения тепловых насосов 5.Разработка мер по оптимизации внешнего энергопотребления, а также общих рекомендаций по применению современных теплоизоляционных материалов.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ 8 ПАРТНЕРЫ:

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 9 Применение принципов обратимой ректификации ЭФФЕКТ: Экономия OPEX 10 –30% Позволяет : - кардинально снизить энергозатраты на процессы разделения. Низкая эффективность процессов разделения - классическая схема разделения имеет термодинамический КПД на уровне 5-9%. Наличие зон «вредной» необратимости ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ Зоны обратимого смешения Зоны необратимого смешения

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 10 Использование современных высокоэффективных массообменных устройств ЭФФЕКТЫ: Увеличение производительности Экономия OPEX 5 – 15 % Позволяет : - снизить энергозатраты на процессы разделения; - увеличить производительность действующих установок (при модернизации действующих объектов). Низкая эффективность процессов разделения (низкий кпд устаревших массообменных устройств обуславливает необходимость высоких энергозатрат на осуществление процессов). ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 11 Использование современных энергосберегающих технологий (интеграция тепловых процессов, включающая пинч-анализ * схем) при построении теплообменных сетей технологических процессов. ЦЕЛЬ – МИНИМИЗАЦИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОТ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ. ЭФФЕКТЫ: Экономия OPEX % * - область наиболее эффективного применения – технологические схемы со сложными теплообменными сетями. Неоптимальное использование тепловой энергии ввиду несовершенства технологических схем. Соответственно, для осуществления протекания технологического процесса требуется дополнительная энергия от внешних источников. ЭНТАЛЬПИЯ ТЕМПЕРАТУРА мин. расход холода мин. расход тепла ПИНЧ - точка возможность рекуперации тепла ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 12 Широкое использование современного высокоэффективного теплообменного оборудования (в том числе пластинчатые и многопоточные пластинчато-ребристые теплообменники) ЭФФЕКТЫ: Экономия CAPEX: 5 – 20 % Экономия OPEX 5 – 15 % Обеспечивает снижение: -энергозатрат за счет эффективной рекуперации тепла/ холода технологических потоков; - капитальных затрат. Низкая эффективность теплообменных процессов, вследствие повсеместного использования морально устаревшего оборудования. ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 13 Использование принципа «теплового насоса» ЭФФЕКТЫ: Экономия OPEX 20 – 40 % Налоговые льготы Обеспечивает снижение: -энергозатрат за счет передачи тепла от менее нагретого тела к более нагретому; - дополнительное преимущество: В соответствии с постановлением Правительства РФ 857 от , тепловые насосы включены в перечень объектов и технологий, имеющих высокую энергетическую эффективность, осуществление инвестиций в создание которых является основанием для предоставления инвестиционного налогового кредита. Отсутствие использования низкопотенциального тепла технологических потоков ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 14 ЭФФЕКТЫ: Экономия OPEX 3 – 5 % Применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов (например, жидких на основе вспененной керамики или стекла), обладающих низким коэффициентом теплопередачи, вместо широко используемых в настоящее время, существенно снижает потери тепла/ холода в окружающую среду. Широкое использование современных высокоэффективных теплоизоляционных материалов Несовершенство тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЕ

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 15 Внедрение системы энергетического менеджмента ЭФФЕКТ: Экономия OPEX 5 – 10 % Цель – эффективное управление потреблением энергоносителей. Составляющие: Изменение ключевых показателей эффективности (KPI) менеджмента среднего звена производственных объектов Обеспечивает : - повышение уровня осознания важности энергосбережения; - изменение в культуре энергопотребления. Учет энергоресурсов и материальных потоков Анализ фактического энерго- потребления Внедрение системы управления энерго- потреблением Отсутствие мотивации персонала и систем контроля за использованием энергоресурсов. ПРОБЛЕМА РЕШЕНИЯ

16 ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НА РЕАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ Оптимизация теплообменной сети Предприятие 1. Масляная абсорбция Объем реконструкции Снижение энергозатрат, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Переобвязка, дооборудование новыми теплообменниками Внедрение теплового насоса в схеме Предприятие 1. Масляная абсорбция Объем реконструкции Снижение энергозатрат, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Монтаж цикла теплового насоса ,5 Внедрение принципов термодинамически обратимой ректификации Предприятие 2. ГФУ Объем реконструкции Снижение энергозатрат, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Переобвязка колонн ,5

17 ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ НА РЕАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ Замена массообменных элементов на колоннах Предприятие 3. Цех экстрактивной ректификации С4 Объем реконструкции Увеличение производительно сти, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Замена внутренних устройств колонн ,5 Замена массообменных элементов на колоннах Предприятие 4. Цех выделения изобутилена Объем реконструкции Снижение энергозатрат, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Замена внутренних устройств колонн 1016,512 Внедрение теплового насоса Предприятие 4. Цех выделения изобутилена Объем реконструкции Снижение энергозатрат, % САРЕХ, млн. руб. Снижение ОРЕХ млн. руб/год Переобвязка колонн259535

© ОАО «НИПИгазпереработка», 2011 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! 18 Поистине серьезное стремление к какой-либо цели половина успеха в ее достижении. В. Гумбольдт