再论乙烯装置综合能耗的计算(二).pdf

                                 射术
石油化工设计
Petrochernical Design
2010,27(2)5~
再论乙烯装置综合能耗的计算(二)
堵祖荫
(中国石化集团上海工程有限公司,上海200120
编者按;作者多年从事石油化工装置设计工作,着重规划、化工模拟及化工热力学特别是
在乙烯能耗的计算方面有独特的见解。这篇文章分两篇论述了国内外石油化工行业广泛使用
等价燃料热值( Equivalent Value)法计算装置的综合能耗。强调了乙烯综合能耗的计算基础和
热效率确定方面的差异。该文具有可读性,也请各位同行热烈讨论并提出意见和建议。因篇
幅跟制,本期刊登第2篇,第1篇已在上期刊出。
摘要:目前国内外石油化工企业综合能耗的计算标准不同。面临大型化和高速发展的乙
烯工业,国内乙烯行业需要有自己的真实反映这种能耗水平的计算方法。为此笔者以有效能
()为计算基础,并以典型的乙烯装置热网系统为例,提出了各种等级蒸汽等价燃料热值的计
算方法,说明了法和焓法各自反映石油化工装置的工艺性能水平和其蒸汽动力设施运行水
平的特点。
关键词:综合能耗;有效能;等价燃料热值;乙烯
各种参数蒸汽等价燃料热值的计算
Q;=Qsmp△B/△BsHp
计算要点说明:以超高压蒸汽[压力11.5MPa
(3)蒸汽透平凝气等价燃料热值的计算。蒸
(表),温度520℃]作为各种参数蒸汽等价燃料热汽透平凝气压力约为0.011MPa(绝),温度约45
值计算的基准点。超高压蒸汽在锅炉中发生时耗℃,干度不小于0.9。其有效能(姐)用式(1)计算
用燃料的热量(从进入锅炉的除氧水到离开锅炉的△B=△HーAS
高压蒸汽)即为该蒸汽的等价燃料热值,该值对有
(2582.9-105)298(8.16330.3651)
效能(畑)法和热量(焓)法来说,其值应是相同的。
154(kj/kg)=36.7 kcal/kg
用式(3)计算各种参数蒸汽的等价燃料热值3。
其等价燃料热值以式(3)计算
(1)以锅炉发生的超高压蒸汽(SHP)的等价
21=Qsmp△B/△BsHp
燃料热值作计算基准。除氧水在锅炉中吸收热
=3125×154/1450=332(kJ/kg
量:△H1=HsHP-H除氧水。考虑釗锅炉热效率及其
79 kcal/kg
排污,生成超高压蒸汽的等价燃料热量为:Q、ip
(4)各种参数蒸汽等价燃料热值见表9~表12
1.006A1/m。以压力11.5MPa(表),温度520℃3.3估计蒸汽透平不同运行方式的影响
的超高压蒸汽为某准4。则:
(1)裂解气压缩机蒸汽透平不同运行方式对
Qs印=1.006×(3416--620)/0.90
综合能耗的影响:某年产1Mta乙烯装置的裂解
3125(k]/k)=746 kcal/kg
(2)计算典型参数汽的等价燃料热值(表8)。
收稿日期:2009-07-14。
表8几种典型蒸汽的等价燃料热值
作者简介:堵祖荫,男,浙江杭州人,1962年毕业于大
蒸汽种类超高压蒸汽高压蒸汽中压蒸汽低压蒸汽
连理エ大学化学工程专业,教授級高级工程师,长期
温度/℃
从事石油化工规划、设计和化工流程摸拟エ作,在乙
压力(绝)/MPa
4.36
有效能/(kJ?k
烯エ业、化工模拟系统和化工热力学领域有较深的造
等价燃料热值/(kJ?kg-1)3125
2575
614
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石油化工设计
第27卷
表9超高压蒸汽等价燃料热值
温度/℃
压力(绝)/MPa
460
510
520
28092840
2871
2901
2932
2897
3023
3087
2864
2930
2975
3009
2948
3155
3094
3]29
3]64
2840
2878
2916
2953
3063
31343170
3206
表10高压蒸汽等价燃料热值
KJ/kg
温度/℃
压力(绝)/MPa
370
440
2593
2500
2506
2561
616
2504
26116
2645
2524
2582
26682697
2481
2511
2541
2570
2629
2658
2717
2747
2776
表11中压蒸汽等价燃料热值
g
温度/C
压力(绝)/MPa
310
320
1845
1928
1972
184
1861
1944
1884
1905
2012
2050
2073
20
1.6
1945
1968
2035
2082
2105
2129
2151
2175
1968
1991
2015
2.0
1986
2010
2035
2059
2083
2107
2131
2179
2204
表12低压蒸汽等价燃料热值
k/kg
温度/℃
压力(绝)/MPa
1327
134
13571372
1441
1478
1440
1455
14871504
1557
1595
1503
1519
1619
1676
1578
1594
16101627
l681
1700
1624164116581675
1711
1730
749
1768
1788
气压缩机轴功率(W)为51000kWS,蒸汽透平效×(125×10)=6322.75-2163.00-392.85=
率(m1)为84%。
3766.55(kJ/kgsC2-)=89.58kca/kgsC2
1)当高压蒸汽抽气量为105th时,需超高压
2)当高压蒸汽抽气量为412th时,需超高压
蒸汽量(X1),蒸汽透平各段轴功率(,)和有效能蒸汽量(X2)的求取:
(△B1)的关系式:W=Ⅳ=∑X△B,m:,即:
51000=(412/3600)×103(1450~1195)x0
51000=(105/3600)x103(14560-19)×84+[(X2-412)/36003×10°x(140-154)x0.
0.84+「(X1-105)/3600]x10°x(1450-154)84=24514+302.40X2-124589
x0.84=6272+302.40X1-