用夹点技术对丙烷脱氢制丙烯装置换热网络优化分析.pdf

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1、石油与天然气化工第４５卷第５期CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS３９用夹点技术对丙烷脱氢制丙烯装置换热网络优化分析１２１１魏江冯李立郑小青郑松１．杭州电子科技大学自动化学院２．杭州坤天自动化系统有限公司摘要丙烷脱氢制丙烯是一种较新的丙烯生产工艺，目前国内已有多套丙烷脱氢装置。为了有效地降低装置能耗，采用夹点技术对丙烷脱氢制丙烯工艺的换热网络进行了分析及流程优化。结合实际生产操作参数，建立了装置全流程模型，并从该模拟结果中提取参与换热的冷、热物流数据。利用夹点分析技术，找出原有换热网络存在的问题，并提出了节能优化方案，对优化方案进行模拟计算，证明方案的合理

2、性及节能效益。关键词丙烷脱氢换热网络夹点技术流程模拟节能中图分类号：TE０９文献标志码：ADOI：１０．３９６９／j．issn．１００７‐３４２６．２０１６．０５．００９Optimizationandanalysisforheatexchangernetworkofpropanedehydrogenationplantbyusingpinchtechnology1211WeiJiang，FengLili，ZhengXiaoqing，ZhengSong（１．AutomationAcademy，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou３１１１００，Chi

3、na）（２．HangzhouKuntianAutomationSystemCo．，Ltd，Hangzhou３１１１００，China）Abstract：Thepropanedehydrogenation（PDH）topropyleneisanewprocessfortheproductionofpropylene．InordertoreducetheenergyconsumptionofPHDplant，theheatexchangernetworkofpropanedehydrogenationplantisanalyzedandoptimizedbyusingpinchte

4、chnology．ThewholeprocessmodelofPDHplantisestablishedbasedontheactualoperationparameters，fromwhichthepropertiesofhotandcoldstreamsinvolvedintheheatexchangeareobtained．Theproblemsoftheoldheatexchangernetworkarefoundoutandtheenergysavingoptimizationschemeisproposedusingpinchtechnology．Andtheop

5、timizationschemeissimulatedandcalculated．Thesimulationresultsshowthattheoptimizationschemeisreasonableandmaysaveenergy．Keywords：propanedehydrogenation，heatexchangernetwork，pinchtechnology，processsimulation，energysaving丙烷脱氢（PropaneDehydrogenation，PDH）制丙潜和技术改造是提高企业经济效益的重要途径之一，烯是丙烷在催化剂作用下脱氢生成丙

6、烯的工艺，是一其中换热网络是化工过程中能量回收利用的一个重要种以丙烷替代各种馏分油为原料来集中生产丙烯的新子系统。PDH工艺设备众多，流程复杂，本文应用换型工艺。该工艺具有原料单一、产品质量好、转化率热网络优化中的夹点技术对现有PDH工艺中的换热高、副产物少等优点，其越来越为市场所关注。节能挖网络进行分析，以期从理论上探讨其进一步节能降耗基金项目：国家自然科学基金“基于时空域模型分解策略的流程企业级协同优化方法研究”（６１３０４２１１）。作者简介：魏江（１９７９－），男，浙江杭州人，杭州电子科技大学自动化学院讲师，主要研究领域为优化控制算法、计算机仿真模拟。E‐mail：li

7、li．feng＠ktcontrol．com４０魏江等用夹点技术对丙烷脱氢制丙烯装置换热网络优化分析２０１６的可能性。表2换热网络物流数据Table2Streamdataofheatexchangernetwork1PDH工艺流程模拟起始温度／终点温度／热负荷／热容流量／物流－１℃℃kW（kW·℃）利用HYSYS软件，建立实际装置的全流程稳态产品气压缩机一段出口１１６．８０４５．００４６３９．７８６４．６２模型，得到换热过程所涉及的各物流数据，以进行夹点产品气压缩机二段出口１２８．００４５．００５５３２．