автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Энергосбережение при переработке и эффективная утилизация тяжелых остатков углеводородных топлив

кандидата технических наук
Костылева, Елена Евгеньевна
город
Казань
год
2004
специальность ВАК РФ
05.14.04
цена
450 рублей
Диссертация по энергетике на тему «Энергосбережение при переработке и эффективная утилизация тяжелых остатков углеводородных топлив»

Автореферат диссертации по теме "Энергосбережение при переработке и эффективная утилизация тяжелых остатков углеводородных топлив"

Направахрукописи

КОСТЫЛЕВА ЕЛЕНА ЕВГЕНЬЕВНА

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ И ЭФФЕКТИВНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ ОСТАТКОВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ

05.14 04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2004

Работа выполнена на кафедре «Технология воды и топлив» в Казанском государственном энергетическом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Лаптев Анатолий Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хамидуллин Ренат Фаритович доктор химических наук, профессор Чичирова Наталья Дмитриевна

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт

углеводородного сырья (г. Казань)

Защита состоится 25 июня 2004 г. в 14 час. 00 мин. в зале заседаний Ученого Совета на заседании, диссертационного совета Д 212.082.02 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу г. Казань, ул. Красносельская, д. 51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного энергетического университета.

Автореферат разослан (уС-С&ъХ— 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор

Актуальность работы.

В настоящее время наблюдается быстрое развитие экономики северных районов России, что поставило на более высокий уровень требования к количеству и ассортименту выпускаемых в регионе топлив, а также повышению эффективности действующих промышленных установок. Кроме этого ухудшение экологической обстановки в регионе и трудно доступность энергосодержащих природных ресурсов привело к тому, что возникла необходимость более экономной и глубокой переработки существующих энергоносителей. Поэтому одним из актуальных направлений в решении задачи энергосбережения является проектирование нового высокоэффективного оборудования и промышленных технологий.

Сургутский завод стабилизации газового конденсата (ЗСК) является основным производителем топлив в Западно-Сибирском регионе. В 19,93 году на заводе в эксплуатацию была запущена установка моторных и котельных топлив (УМТ), которая обеспечила потребности региона в дизельном и котельном топливе.

Однако анализ работы промышленной установки и произведенные расчеты показали необходимость выделения светлых нефтелродуктов из кубового остатка колонны К-1 УМТ и снижение энергозатрат на проведение процесса. Также в процессе переработки на установке углеводородной смеси остаются тяжелый нефтяной остаток, содержащий парафины. Эффективная утилизация этого остатка на месте производства не отработана.

Поэтому актуальной задачей является разработка , эффективной теплотехнологической схемы и аппаратурного оформления разделения кубового остатка К-1 с целью снижения энергозатрат, получения дополнительных фракций из углеводородной смеси, а также проработка эффективной утилизация тяжелого остатка с получением дополнительной энергии (пар, горячая вода, электроэнергия). В этом случае решаются не только проблемы энергосбережения и экологии, но также обеспечивается получение дополнительных фракций светлых нефтепродуктов для получения топлив.

Работа выполнялась по заданию ООО «Сургутгазпром» и соответствует одному из научных направлений Казанского государственного энергетического университета.

Цель работы.

1. Снижение энергозатрат при переработке тяжелых углеводородных смесей и получение дополнительной энергии при утилизации тяжелых остатков (вторичных энергоресурсов).

2. На основе расчетов по алгоритмам математической модели разработка эффективной теплотехнологической схемы, аппаратурного оформления и выбор , контактных устройств вакуумной колонны К-5 установки для переработки кубового продукта колонны К-1 УМТ ЗСК.

3. Разработка технологии и аппаратурного оформления для эффективной . утилизации жидких вторичных энергоресурсов (ВЭР) продукта кубового остатка установки вакуумной ректификации с получением дополнительной тепловой и электрической энергий. Снижение газовых выбросов при сжигании.

Научная новизна.

Заключается в комплексном энергосбере1'ак переработки тяжелых остатков нефтяных топлив. Выпо-'

исследования физико-химического состава остатков тяжелых топлив. В качестве инструмента для выбора эффективных технических решений для выделения светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков (установки вакуумной ректификации) использовались математические модели процессов переноса импульса, массы и тепла в двухфазных средах (пар — жидкость), построенные на основе законов сохранения в дифференциальной форме. Расчет тарельчатых и насадочных контактных устройств выполнялись численными методами. Разработана теплотехнологическая схема эффективной переработки тяжелых остатков топлив и станция утилизации вторичных энергоресурсов (СУ ВЭР) с вариантами модернизации схем работы котлов.

Практическая значимость.

Решена задача по энергосбережению при переработке и эффективной утилизации тяжелых остатков нефтяных топлив с выработкой тепловой и электроэнергии на Сургутском ЗСК. Разработано эффективное аппаратурное оформление переработки тяжелых углеводородов, обеспечивающее снижение энергозатрат на проведение процесса на 16 % (на 58240 Гкал/год), что дает экономический эффект более 19 млн. рублей в год. Подготовлены исходные данные для рабочего проектирования установки вакуумной ректификации и СУ ВЭР. За счет модернизации схем работы котлов снижены газовые выбросы NOX на 80%. В результате работы СУ ВЭР будет получено 984077 квтч/год электроэнергии, что даст экономический эффект 383,7 млн. руб. год. Результаты работы приняты к внедрению на Сургутском ЗСК.

Основные результаты, полученные лично автором.

- Выполнен обзор работ по проблеме переработки и утилизации мазутов высокопарафинистых нефтей с получением товарной продукции.

- Для расчета и решения задачи энергосбережения при переработке тяжелых остатков топлив выбрана структура математического описания для тарелок и насадок колонн разделения углеводородной смесей, а также структура математического описания для проектирования вакуумной колонны.

- Выбраны высокоэффективные конструкции контактных устройств для вакуумной колонны.

- Рассчитана энергосберегающая теплотехнологическая схема вакуумной ректификации.

- Рассчитана станция утилизации вторичных энергетических ресурсов, подобрано основное технологическое оборудование, предложены варианты модернизации схемы работы котлов.

Автор защищает

- разработанные математические модели, алгоритмы и результаты расчета процесса разделения углеводородной смеси, обеспечивающие снижение энергозатрат;

- технические решения по разработке эффективной конструкции вакуумной колонны К-5 для ректификации кубового продукта колонны К-1 УМТ ЗСК;

- разработку схемы станции утилизации вторичных энергетических ресурсов с получением дополнительной тепло- и электроэнергии.

Апробация работы н научные публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 работ (Известия вузов "Проблемы энергетики"; Межвузовский тематический сборник научных трудов "Тепломассообменные аппараты в химической технологии" и др.).

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской школе-семинаре под руководством академика РАН В.Е. Алемасова "Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностоении", КГЗУ, г. Казань, 2002 г.; .XIV школе-семинаре под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», г. Рыбинск, 2003 г.; XVI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», г. Санкт-Петербург, 2003 г.; VI Международный Симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования», г. Казань, 18-20 декабря 2003 г.; Аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ с 2002-2004 г.г.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы.

Диссертация содержит 176 страниц машинописного текста, 16 таблиц, 14 рисунков по тексту, список литературы из 155 источников отечественных и зарубежных авторов, 6 приложений, экономического расчета и справки о внедрении.

Основное содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы и формулируется цель работы.

В первой главе выполнен обзор по промышленным технологиям переработки и утилизации мазутов высокопарафинистых нефтей с получением товарной продукции. Рассмотрены процессы термической и термокаталитической переработки остатков высокопарафинистых нефтей. Представлены методы прямого использования нефтяных остатков перегонки высокопарафинистых нефтей, а также методы снижения вязкости мазута, полученного из высокопарафинистой нефти. Как вариант решения задачи эффективной переработки тяжелых остатков нефтяных топлив рассматривается актуальное в настоящее время направление, которое обеспечивает максимальную экономию топлива - создание систем теплоснабжения на базе мини - ТЭЦ.

Во второй главе дана постановка задачи по решению проблем энергосбережения при переработке тяжелых углеводородных смесей. Для решения задачи снижения энергозатрат при вакуумной ректификации кубового продукта колонны К-1 УМТ рассмотрен алгоритм моделирования процесса разделения углеводородной смеси в вакуумной колонне (К-5). Целью расчета является выбор наиболее рациональной конструкции аппарата, обеспечивающей снижение расхода теплоносителя на проведение процесса переработки. Даны теоретические методы определения эффективности массообменных тарелок и колонн с насадочными элементами.

Установка вакуумной ректификации (колонна К-5) предназначена для выделения из кубового продукта колонны К-1 установки получения котельных и моторных топлив (УМТ) Сургутского завода стабилизации конденсата (ЗСК) светлых нефтепродуктов. Диапазон устойчивой работы 70-150% от номинальной производительности, что соответствует 43-94 т/ч по сырью.

В таблице 1 представлена физико-химическая характеристика кубового остатка.

Проведена атмосферная разгонка образца в аппарате АРН-2 по ГОСТ 110011-85 до температуры 400°С. В таблице 2 приведены характеристики узких

фракций и фракционный состав (масс. %). По полученным данным построена кривая ИТК (истинные температуры кипения) и получено потенциальное содержание десятиградусных фракций.

Остатки характеризуются высокими значениями вязкости и незначительным содержанием серы, а также низкими температурами застывания. Даны характеристики и результаты стандартной разгонки по Энглеру фракции с температурой кипения от 350-500°С.

Для определения числа теоретических тарелок в колонне К-5 рассмотрен алгоритм с уравнениями математической модели потарелочного расчета (концепция теоретической тарелки), построенными на основе законов сохранения массы и тепла в интегральной форме с условиями равновесия.

Известно, что непрерывная углеводородная смесь ведет себя как идеальный раствор, так как входящие в ее состав азеотропообразующие компоненты не оказывают сильного влияния на летучесть получаемых фракций. В связи с этим широко используется подход, когда процессы перегонки и ректификации непрерывных смесей рассчитывают, используя законы идеальных растворов.

Таблица 1. Физико-химическая характеристика кубового продукта

Показатель Значение ГОСТ или методика

Плотность при 20°С, кг/м3 870,9 3900-82

Кинематическая вязкость при 50"С,

мм2/с 5,6 33-82

Температура застывания, "С: с

обработкой 20 20287-74

Коксуемость, % масс 0,5 19332-74

Содержание, % масс.:

Воды отс. 2477-65

Хлористых солей, мг/л отс.

Асфальтенов Следы 11858-66

смол силикагелевых 3,5 11858-66

парафина/ т-ра пл.°С 10,1/52 11851-85

серы обшей 0,17 1437-75

Температура вспышки, "С

в открытом тигле 31 4333-48

в закрытом тигле <-35 6356-75

Фракционный состав, % об. 110°С

НК 2177-82

до 200 11

до 300°С 27

Другое известное допущение, применяемое в расчетах, заключается в использовании дифференциального метода представления состава непрерывной смеси. Исходная многокомпонентная смесь представлена в виде дискретного ряда узких углеводородных фракций с определенными температурами кипения. На каждой тарелке рассматриваются два граничных условных компонента со средней температурой кипения фракции. Обычно число фракций составляет 25-30.

Исходными данными для расчета являются: число реальных тарелок в колонне п; номер тарелки ввода питания номер тарелки бокового отбора; номер тарелки циркуляционного орошения фракционный состав, расход и

температура питания; доля отбора от мольного расхода питания: дистиллята рв; бокового отбора рр1; давление верха колонны Р,; конечная температура и расход циркуляционного орошения

Таблица 2 Фракционный состав кубового остатка по ГОСТ 11011-85 и физико-химическая характеристика узких фракций

№ фракц

Пределы отбора,

Выход, % масс

Отд

Суммарн.

Плотность при 20°, кг/м3

20 М[>

Мм.

Кинематическая вязкость,

_мм2/с, при °С

20

50

100

Тем-

ра застыв, "С

Содержание серы, % масс

НК-62

62-85

0,45

0,45

679,3

1,3830

0,82

1,27

722,8

1,4000

85-100

2,41

735,1

1,4100

98

100-120

1,83

4,24

749,8

1,4178

106

120-140

1,89

6,13

765,5

1,4270

116

140-150

150-160

0,82

0,89

6,95

775,0

1,4324

124

1,01

7,84

780,4

1,4360

131

1,16

0,82

Следы

0,01

160-180

2,84

10,68

793,2

1,4421

141

1,46

0,96

<-60

0,02

180-200

1,94

12,62

806,7

1,4490

154

1,75

1,15

-58

0,03

10

200-230

2,66

15,28

820,4

1,4576

171

2,32

1,51

-43

0,03

11

230-240

1,18

16,46

830,5

1,4640

183

2,81

1,80

0,99

-34

0,03

12

240-250

1,18

17,64

936,2

1,4672

190

3,18

1,93

1,12

-29

0,04

13

250-260

2,41

20,05

842,6

1,4710

197

3,72

2,12

1,21

-24

0,04

14

260-280

2,37

22,42

845,4

1,4728

213

4,72

2,54

1,32

-18

0,05

15

280-300

3,14

25,56

848,2

1,4740

228

6,00

3,01

1^49

-12

0,06

16

300-320

3,53

29,09

850,2

1,4754

247

7,80

3,65

1,68

0,07

17

320-340

5,89

34,98

852,5

1,4790

270

11,38

4,68

1,92

0,10

18

340-350

2,21

37,19

856,8

1,4804

279

15,03^

5,70

2,16

11

ЛИ.

19

350-360

2,50

39,69

859,2

1,4808

283

17,05

6,40

2,31

14

0,14

20

360-380

5,63

45,32

862,5

1,4830

290

7,78

2,69

19

0,16

21

380-400

5,78

51,10

865,5

1,4890

325

10,48

3,44

26

0,20

Остаток >400 Потери

47,80 1,10

98,90 100

910,7

39

0,24

В результате потарелочной процедуры расчета определяются концентрации компонентов и температуры на теоретических тарелках колонны; потоки пара и жидкости на тарелках; расходы продуктов разделения.

Определение эффективности барботажных тарелок В диссертации, для выбора конструкции и режима работы контактных устройств, рассматривается применение модели раздельного течения (двужидкостной модели) с целью описания процессов переноса импульса, массы и энергии в двухфазном потоке пар-жидкость на тарелках колонного аппарата К-5. Целью моделирования процессов переноса является определение профилей скорости, концентраций и температур в фазах для расчета эффективности процесса разделения углеводородной смеси на контактном устройстве.

В работах Дьяконова С.Г., Елизарова В.И., Лаптева А.Г. и др. развит подход определения эффективности массообменных тарелок на основе решения системы дифференциальных уравнений переноса импульса, массы и энергии.

Двужидкостная модель основана на предположении о том, что, во-перзых, каждая фаза газожидкостной смеси обладает определенными макроскопическими параметрами (температурой, плотностью, скоростью и др.) и, во-вторых, законы сохранения импульса, массы и энергии должны выполняться в каждой из фаз. При этом каждый параметр какой-либо из фаз представляет собой усредненную определенным образом величину.

Для некоторого малого объема двухфазной смеси законы сохранения импульса, массы и энергии записываются для каждой фазы отдельно. В отличие от однофазного потока уравнения включают члены, которые учитывают обмен массой, энергией и импульсом не только с внешней (по отношению к выделенному объему) средой, но и обмен массой, энергией и импульсом между фазами внутри данного объема.

Проанализировав особенности взаимодействия фаз на тарелке, можно сократить математическое описание процессов переноса в двухфазном потоке. Уравнения переноса импульса, массы и тепла записываются для сплошной (жидкой) фазы, а влияние дисперсной фазы учитывается источниковыми членами и коэффициентами турбулентного обмена

Система уравнений переноса импульса, массы, и тепла в жидкой фазе, с учетом принятых допущений, преобразуется к виду:

Вектор столбец источника массы г^ имеет вид: Источник тепла Г]-д,:

гт>ь=Кт-Р.(г0-Ть)/Уь. (8)

где V, и - продольная и поперечная составляющие вектора скорости, м/с; Р -давление, Па; рь - плотность жидкой фазы, кг/м3; х, у - продольная и поперечная координаты на плоскости тарелки; - эффективная вязкость, Пас; ср - объемная доля дисперсной фазы; гу - суммарный источник массы, кг/м3с; Рц] - матрица* коэффициентов диффузии в жидкой фазе, м2/с;. ГО-^- диагональная матрица коэффициентов турбулентной диффузии, м2/с; С|, - концентрация компонента в жидкой фазе, массд.; Гсх - вектор столбец источников массы при массобмене между фазами, кг/м3-с; Т - температура, К; аи а? - коэффициенты молекулярной и турбулентной температуропроводности, м2/с; Гт, ^ - источник тепла в жидкой фазе, Вт/м3; " матрица коэффициентов массопередачи, м/с; К^ - коэффициент

теплопередачи, Вт/м2К; Уь - объем жидкой фазы, м3; С^ - концентрация компонента в жидкой фазе равновесная с концентрацией компонета в уходящем паре, массд.; F - площадь межфазной поверхности, м\

Для системы уравнений (1)-(5) устанавливаются следующие граничные условия: При х=0,

При

При у=0, При

У = Уст(*)

Уравнения сохранения массы и тепла для дисперсной фазы (пара в слое жидкости), имеют вид уравнений материального и теплового баланса.

Для замыкания системы уравнений (1)-(5) необходимо определить коэффициенты турбулентного обмена ( ), источники массы и тепла.

Последние в свою очередь находятся с помощью коэффициентов теплопередачи и матрицы коэффициентов массопередачи

дк

диь ду

= 0,

С1 =сьо> ти>; (вход сплошной фазы на тарелку)

ах ох Еь. дк = 0; (выход сплошной фазы из тарелки)

уь=о, = 0; (ось симметрии)

ду ду

йп йп '^зп аЧ дп2 (на стенке колонны)

В работе представлен алгоритм решения системы уравнений движения потока методом Мак - Кормака. При численном исследовании многофазных потоков для решения уравнений движения фаз применяются алгоритмы, разработанные для однофазных потоков.

Полученные из расчета профили концентрации компонентов и температур в фазах используется для определения эффективности тарелки по Мерфри:

С-ис | - равновесная концентрация компонента ^ масс.д.

Концентрации компонентов на выходе жидкости из тарелки

рассчитывались как средние по сечению (на сливной планке).

На основании приведенных выше алгоритмов расчета разработаны программы, позволяющие рассчитывать процесс разделения многокомпонентных смесей на тарелке и выбирать режимные и конструктивные характеристики колонны К-5, обеспечивающие снижение энергозатрат.

Определение эффективности насадочного варианта колонны К-5

Теоретической основой описания процессов переноса в двухфазной среде являются фундаментальные законы сохранения и равновесия. При известных значениях площади межфазной поверхности и функции ее распределения в рабочем объеме пленочной колонны дифференциальные уравнения переноса следует записать для каждой фазы отдельно с условиями сопряжения на границе раздела фаз. Однако, в колонне с неупорядоченной насадкой распределение межфазной поверхности неизвестно. Поэтому в данной работе используется подход, когда система уравнений переноса записывается для ядра сплошной фазы (парового потока), а влияние дисперсной (пленки жидкости) учитывается в виде источников, совместно с потоковыми соотношениями и условиями равновесия.

В осесимметричной двумерной постановке стационарные уравнения переноса импульса, массы и тепла в сплошной (паровой) фазе в цилиндрических координатах (для слоя насадки в колонне) имеют вид:

Эй Эй ЭР д (( \аЛ \д(( \ Э1Л

= ^ (10)

Эу дч оР д(( \сНЛ \д({ \

где и, V -составляющие скорости пара в вертикальном и радиальном (г) направлениях; Y - концентрация компонента в паровой фазе; Но, То - энтальпия и температура пара; цд, Х<з - коэффициенты молекулярного и Цтв- ^ГО турбулентного обмена импульсом и теплом; - матрица коэффициентов

диффузии, м2/с; Гото J - диагональная матрица коэффициентов турбулентной

диффузии, м2/с; рс -плотность пара; Р - давление; Но = ^Тй); Р^ЭД'Лс!)'

К уравнениям (10) - (14) назначаются соответствующие краевые условия в насадочной секции аппарата

г=0, и=\У01, У=У0, Тсг=Тсо, Р=Ро (на входе); г=Н, 3и/3г=0, ЭУЛЭг=0, 9То/Зг=0. (на выходе);

(на оси симметрии колонны);

(на стенке колонны)

Взаимодействия фаз в уравнениях (10) - (14) учитываются характеристиками турбулентного обмена и источниками и

В результате проведенных оценок установлено, что источник импульса в поперечном направлении ГрГ значительно меньше остальных членов уравнения (11), и им можно пренебречь.

Источник Гу определяет поток массы 5М распределяемого компонента, переходящий через границу раздела фаз в единице объема сплошной фазы бУс,

где - объемных коэффициентов массоотдачи в паровой и жидкой

фазах, кг/м3с; У, X - концентрации компонента в паровой и жидкой фазах, мол.

доли; Уп, , Хф - концентрации компонента на межфазной поверхности; = Г(Хгр).

Источник определяет поток тепла переданного через межфазную поверхность в единице объема паровой фазы

где - объемные коэффициенты теплоотдачи в паровой и жидкой фазах,

Вт/м3К; - температуры в фазах, К; - температура на межфазной

поверхности, К.

Система уравнений (10) - (14) дополняется соотношениями баланса массы и тепла в фазах

Среднее значение коэффициентов турбулентного обмена находится на основе использования трехслойной модели турбулентного пограничного слоя Кармана. Коэффициенты массо- и теплоотдачи в источниках (15), (16) вычисляются по уравнениям, полученным на основе использования модели диффузионного пограничного слоя Ландау-Левина.

Из решения системы уравнений (10)-(14) находятся поля скоростей парового потока, концентраций компонентов и температур. Конечной целью расчета является определение концентраций компонентов на выходе с насадочного слоя. Изменяя конструктивные и режимные характеристики насадочной колонны, выбирают тот вариант, который обеспечивает заданное качество разделения и снижение энергозатрат.

Адекватность моделей проверена путем сравнения результатов расчета, как с опытными данными различных авторов, так и с данными работы установок на действующих производствах.

Приведенные в данном разделе уравнения используются для выбора конструктивных характеристик насадок и высоты секции в колонне К-5, обеспечивающие снижение расхода теплоносителя при заданном качестве разделения.

В третьей главе на основе разработанных математических моделей и алгоритмов (глава 2) выполнен расчет и выбрана эффективная конструкция колонны вакуумной ректификации К-5 для переработки тяжелого остатка кубового продукта колонны К-1 УМТ ЗСК. В качестве продуктов вакуумной колонны рассмотрено получение бензиновой фракции НК - 180°С, вакуумного газойля -фракции 180-340°С и кубового продукта 340°С - КК.

В качестве вакуумной колонны рассмотрен тарельчатый и насадочный вариант аппарата.

В тарельчатой вакуумной колонне предлагается установить ситчатые с отбойными элементами двухпоточные тарелки из просечно — вытяжного листа. Температура куба колонны, согласно расчетам, не превышает 357,3°С.

Для снижения перепада давления в колонне, температуры куба и уменьшения затрат энергии на нагрев рассмотрен комбинированный насадочно-тарельчатый вариант вакуумной колонны (см. рис.1).

Комбинированные варианты использования различных типов контактных устройств в колоннах имеют определенные преимущества. Регулярные насадки могут работать при низких плотностях орошения и высоких значениях фактора пара, что характерно для вакуумных колонн. Насадки обладают сепарирующими свойствами и снижают брызгоунос. Современные нерегулярные насадки при малых перепадах давления обеспечивают высокую эффективность разделения.

Рис.1. Теплотехнологическая схема вакуумной ректификации кубового продукта колонны К-1 УМТ

Вакуумная колонна представляет собой цельный аппарат и имеет следующие конструктивные характеристики: диаметр колонны - 3,6 м; количество тарелок - 11 шт.; ввод питания на тарелку (считая с верха колонны) - 5; тарелка бокового отбора и отбора Ц.О. - 4; тарелка ввода Ц.О. в колонну - 1.

В тарельчатой части вакуумной колонны предлагается установить ситчатые с отбойными элементами тарелки из просечно - вытяжного листа: диаметр тарелки - 3,6 м; расстояние между тарелками - 600 мм; относительное сечение ситчатого полотна: для тарелок с 1 по 4 - 20 %, с 5 по 11 - 12,25 %; число рядов отбойников -8; число потоков - 2; длина линии слива на один поток - 2,5 м; относительная рабочая площадь тарелок -51%.

В верхней секции колонны размещен слой упорядоченной насадки высотой 4 м. В качестве насадочных элементов можно использовать как зарубежную, так и отечественную насадку, например типа "BIM", совместно разработанную "Инжехим" и "Басет" или насадку IRM. Для перераспределения жидкости и пара, организации бокового отбора и Ц.О. и ввода Ц.О. размещены ситчатые тарелки с отбойными элементами. Относительное свободное сечение полотен из просечного листа увеличено по сравнению со стандартным значением до 20%. Это позволит уменьшить унос с тарелок жидкой фазы паровым потоком. Ниже 4 тарелки с центральным переливом размещен распределитель жидкости в виде желоба. Ниже оросителя размещен второй слой насадки высотой 3 м. В качестве контактных устройств предложено использовать нерегулярную металлическую насадку "Инжехим - 2000". Ниже слоя насадки предлагается установить 7 двухпоточных ситчатых тарелок диаметром 3,6 м.

Гидравлическое сопротивление колонны при максимальной нагрузке снизилось на 30% по сравнению с тарельчатым вариантом и составляет 91,7 мм рт. ст. Соответственно уменьшилась на 14,5°С температура куба колонны и составляет 342,8°С. Как следствие, повысилась термическая стабильность кубового продукта в вакуумной колонне и снизились энергозатраты на нагревание на 16 %.

В четвертой главе представлена технология и аппаратурное оформление, которые используются для эффективной утилизации жидких вторичных энергоресурсов продукта кубового остатка, получающегося в результате глубокой перегонки нефти в ректификационной вакуумной колонне К-5 УМТ, с получением дополнительной тепло- и электроэнергии. Предложены конструктивные решения модернизации работы котлов с целью снижения вредных выбросов в атмосферу.

Жидким ВЭР является продукт кубового остатка (в дальнейшем кубовый продукт - КП), получающийся в результате глубокой перегонки нефти в ректификационной колонне К-5 установки моторных и котельных топлив Сургутского завода стабилизации конденсата (глава 3).

Были проведены опытные исследования физико-химических свойств КП.

Режим работы СУ ВЭР полностью зависит от режима работы ректификационной колонны. Непрерывная работа в течение одиннадцати месяцев, один месяц на проведение всех видов ремонта.

СУ ВЭР вырабатывает переменный электрический ток с частотой 50 Гц и напряжением ПО кВ, который через главный распределительный пункт может использоваться на заводе.

Система технического водоснабжения - оборотная с градирнями.

Оборудование СУ ВЭР используется только отечественного производства и соответствует нормам экологической безопасности по газовым и жидким выбросам.

СУ ВЭР располагается на территории завода и обеспечивается подъездными путями железнодорожного и автомобильного транспорта.

На рис. 2 представлена схема СУ ВЭР. Кубовый продукт колонны К-5 по топливопроводу направляется в теплообменник — холодильник 3, где охлаждается до 100°С. Из теплообменника насосом 2 по топливопроводу КП подается в приемные емкости 5, 6. Далее КП из приемных резервуаров насосом 8 подастся для подогрева в мазутоподогреватель, где нагревается до Ю0°С и направляется через фильтр тонкой очистки 10 по двум магистралям к форсункам котлов. Получающийся в результате сжигания КП в котлах пар направляется на конденсационные турбины 13, соединенные с электрогенераторами. При неработающих турбинах пар может поступать через редукционно-охладительную установку 12 непосредственно в сеть завода.

При разработке СУ ВЭР предложено использование котлов средней производительности типа Е-75-40 ГМ унифицированный. Поэтому все расчеты и технические предложения касаются котла этой марки. Расчет газовых выбросов при сжигании КП приведен на один котел.

Рис. 2. Станция утилизации вторичных энергоресурсов

10 - фильтр тонкой очистки

11 - паровой котел Е-75-40 У (10 штук)

12 — редукционно - охладительная установка

13 — Конденсационная турбина типа К-35-3 9 (6 штук^

14 - конденсатор *

о2

0,07 0,6

/- колонна вакуумной ректификации К-5 2,8- насосы ■

3 - аппарат воздушного охлаждения 4, 7—фильтры грубой очистки 5,6 - промежуточные емкости У-3000м' 9 - мазутоподогреватель

На 1 кг КП для полного его сжигания при а:=1,03 требуется объем воздуха. приведенный к нормальным условиям

Выход продуктов горения на I кг К! 1 Продукты горения СОг СО 1120 N2

Выход м3/кг 1,334 0,27 1,647 8,796

Концентрация, % И 2,2 13,6 72,6

Суммарный выход продуктов горения уг=12,12 м3/кг. Теоретическая температура горения КП в котле ^теор

С целью снижения выбросов в атмосферу предложена схема

модернизации работы котлов Е-75-40 ГМ. Модернизация может происходить двумя путями:

а) использование рециркуляции дымовых газов до 12%, впрыск воды до 10% от расхода топлива и использование ступенчатого сжигания топлива;

б) использование рециркуляции дымовых газов, впрыск воды в зону горения и использование специальных горелок, разработанных ВТИ, обеспечивающих двухступенчатое сжигание топлива.

В обоих случаях достигается снижение выхода N0* на 80%. В результате работы СУ ВЭР номинальная выработка электроэнергии составит 984 077 тыс. кВт/ч год. Количество теплоты, вырабатываемое СУ ВЭР 470,8 кДж/кг. Ожидаемый экономический эффект составит 383,7 млн. руб. в год. Основные результаты и выводы.

1. В рамках единого подхода решены задачи энергосбережения при переработке тяжелых остатков нефтяных топлив на Сургутском ЗСК и их эффективной утилизации с получением тепловой и электроэнергии.

2. В качестве инструмента для решения задачи снижения энергозатрат на проведение процесса разделения использовались методы математического моделирования процессов переноса в двухфазных (пар-жидкость) многокомпонентных средах.

3. На основе разработанных математических моделей сделаны расчеты и выбрана эффективная конструкция колонны К-5 для переработки тяжелого остатка колонны К-1 УМТ ЗСК, обеспечивающая уменьшение затрат энергии на нагрев.

4. Выбраны высокоэффективные тарельчатые и насадочные контактные устройства колонны К-5, обеспечивающие снижение энергозатрат на разделение. Расчет контактных устройств -выполнялся численными методами.

5. В результате работы установки будет обеспечено получение новых фракций, которые могут использоваться как компоненты моторных и котельных топлив.

6. Разработана теплотехнологическая схема станции утилизации вторичных энергетических ресурсов (СУ ВЭР) с выработкой тепловой и электрической энергии.

7. Предложена модернизация схемы работы котлов с целью снижения выбросов оксидов азота в атмосферу.

8. Результаты работы включены в перспективный план развития Сургутского завода стабилизации газового конденсата.

Предложенные математические модели, разработанные алгоритмы и технические решения могут использоваться при решении аналогичных задач в теплоэнергетике, нефте- и газопереработке.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Костылева Е.Е., Ясавеев Х.Н., Минеев Н.Г., Лаптев А.Г. Проектирование вакуумных ректификационных колонн // Материалы доклада Всероссийской школы — семинара под руководством академика РАН В.Е. Алемасова, Казань, 2-4 октября 2002 г. С. 147-148.

P10855

2. Ясавеев Х.П., Лаптев А 1., Костылева Е.Е. Эффективная утилизация тяжелых углеводородных смесей // Межвузовский тематический сборник научных трудов «Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань,

2002. С. 131-140.

3. Костылева Е.Е. Энергосберегающие мероприятия на Сургутском ЗСК // Гез. докл. АМНС КГОУ, апрель 2003 г. С 20-21.

4. Ясавеев Х.Н., Костылева Е Е. Математическое моделирование тепломассообмена в установках разделения углеводородных смесей // Материалы доклада XIV Школы — семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках». - Т.1. - Рыбинск, 20-26 мая 2003 г. С. 349-352.

5. Лаптев А.Г., Костылева Е.Е. Эффективная утилизация тяжелых углеводородных смесей // Сборник трудов XVI Междунар. науч. конференции «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ — 16), Санкт-Петербург, 16-18 сентября 2003. С.42-43.

6. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Костылева Е.Е. Математическое моделирование и модернизация установки получения моторных и котельных топлив Сургутского ЗСК. Сообщение 4. Расчет дополнительной колонны К-5 для перегонки кубового остатка К-1 // Известия вузов. «Проблемы энергетики», №5-6,

2003. С.21-27.

7. Лаптев А.Г., Ясавеев Х.Н., Костылева Е.Е. Переработка и эффективное использование тяжелых остатков нефтяных топлив // Материалы доклада VI Международного Симпозиума «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях хозяйствования», Казань, 17-19 декабря 2003.

8. Костылева Е.Е. Разделение и эффективное использование тяжелых остатков углеводородных топлив // Межвузовский тематический сборник научных трудов «Гепломассообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань, 2003.С.131-144.

9. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г., Шинкевич О.П., Конахин A.M., Костылева Е.Е. Математическое моделирование и модернизация установки получения моторных и котельных топлив Сургутского ЗСК. Сообщение 5. Эффективная утилизация жидких вторичных энергоресурсов (ВЭР) продукта кубового остатка колонны К-1 // Известия вузов. «Проблемы энергетики», №3-4, 2004. С.34-41.

Лиц. № 00743 от28.08 2000г. Подписано к печати Гарнитура «Times» Физ. печ. л. 10

Тираж 100 экз._

22. 05 . 2004г. Вид печати ЮМ Уел печ. л. 0 94 Заказ №_

Формат 60 х 84 / 16 Бумага офсетная Уч .-изд. л. 1.0

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Костылева, Елена Евгеньевна

ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ МАЗУТОВ ВЫСОКОПАРАФИНИСТЫХ НЕФТЕЙ С

ПОЛУЧЕНИЕМ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ.

1.1 .Термические и термокаталитические процессы переработки остатков высокопарафинистых нефтей.

1.2.Прямое использование нефтяных остатков перегонки высокопарафинистых нефтей.

1.3.Снижение вязкости мазута, полученного из высоко-парафинистой нефти.

1.4. Мини-ТЭЦ.

Выводы.

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ

СМЕСЕЙ.

2.1. Постановка задачи по энергосбережению при ректификации

2.2. Исходные данные для расчета.

2.3. Алгоритм потарелочного расчета процесса разделения смеси в вакуумной колонне (К-5).

2.4. Определеение эффективности процесса ректификации на барботажной тарелке в колонне К-5.

2.5. Определение эффективности насадочного варианта колонны К-5.

Выводы.

ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ТЯЖЕЛЫХ

УГЛЕВОДОРОДОВ.

3.1. Выбор насадок для массообменной колонны К-5:.

3.2. Выбор конструкций тарелок для массообменной колонны К-5.

3.3. Разработка установки вакуумной ректификации кубового продукта К-1УМТЗСК.

3.4. Данные для подбора вакуумсоздающего оборудования.

3.5. Прогнозирование работы УМТ с установкой вакуумной ректификации.

3.6. Получение на вакуумной колонне К-5 фракции

180-240°С.

Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СТАНЦИИ УТИЛИЗАЦИИ ВТОРИЧНЫХ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ.

4.1 .Оценка физико-химических свойств кубового продукта.

4.2. Описание технологической схемы.

4.3. Разработка и обоснование технических решений по сжиганию

КП в котлах.

Выводы.

Введение 2004 год, диссертация по энергетике, Костылева, Елена Евгеньевна

Стремительное развитие экономики районов Западной Сибири поставило на более высокий уровень требования к количеству и ассортименту выпускаемых в регионе топлив, снижению энергозатрат, а также быстрому реагированию на постоянно меняющиеся условия работы теплотехнологических установок. Проектирование новых технологий и высокоэффективного аппаратурного оформления на базе последних достижений в теории и практике тепломассообменных процессов является важным: и актуальным направлением в теплоэнергетике, а также нефте- и газоперерабатывающих отраслях промышленности.

Одной из особенностей развития мирового топливно-энергетического комплекса в настоящее время является увеличение в его структуре доли природного газа.

Газовые конденсаты Западной Сибири являются хорошим сырьем для производства моторных и котельных топлив, поскольку отличаются легким составом, высоким содержанием бензиновых фракций, низким содержанием серы, а также в них практически отсутствуют металлы и смолистоасфальтеновые соединения. Такое уникальное по качеству углеводородное сырье требует более подробного исследования его состава, а также совершенствования технологий, направленных на повышение качества, ассортимента получаемых продуктов и снижение энергозатрат.

Одним из распространенных способов получения моторных и котельных топлив из углеводородного сырья является ректификация, которая характеризуется большой энергоемкостью на проведение процесса. Известно, что снижение энергозатрат даже на 10 % дает экономический эффект более 10 млн. рублей в год на одной промышленной установке.

Следует отметить, что процессы разделения смесей (массообменные процессы) широко используются в химической технологии, а также в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой, легкой и ряде других отраслей промышленности, а также в промышленной теплоэнергетике. В частности в теплоэнергетике от этих процессов зависит качество газовых и жидких топлив, качество подготовки воды для котлов, снижение вредных выбросов в окружающую среду, снижение энергозатрат.

В диссертационной работе рассматривается и решается важная актуальная задача промышленной теплоэнергетики и связанных с ней отраслей промышленности по энергосбережению и снижению газовых выбросов при переработке и утилизации тяжелых остатков углеводородного сырья на Сургутском ЗСК.

Основным производителем топлив в Западно-Сибирском регионе является Сургутский завод стабилизации газового конденсата. Запущенная в эксплуатацию в 1993 году установка моторных и котельных топлив (УМТ) обеспечила потребности региона в дизельном и котельном топливе.

Однако анализ работы промышленной установки и произведенные расчеты показали необходимость выделения светлых нефтепродуктов из кубового остатка колонны К-1 УМТ и снижение энергозатрат на проведение процесса.

Для отгонки из кубового остатка светлых нефтепродуктов предлагается использовать вакуумную ректификацию. В качестве продуктов вакуумной колонны рассмотрено получение бензиновой фракции НК - 180°С, вакуумного газойля фракции 180-340°С и кубового продукта 340°С- КК. Вакуумный газойль может использоваться на УМТ в качестве сырья секции 200 ЛКС.

В. качестве инструмента для решения задачи снижения энергозатрат при вакуумной ректификации кубового продукта колонны К-1 УМТ во второй главе рассмотрено математическое описание и алгоритмы расчета процесса разделения углеводородной смеси в дополнительной колонне К-5.

На основе выполненных расчетов разработана наиболее рациональная конструкция вакуумной ректификационной колонны К-5, в которой предлагается проводить разгонку кубового продукта колонны К-1. Выбраны режимные и конструктивные характеристики колонны К-5 с основным оборудованием.

Рассмотрены два варианта колонны К-5 — тарельчатый, и насадочно-тарельчатый. Тарельчатый вариант заключается в использовании двухпоточных ситчатых тарелок из просечно-вытяжного листа с отбойниками (глава 3). Насадочно — тарельчатый вариант предполагает создание двух секций с насадкой в сочетании с тарелками из просечно-вытяжного листа с отбойниками. В верхней части колонны К-5 предлагается использовать регулярную насадку,, а в средней части -нерегулярную. Конструкции насадок даны в главе 3. Преимущество второго варианта - снижение температуры в кубе; меньший перепад давления, и, как следствие снижение энергозатрат на разделение на 16 %.

В процессе переработки углеводородной смеси в вакуумной ректификационной колонне К-5 остается тяжелый остаток, содержащий парафины. По заказу ООО «Сургутгазпром» была разработана схема эффективной утилизации этого остатка на месте производства. Предложено использовать этот остаток в качестве вторичных энергетических ресурсов (ВЭР).

В главе 4 предложена технология эффективной утилизации кубового продукта колонны К-5 путем его сжигания в котлах с получением пара, который в свою очередь направляется на турбоагрегаты, соединенные с электрогенераторами. Подобрано основное и вспомогательное оборудование на станции утилизации ВЭР (СУ ВЭР). Конечный продукт утилизации — электроэнергия, которая может быть. использована как для собственных нужд, так и поставляться в единую электросеть района расположения СУ ВЭР.

Одним из наиболее сложных в решении является вопрос загрязнения атмосферы района расположения СУ ВЭР вредными выбросами, которые образуются при сжигании кубового продукта в котлах. Предложена схема модернизации работы котлов путем использования рециркуляции дымовых газов, впрыска воды в зону горения, использование эффекта двухстадийного сжигания топлива.

Цель работы.

Снижение содержания светлых нефтепродуктов в тяжелом остатке после ректификации на установке получения моторных и котельных топлив, математическое моделирование и технические решения по энергосбережению при переработке тяжелых остатков топлив. Эффективная утилизация полученного тяжелого остатка нефтяных топлив с выработкой тепловой и электроэнергии. Разработка основных элементов станции переработки вторичных энергоресурсов на Сургутском: ЗСК. Снижение газовых выбросов при сжигании.

Научная новизна

Заключается в комплексном энергосберегающем решении задачи переработки тяжелых остатков нефтяных топлив. Выполнены экспериментальные исследованиям физико-химического состава тяжелых остатков топлив. В качестве инструмента для выбора эффективных технических решений для выделения светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков (установки вакуумной ректификации) использовались математические модели процессов переноса импульса, массы и тепла в двухфазных средах (пар — жидкость), построенные на основе законов сохранения в дифференциальной форме. Расчеты тарельчатых и насадочных контактных устройств выполнялись численными методами. Разработана технологическая схема эффективной переработки тяжелых остатков углеводородных топлив топлив и СУ ВЭР с вариантами модернизации схем работы котлов.

Практическая значимость

Решена задача по энергосбережению при переработке и эффективной утилизации тяжелых остатков нефтяных топлив с выработкой тепловой и электрической энергий на Сургутском ЗСК. Разработано эффективное аппаратурное оформление переработки тяжелых углеводородов, обеспечивающее снижение энергозатрат на проведение процесса на 16 % (на 58240 Гкал/год), что дает экономический эффект более 19 млн. рублей в год. Подготовлены исходные данные для рабочего проектирования установки вакуумной ректификации и СУ ВЭР. За счет модернизации схем работы котлов снижены газовые выбросы N0* на 80 %. В результате работы СУ ВЭР будет получено 984077 квт-ч/год электроэнергии, что даст экономический эффект 383,7 млн. руб. год. Результаты работы приняты к внедрению на Сургутском ЗСК.

Основные результаты; полученные лично автором

- Выполнен обзор работ по проблеме переработки и утилизации мазутов высокопарафинистых нефтей с получением товарной продукции.

- Для; расчета и решения задачи энергосбережения при переработке тяжелых остатков топлив выбрана структура математического описания для г тарелок и насадок колонн разделения углеводородной смесей, а также структура математического описания для проектирования» вакуумной колонны.

- Выбраны, эффективные конструкции контактных устройств; для? вакуумной колонны.

- Рассчитана энергосберегающая теплотехнологическая схема вакуумной ректификации.

- Рассчитана станция утилизации; вторичных энергетических ресурсов, подобрано основное технологическое оборудование, предложены варианты модернизации схемы работы котлов.

Апробация работы и научные публикации

По теме диссертации опубликовано 9 работ (Известия вузов: "Проблемы^ энергетики"; Межвузовский? тематический сборник- научных трудов "Тепломассообменные аппараты в химической технологии'' и др.).

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской школе-семинаре: под руководством* РАН5 В.Е. Алемасова; "Проблемы тепломассообмена; и гидродинамики в энергомашиностоении", КГЭУ, г. Казань, 2002 г.; .XIV школе-семинаре под руководством; академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», г. Рыбинск, 2003 г.; XVI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях»,. г. Санкт-Петербург, 2003 г.; VI Международный Симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение в современных условиях, хозяйствования», г. Казань, 18-20г декабря 2003 г.; Аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ с 2002-2004 г.г.

В постановке задачи исследования, выборе* и реализации методов решения принимал участие к.т.н. Ясавеев Х.Н.

Заключение диссертация на тему "Энергосбережение при переработке и эффективная утилизация тяжелых остатков углеводородных топлив"

ВЫВОДЫ

При разработке способа эффективной утилизации кубового остатка колонны К-5, который предложено использовать в качестве жидких вторичных энергоресурсов, в данной главе приведены результаты теплотехнических расчетов, расчет выбросов продуктов горения топлива:

Проведенные расчеты показали, что для полного сжигания 1 кг КП (при а=1,03) требуется объем воздуха; приведенный к нормальным условиям: Ув=11,47 м3.

Рассчитан выход продуктов горения на 1 кг КП [134]:

Выход продуктов горения

Продукты горения С02 СО Н20 n2 о2

Выход м3/кг 1,334 0,27 1,647 8,796 0,07

Концентрация, % 11 2,2 13,6 72,6 0,6

Суммарный выход продуктов горения vr= 12,12 м3/кг.

Как показал выполненный в данной« главе расчет, теоретическая температура горения КП в котле несколько выше - (tre0p=2120°С), чем при сжигании топочных: мазутов (1850-1950°С). Это объясняется тем; что топочные мазуты содержат серу и воду в своем составе.

На основании произведенных расчетов предложена схема модернизации работы котла E-75-40FM с целью снижения выбросов N0* (Приложение 6). Модернизация может происходить двумя путями; [125; 142,143]: а) использование рециркуляции - дымовых газов до 12%, впрыск воды-до 10% от расхода топлива и использование: ступенчатого сжигания топлива; б) использование рециркуляции дымовых газов, впрыск воды» в зону горения- и использование специальных горелок, разработанных ВТИ, обеспечивающих двухступенчатое сжигание топлива. Этот путь может быть, использован в случае, если котел Е-75-40ГМ снабжается тремя мощными; горелками,, расположенных в один ярус (последняя разработка завода-изготовителя котла E-75-40FM).

В обоих случаях снижение выхода N0X достигается; по крайней мере на 80%.

В результате работы станции утилизации: номинальная выработка электроэнергии составит 984 077 тыс. кВт/ч год. Количество теплоты, вырабатываемое СУ ВЭР - 470,8 кДж/кг. Экономический эффект, который: будет получен от работы СУ ВЭР 383,7 млн. рублей;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Снижение энергозатрат, повышение эффективности действующих промышленных установок, являются одним из ключевых моментов в условиях быстрого развития экономики Российской Федерации. Кроме этого, в последнее время возникла острая необходимость более глубокой и экономной переработки существующих энергоноситетей. Это связано в первую очередь с ухудшением экологической обстановки и ограниченностью энергосодержащих природных ресурсов. В настоящее время одним из актуальных направлений совершенствования теплофикационных систем и обеспечения максимальной экономии топлива является создание систем теплоснабжения на базе мини — ТЭЦ, которые производят электроэнергию и тепло непосредственно на месте потребления. Поэтому проектирование новых высокоэффективных промышленных установок и технологий является важной и актуальной задачей. Внедрением на производстве новых промышленных технологий и оборудования можно комплексно решить многие существующие проблемы.

В данной диссертационной работе в рамках единого подхода решены две задачи:

1) Снижение энергозатрат при получение дополнительных фракций из углеводородной смеси;

2) Эффективная утилизация тяжелых остатков нефтяных топлив с получением дополнительной тепловой и электроэнергии.

В качестве инструмента для решения указанных задач использовались методы математического моделирования процессов переноса в двухфазных (пар-жидкость) многокомпонентных средах в тарельчатых и насадочных колоннах. Эффективность разделения углеводородной смеси находилась из численного решения систем уравнений переноса импульса, массы и тепла,, записанных в локальной форме.

Рассмотрен технологический процесс получения моторных и котельных топлив на Сургутском ЗСК. В результате выполненных расчетов и анализа полученных результатов в диссертации предложено включить в схему существующей промышленной установки разделения углеводородных смесей дополнительную колонну вакуумной ректификации.

Особенностью проектирования вакуумной колонны К-5 является ряд ограничений - термическая нестабильность кубового продукта колонны К-1 УМТ, перепад давления в колонне, а также высокое значение фактора пара и низкая плотность орошения в верхней части колонны. Все эти ограничения накладывают определенные требования к выбору типов контактных устройств и их конструктивных характеристик. Выбор типа контактных элементов невозможен без применения? достоверного математического описания процесса вакуумной ректификации.

Путем расчетов выбраны типы контактных элементов, которые предлагается использовать в колонне К-5. Предложено использование тарелок из просечно- вытяжного листа с отбойниками со свободным сечением от 12,25% до 20%. Данные тарелки просты в изготовлении, монтаже и рекомендуются для работы в вакуумных колоннах.

Выполнены расчеты тарельчатого и насадочно-тарельчатого вариантов колонны. Для уменьшения затрат энергии на нагрев, снижения перепада давления в колоне и температуры куба предлагается использовать насадочно - тарельчатый варианта колонны К-5. В верху колонны располагается секция с регулярной насадкой. Насадка из металлического листа, предназначена для работы при низких плотностях орошения: в вакуумных колоннах. Ниже секции с насадкой устанавливаются четыре тарелки из просечно- вытяжного листа, где организуется циркуляционный контур. Ниже циркуляционного контура секция с нерегулярной насадкой.

Работа тарельчато - насадочного варианта колонны К-5 УМТ характеризуется меньшим перепадом давления (на 30%), температурой куба (на 14,5 °С) изатратами энергии в печи (на 10-16 %). Такое конструктивное решение аппаратурного оформления вакуумной ректификации может использоваться на предприятиях нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Дополнительная колонна К-5 обеспечит получение новых фракций из кубового продукта К-1 УМТ - НК-180°С (верхний продукт К-5); фракция 180-340°С - боковой продукт; фракция >340°С — кубовый продукт К-5, которые могут использоваться как компоненты моторных и котельных топлив.

Кубовый продукт колонны К-5 предлагается использовать в качестве вторичных энергоресурсов (ВЭР). Для этого разработана станция утилизации ВЭР с выработкой электрической и тепловой энергии.

Режим работы станции утилизации: полностью зависит от режима работы ректификационной колонны. СУ ВЭР вырабатывает переменный электрический ток с частотой 50 Гц и напряжением 110 кВ; который через главный распределительный пункт может использоваться на заводе. Все оборудование на станции утилизации подобрано отечественного производства.

С целью снижения выбросов N0* предложена модернизация схемы работы котлов Е-75-40 У, которые используются для сжигания ЮТ

В результате работы СУ ВЭР будет получено 994 078 кВт/ч в год.

Разработанные технические решения приняты к внедрению на Сургутском ЗСК и также могут использоваться на различных предприятиях, где не решены задачи эффективной утилизации тяжелых углеводородов.

Библиография Костылева, Елена Евгеньевна, диссертация по теме Промышленная теплоэнергетика

1. Окинг. Термоконтактный крекинг тяжелых нефтяных остатков /Тематический сборник 1 ЦНИИТЭнефтехим за 1983 год.

2. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа: Ч. 1. М.: Химия, 1972, 360С.

3. Варфоломеев Д.Ф; Висбрекинг нефтяного сырья. М.: Химия. 1982.

4. Козин В.Г. и др. Современные технологии производства компонентов моторных топлив: Учебное пособие Казань: КГТУ, 2001, 270С.

5. Фрезинов В.В. и др. Схемы и процессы глубокой? переработки; нефтяных остатков. М:: Химия, 1983, 342С.

6. Печугин А.П. и др. Переработка нефти, прямая перегонка, термокрекинг и коксование М;: Изд-во ЦНИИТЭнефтехим, II-переработанное, 1989, 258С.

7. Конь М.Я; и др. Совершенствование процессов и схем деструктивной переработки нефтяных остатков и тяжелых нефтей за рубежом. Тем. Обзоры ЦНИИТЭнефтехим. Серия "Переработка нефти". М.: 1985.

8. По данным сайта интернета "Вестник ЦНИИТЭнефтехим" за 1999-2001 года.

9. Адельсон С.В. и др. Технология нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1981, 169С.

10. Ю.Радченко Е.Д. и др. Каталитические процессы глубокой переработки нефти. НТИС.- М.: Тем. Обзоры "ЦНИИТЭнефтехим". Серия "Переработка нефти", 1980.

11. Пугачь И. А. и др. Каталитический крекинг нефтяного остаточного сырья. НТИС.- М.: Тем. Обзоры. "ЦНИИТЭнефтехим". Серия "Переработка нефти", 1985.

12. Эммануэль Д.А. и др. Термокаталитическая переработка мазута и гудрона на железнокислых системах. М.: Недра, 1987, 148С.

13. Ахметов С.А. Физико-химическая технология^ глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие. Ч; 1. - Уфа: Изд-во УГНТУ,. 1996, 279С.

14. Войцеховский Б.В: Каталитический крекинг. М.: Химия, 1990.

15. Коновалов А.Г. Деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков метил-тред-бутиловым эфиром (МТБЭ). Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим; 2000; № 5, С.23

16. Конь М.Я. Совершенствование процессов деструктивной переработки нефтяных остатков; Вестник ЦНИИТЭнефтехим. Серия "Переработка нефти". М.: 1985.

17. Верг Г. А., Хабибуллин С.Г. и др. Каталитическое; гидрооблагораживание нефтяных остатков. Л.: Химия, 1986.

18. Сухоруков Ф.А. и др. Опыт использования различных видов сырья на установках каталитического крекинга ОАО "Сибнефть-Орский НПЗ". Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000, № 11, С.37.

19. Генералов В.Н. Опыт эксплуатации катализаторов марки КМЦ на установке 43-103; Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М1: ЦНИИТЭнефтехим, 2000; № 11, С.38.

20. Влияние процесса каталитического крекинга на особенности технологической схемы НПЗ; Нефтехимия? и нефтепереработка: НТИС.- М:: ЦНИИТЭнефтехим, 2001, № 11, С.8-12.

21. Храпов В.В. Опыт использования катализаторов серии: КМЦ. в секции 200 комплекса КТ-1/1. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000; № 11, С.47.

22. Суворов Д.П. Гидрогенизационная переработка тяжелых нефтяных остатков. Нефтехимия-и нефтепереработка: НТИС.- М;: ЦНИИТЭнефтехим, 1998, № 12, С.13.

23. Гориславец С.П. и др. Пиролиз углеводородного сырья. М.: наука, 1977.

24. Мухина Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987.

25. Инициированный пламенный пиролиз переработки мазута в легкие углеводороды. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.-М;: ЦНИИТЭнефтехим, !997, № 4, С.12.

26. Антонов Ю.В: Изучение инициированного пламенем пиролиза смесевого углеводородного сырья. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996, № 3, С.33;

27. Яруллин Р.С. Экологически безопасная технология получения низших олефинов высокотемпературным пиролизом мазута /Автореферат кандидатской диссертации/ Московская государственная академия нефти и газа (ГАНГ), 1999 год.

28. Каменский А.А. и др. Процесс гидропереработки с изомеризацией нормальных парафиновых углеводородов на полифункциональных металлических катализаторах. Нефтехимия! и нефтепереработка:НТИС.- М;: ЦНИИТЭнефтехим, 1995, № 12, С.23;

29. Ахмед-Бар и др. Варианты переработки мазута нефти с использованием процессов гидрокрекинга и коксования. М/. Химия, 1969.

30. Гуляева Л.А., и др. Получение низкозастывающих дизельных топлив с помощью каталитической гидродепарафенизации. Нефтехимия и нефтепереработка::НТИС.- M.v ЦНИИТЭнефтехим, 1999, №6, G.18.

31. Коновальчиков О.Д. и др. Разработка катализатора и технологии крекинга и гидрокрекинга нефти с целью s повышения выхода светлых нефтепродуктов. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2002, № 1, G.18.

32. Поезд Д.Ф. и др. Полифункциональный катализатор гидрокрекинга. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1995, № 7, С.10.

33. Логинов С.А. Сравнительные испытания отечественных катализаторов на промышленных установках. Нефтехимия: и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2001, № 10, С.13.

34. По данным сервера Интернет «Вестник ВНИИНП» за период с 1995 по 2000 г.г.

35. Насиров Р.К. Синтез и подготовка к эксплуатации катализаторов гидрооблагораживания нефтяных фракций. Нефтехимия и нефтепереработка:; НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим; 1996; № 2,. С. 9.

36. Переработка нефти и нефтехимии. Экспресс информация. MI: ЦНИИТЭнефтехим, 1992-1998, № 1-24.

37. По данным: сайта Интернета журналов:: "Трение и износ" и "Химическая промышленность" за период 1990-2002 года.

38. Твердые углеводороды, нефти (исследование, получение и применение). M : Химия 1966 г.

39. Парафины нефтяные, твердые: Производство, исследование, применение / Тематический обзор ЦНИИТЭнефтехим за 19781980 годы.

40. По данным сайта Интернет журнала "Кокс и химия" за 1990-2002 годы; так же http:aquazin.boom.ru

41. Поиск осуществлен на сервере "Научно-технический прогресс" Государственного унитарного предприятия НПО1 "Гидротрубопровод", аккредитованное Министерством науки итехнологий РФ* 27 июля 1999 года (№ 1509). Технология "ЭКОВУТ" и "ВМТ".

42. Думский Ю.В. и др. Новые отечественные смазочно-охлаждающие жидкости. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.-М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2001, № 4, С.45.

43. Электронный вариант "Вестник ВНИКТИнефтехимоборудование", 2000-2001 год.

44. Производство парафина и масел из Мангышлакской нефти/ Тематический обзор за 1993-1995 год/ Алма-Ата, 1996.

45. По данным сервера: Интернет "Вестник ВНИИНП" за период 1995-2000 годы.

46. Прогнозирование смазочной эффективности противозадирных присадок с помощью лабораторных методов. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1998, № 1, G.29.

47. Шор Г.И. и др. Трение и износ. 1987, т.8, № 2, С.325-329.

48. По данным сервера Интернет журнала "Трение и износ" за 19902002 год.

49. По данным поисковых сайтов "Rambler" и "Jandex" Интернета.

50. Новоселова Л.Ю. Каталитические системы Циглера-Натта для синтеза нефтеполимерных смол. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим,. 1999, № 1, С.22.

51. Золотников В.З. Гидрогенизационное облагораживание нефтяного сырья с целью совершенствования технологии получения смазочных смол. М.: Химия, 1986.

52. По данным поискового сайта "Rambler" Интернет.57.0ленев Л.М. Новые отечественные ингибиторы смоло-парафиновых отложений. ВНИИОЭНГ. Обзорная информация М.: 1987.

53. Применение химических реагентов для снижения интенсивности запарафинивания магистральных нефтепроводов. Нефтехимия? и нефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2001, № 1, С.ЗО.

54. Современные импортные присадки детергентно-диспергирующнго типа. Транспорт и хранение нефтепродуктов, 2001, № 3, С.56.

55. Николаева В.Г. и др. Новые детергентно-диспергирующие присадки. Нефтехимия и нефтепереработка: НТИС.- Mi: ЦНИИТЭнефтехим, 1973¡, № 10, С.20-22.

56. Новые присадки к топливам и мазутам: Транспорт и хранение нефтепродуктов, 1997, № 4-5, С.34.

57. Данилов A.M. и др. Разработка и испытание присадки ВНИИИНП-200 к котельным топливам. Нефтехимия инефтепереработка: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996, № 5, С. 17.

58. По данным поискового сайта «Jandex» Интернета.

59. По данным сайта Интернет журнала «Строительство и городское хозяйство в Санкт-Петербурге и Ленинградской области» (спецвыпуск: энергосбережение № 3) за 2002 год.

60. По данным сайта информационно-аналитического Интернет журнала «Промышленно-строительное обозрение», №71, август 2003 года.

61. Проектирование установок первичной переработки нефти. М., «Химия», 1976. 200 с.

62. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия ,1976.

63. Reinhard Billet. Packed towers in processing: and enviropmental technology. VCH.-NewYork, 1995.

64. Холланд Ч.Д. Многокомпонентная ректификация. M.: Химия, 1960.348 с.

65. Расчет теплофизических свойств нефтепродуктов: Обзор, информ. / Шеломенцев A.M.: Госстандарт; ВНИЦМВ: М-во нефтеперераб. и нефтехим. промышленности.СССР; ВНИИПКНефтехим. — М.: Изд-во стандартов, 1985. 76 с.

66. Ясавеев Х.Н. Реконструкция дебутанизатора и изопентановой колонн на ГФУ с целью повышения эффективности процесса ректификации. Дисс.канд. техн. наук. Казань, 1998.

67. Баглай В.Ф. Моделирование процесса разделения углеводородного сырья и реконструкция колонн установки получения? моторных топлив. Дисс.канд. техн. наук. Казань, 1997.

68. Солодов П.А. Модернизация аппаратурного оформления и технологической схемы, установки получения моторных топлив. Дисс.канд. техн. наук. Казань, 2001.

69. Мальковский П.А. Производство пропеллента, изобутана и н-бутана из широкой фракции легких углеводородов Уренгойского конденсата. Дисс.канд. техн. наук. Казань, 1998.

70. Ясавеев Х.Н., Мальковский П.А., Дияров И.Н. Реконструкция изопентановой колонны для: повышения четкости разделения // Химия и технология топлив и масел, №6, 1998. С. 30-33;

71. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Теоретические основы и моделирование процессов разделения веществ. Монография. Казань: КГУ, 1993.

72. Ясавеев Х.Н., Дьяконов С.Р., Лаптев А.Г., Данилов В.А. Определение ВЭТТ для насадочных колонн вариационным методом // Сб. науч. тр. «Тепломассообменные процессы и аппараты хим. технол.» Казань, 1998. С. 10-17.

73. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г., Данилов В.А., Фарахов М.И. Вариационный метод определения ВЭТТ для насадочных колонн при проведении процесса ректификации в нефтепереработке // Деп: в ВРШИТИ №2870-Б98, 1998. 20 с.

74. Дьяконов С.Г., Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г. Определение ВЭТТ для насадочных колонн при ректификации газового конденсата // Газовая промышленность. 1998. - № 10. С. 20-22.

75. Ясавеев Х.Н; Математическое моделирование и расчет массообменных процессов в насадочных колоннах // Сб. трудов Междунар. конф. «Математические методы в химии и технологиях». В. Новгород, 1999. С. 83-85.

76. Ясавеев Х.Н., Лаптев А.Г.,. Минеев Н.Г., Костылева Е.Е. Математическое моделирование и модернизация установки получения моторных и котельных топлив Сургутского ЗСК.

77. Сообщение 4. Расчет дополнительной колонны К-5 для перегонки кубового остатка К-1 (статья) // Известия вузов. «Проблемы энергетики» № 5-6, 2003. С. 21-27.

78. Deen N.G., Solberg Т., Hjertager В.Н. Numerical Simulation of the Gas-Liquid Flow in a Cross-sectioned Bubble Column// 14th Int. Congr. of Chem. and Process Eng.- Praha, Aug.- 27-13.- 2000.- p. 1 -18.

79. Jakobsen H.A. Sannaes B:H., Grecskott S., Svendsen H.F. Modeling of vertical bubble-driven flows, Ind. Chem. Res., 1997, 36, p.4052-4074.

80. Hewitt G.F. et al., Multiphase science and technology // Washington-N.J.-London, Hemisphere Publishing Corporation., 1987.

81. Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования4 / Розен A.M., Мартюшин Е.И., Олевский В.М. и др.; Под ред. докт. хим. наук А.М!Розена.-М.: Химия, 1980, -320с.

82. Скобло А.И:, Трегубова №A., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. -М.: Химия, 1982.- 584 с.

83. Taylor R., Krishna R. Multicomponent mass transfer. New York, Wiley, 1993.

84. Данилов В:А. Моделирование процессов разделения многокомпонентных смесей в газо(паро)- жидкостном слое и определение эффективности промышленных тарелок: Дис. . канд. техн. наук.- Казань: КХТИ, 1992.

85. Александров И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. М.: Химия, 1975. 320 с.

86. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плеттер Р. Вычислительная; гидромеханика и теплообмен: В2- х т.- М.: Мир, 1990.105: Оран. Э.', Борис Дж. Численное моделирование реагирующих потоков: Пер. с анг.- М;: Мир , 1990. 660 с.

87. Яненко H.H. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики,. 1967. 197 с.

88. Лаптев A.F., Фарахов М.И., Миндубаев Р.Ф.Ь очистка газов от аэрозольных частиц сепараторами с насадками. Казань: Изд-во «Печатный двор», 2003. 120 с.

89. Лаптев А.Г. Массообмен в барботажном слое и описание структуры потоков на контактных устройствах методом сопряженного физического и математического моделирования. Диссканд.техн.наук: Казань, КХТИ; 1988.

90. A.c. РФ №2000101491/20 (001405) от 22.06.2000г. Насадка для массообменных колонн.

91. Насадка для ректификационных и абсорбционных колонн. Свид-во на полезную модель №6727. БаглайВ.Ф;, Габутдинов M.G., Дьяконов Г.С. и др.

92. Фарахов М.И., Ясавеев Х.Н., Мальковский П.А. и др. / Свид-во на полезную модель. «Насадка для: тепло-массообменных: процессов»: положительное решение от 25.11.98. рег.№98119407.

93. Ильяшенко Е.Б.,. Шигапов И.М., Ясавеев М.Х. Исследование структуры потока жидкости в насад очной колонне // Межвузовский? тематич. сб. научных трудов, «Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии ». Казань, 2000: С. 171-174.

94. Лаптев А.Г., Данилов; В.А., Фарахов М.И., и др. Повышение эффективности узла щелочной очистки пирогаза в производстве этилена//Химическая промышленность, №10, 2001. С. 24-33;

95. A.c. СССР №375077. Контактная тарелка. В.М. Задорский, Н.В: Васин, С.Д. Баранова и др., 1971.

96. A.c. СССР №546356. Контактная тепломассообменная тарелка. А.Б. Тютюнников, В .А. Ярмак, Е.К. Тарынин и др., 1974.

97. A.c. СССР №625728.Тепломассообменный аппарат. О.С. Чехов, Р.З. Хитерер, К.Б. Хусаинов и др., 1977.

98. A.c. СССР №1031443; Тарелка для массообменных аппаратов. Ю.А. Арнаутов, JI.H. Карепина, З.С. Ахунов и др., 1983;

99. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. M;JI., Химия., 1965. 308 с.

100. Проектирование установок первичной переработки нефти. Тантаров М.А., Кондратьев A.A., Ахметшина М.Н:, Медведева М.И. М., Химия, 1976. 200 с.

101. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций; ВНТП81 -М: 1981.

102. Костылева Е.Е. Энегосберегающие мероприятия на Сургутском ЗСК // Тез. докл. АМНС КГЭУ апрель 2003. С. 20-21.

103. Лаптев А.Г., Костылева Е.Е. Эффективная утилизация тяжелых углеводородных смесей // Сборник трудов XVI Междунар. науч. конференции «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-16), Санкт Петербург, 2003. С. 42-43.

104. Костылева; Е.Е. Разделение и эффективное использование тяжелых остатков, углеводородных топлив // Межвузовский тематический сборник научных трудов «Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии», Казань, 2003. С. 134-147.

105. ГОСТ 17.2.302-78 Охрана природы. Атмосфера; Правила установления; допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями, 1971.

106. Руководство по проектированию обработки и очистки производственных сточных вод тепловых электростанций. М.:1976.

107. Родцатис К.Ф.,. Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под общ; ред. К.Ф. Роддатиса; Mi: Энергоатомиздат, 1989.

108. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник7 Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М; Зорина. М.: Энергоиздат, 1982.

109. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под ред. Н.В. Кузнецова и др. // М.: Энергия, 1973.

110. Адамов B.A. Сжигание мазута в, топках котлов. Л.: Недра, 1989;

111. Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. М.: Издательство АН СССР, 1961.

112. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987.

113. Ахмедов Р.Б., Циркульников Л.М. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив. Л.: Недра, 1984.

114. Внуков А.К. Теплохимические процессы в газовом тракте паровых котлов. М.: Энергоиздат, 1981. 296 с.

115. Энергетика и охрана окружающей среды / Под ред. Н.Г. Залогина, Л.И: Кроппа, Ю.М. Кострикина. М.: Энергия, 1979.

116. Котлер В.Р;, Гуща В.И. Перспективы- снижения выбросов оксидов i азота промышленными котлами // Промышленная энергетика, 1988. № 6. С.23-27.

117. Котлер В.Р., Енякин Ю.П. Реализация и. эффективность технологических методов подавления оксидов азота на ТЭС // Теплоэнергетика, 1994. № 6. С.2-9.

118. Снижение вредных выбросов в атмосферу с утилизацией; теплоты уходящих газов котлов: в системах теплоснабжения / О.Г. Ляхов, О.Л. Якимов, Ю.М; Добротворцев и др. // Промышленная энергетика, 1994. № 7. С.48-51.

119. Гаврилов А.Ф., Горбатенко А.Д., Туркестанова Е.А. Влияние влаги, вводимой в горячий воздух, на содержание окислов азота в продуктах сгорания газа и мазута / Теплоэнергетика, 1983. № 9.С. 13-15.

120. Енякин Ю.П., Усман Ю.М., Верещенко В.А. Опыт ВТИ по созданию малотоксичных горелок для сжигания газа и мазута / Энергосбережение и водоподготовка, 2000. № 4. С.42-54.