автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Организация систем энерготехнологического комбинирования в производствах изопрена и синтетического изопренового каучука

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КОНАХИНА Ирина Александровна

ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМБИНИРОВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВАХ ИЗОПРЕНА И СИНТЕТИЧЕСКОГО ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА

Специальность 05.14.04 - промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань-2004

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» Казанского государственного энергетического университета

Научный консультант: член-корреспондент РАН, доктор технических наук,

профессор Назмеев Юрий Гаязович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ковальногов Николай Николаевич

доктор технических наук, профессор Лаптев Анатолий Григорьевич

доктор технических наук, профессор Теляков Эдуард Шархиевич

Ведущая организация:

ОАО «Нижнекамскнефтехим»

Защита состоится диссертационного

» октября

2004 г. Д212.082.02 при

в

Казанском

оо

1асов

заседании государственном

совета

энергетическом университете по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, корп. Б, ауд. Б-214.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научно-технической библиотеки Казанского государственного энергетического университета

Автореферат разослан

сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, докт. техн. наук, профессор

К.Х.Гильфанов

«

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Инфраструктура основных производств нефтехимического комплекса России получила свое развитие, преимущественно, в период низких внутренних цен на энергоресурсы. Это обстоятельство обуславливало низкую окупаемость энергосберегающих мероприятий, поэтому в тот период они крайне редко находили практическое воплощение. Быстрые экономические преобразования, проводимые в нашей стране, в короткое время кардинально изменили условия хозяйствования отечественных предприятий. Сильное влияние оказали также и внешние факторы, связанные с ростом мировых цен на все виды топливно-энергетических ресурсов. Теперь промышленные предприятия России вынуждены доказывать .свою конкурентоспособность не только на внешних, но и на внутренних рынках, а это, в конечном счете, должно выражаться в снижении себестоимости выпускаемой продукции.

Однако сравнение статистических данных,' проведенное по ряду экономически развитых стран, показало, что энергоемкость промышленной продукции в России в настоящее время почти в 4 раза превышает показатели Японии, и в 2 раза показатели США. Таким образом, задача снижения энергоемкости выпускаемой продукции для всех отраслей промышленности России носит характер первостепенной важности, и особую остроту она приобретает для предприятий 'нефтехимической отрасли промышленности, которая является бюджетообразующей.

В целом, все нефтехимические технологии характеризуются сложностью, многостадийностью и высоким уровнем удельных энергозатрат. Энергетическая составляющая в структуре себестоимости основных продуктов нефтехимического комплекса России находится на уровне 30%, причем до 80% затрат приходятся на тепловые энергоресурсы. Основной причиной такого положения вещей являются проблемы с утилизацией вторичных энергоресурсов (ВЭР) низкого потенциала - они не находят применения в высокотемпературных технологиях, поэтому сбрасываются в атмосферу. Объем тепловых выбросов при этом может достигать 30% от суммарного объема всех потребленных топливно-энергетических ресурсов.

Рассматриваемые в работе производства изопрена и синтетического изопренового каучука (СКИ) занимают в Российской Федерации ведущие места по объемам выпускаемой продукции, и им в полной мере присущи все перечисленные проблемы. Рационализация энергопотребления данных производств на базе систем энерготехнологического комбинирования (ЭТКС) представляется одним из наиболее перспективных методов, позволяющих достичь снижения энергоемкости целевой продукции. Такие системы создают благоприятные условия для комплексной утилизации ВЭР с целью выработки энергоносителей требуемого качества, а в их состав могут' быть включены различные установки, в том числе трансформаторы теплоты.

Создание в рамках ЭТКС замкнутых систем утилизации теплоты позволит свести зависимость рассматриваемых производств от внешних источников энергоснабжения к минимуму, а уменьшение теш ых выбросов в

РОС. НАт.Л...

атмосферу - улучшитьэкологическую обстановку в регионе расположения предприятий.

Еще одним Преимуществом такого подхода является возможность улучшения структуры энергетического хозяйства действующих промышленных предприятий, без существенного изменения режимов их работы и конструктивного исполнения основного технологического оборудования. Естественно, поиск эффективных решений' по организации ЭТКС, должен вестись с привлечением современных методов анализа, синтеза и оптимизации.

Таким образом, целью работы является изучение теоретических и прикладных аспектов создания систем энерготехнологического комбинирования для крупнотоннажных производств изопрена и СКИ.

В качестве объектов исследования рассматриваются теплоэнергетические системы крупнотоннажных производств изопрена и синтетического изопренового каучука, а также комбинированные энерготехнологические системы, синтезируемые на базе данных производств.

Поставлены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ структуры и условий совместной эксплуатации технологических систем рассматриваемых производств и систем их энергообеспечения с целью организации эффективных ЭТКС, позволяющих существенно снизить энергоемкость целевой продукции.

2. На основе методов системного анализа исследовать энергетическую и термодинамическую эффективность рассматриваемых производств и выявить перспективные направления по их совершенствованию.

3. Исходя из того, что ЭТКС представляет собой новый теплоэнергетический объект со сложной структурной организацией, разработать методики проведения системных исследований, позволяющие проанализировать энергетические и термодинамические параметры объекта в динамике его структурных преобразований. Данные методики реализовать на примере самой энергоемкой стадии рассматриваемых технологий. :

4. Учитывая специфику действующих производств, выявить особенности реализации для них методических положений системного анализа и внести в расчетные методики необходимые дополнения и уточнения.

5. В ходе синтеза энергетически эффективной ЭТКС, ее структура, а также режимы работы составляющих ее элементов, могут претерпевать значительные изменения. С целью описания поведения ЭТКС в процессе ее модификации разработать математическую модель исследуемого объекта и создать соответствующее программное обеспечение.

6. Разработать практические рекомендации по созданию ЭТКС в рамках крупных производственных объединений нефтехимического комплекса, вырабатывающих изопрен и синтетический изопреновый каучук.

Методы исследования, которые используются для решения выделенного круга задач, основаны на системном анализе, включающем декомпозицию и синтез сложно-структурированных объектов, иерархическом, энерго- и эксерго-топологическом подходе, математическом моделировании теплоэнергетических объектов, а также на методах одномерной й многомерной оптимизации

сложных теплоэнергетических систем.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием методов системных исследований в теплоэнергетике и химической технологии, фундаментальных законов технической термодинамики, гидрогазодинамики и теплообмена, применением апробированных методик расчета котлов-утилизаторов, энерготехнологических агрегатов, теплообменного -оборудования, теплонасосных установок, технологического оборудования нефтехимических производств, комбинированных систем производства тепловой и электрической энергии, а также комбинированных систем по отпуску технологической и энергетической продукции. Полученные результаты апробированы, проведен анализ их адекватности, на основе которого была выявлена хорошая сходимость с данными других авторов.

Научную новизну диссертации составляют следующие результаты, выносимые на защиту:

1 Разработаны методические положения по проведению системного анализа сложно--структурированных ЭТКС, организуемых на основе действующих и вновь проектируемых производств изопрена и СКИ.

2. Методику анализа энергетической и термодинамической эффективности ЭТКС предложено дополнить этапом синтеза связей, разорванных в процессе декомпозиции объекта, так; как, его внутренняя структура существенным образом влияет на конечные результаты.

3. При разработке методики структурного моделирования ЭТКС было выявлено, что . потоки . с , жестко, фиксированными параметрами не дают возможности определять параметрические возмущения системы, в связи с чем, для размыкания контуров, содержащихся в структуре ЭТКС данные потоки разрывать нецелесообразно.

4. Определена новая область применения тепловых насосов каскадного типа: выработка пара промышленных параметров за счет утилизации низкопотенциальных ВЭР технологии.

5. Разработана методика расчета и оптимизации режимных параметров циклов каскадных 77/У, работающих на базе винтовых компрессоров. Данная методика позволяет рассчитывать циклы открытого и замкнутого типов, в том числе и циклы со сжатием рабочих агентов по правой пограничной кривой или из области влажного пара.

6. Предложена хладоновая система охлаждения масла компрессоров ТНУ с утилизацией отводимой теплоты и интенсифицированным маслоохладителем.

7. Разработаны практические рекомендации и принципиальные схемные решения по организации на стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен ЭТКС, позволяющей обеспечить выработку технологической продукции и энергоносителей в виде пара, горячей воды и электроэнергии.

Практическая ценность и реализация результатов работы состоит в использовании разработанных методик для выбора наивыгоднейших схем, режимных параметров, состава оборудования при организации комбинированных энерготехнологических систем в промышленных производствах

изопрена и СКИ. Данные методики могут также быть рекомендованы для производств бутадиена и синтетического бутадиенового каучука, имеющих сходную структуру и условия проведения технологических процессов.

Внедрение методических разработок, рекомендаций и схемных решении позволит повысить энергетическую и термодинамическую эффективность функционирования технологических линий рассматриваемых нефтехимических производств и, как следствие, снизить удельную энергоемкость выпускаемой продукции.

Предложенные мероприятия по организации замкнутых утилизационных систем на базе ТНУ применимы для предприятий иных отраслей промышленности, в частности, химической и пищевой, где доля образования ннзкопотенциальных ВЭР превалирует.

Работа выполнялась по координационным планам в рамках приоритетных направлений развития науки, технологий и техники Российской Федерации «Энергосберегающие технологии» и «Энергосбережение» Республики Татарстан. Результаты исследования использованы при работе над проектом «Системный анализ и синтез эффективного энерготехнологического комплекса тплотсхнологической схемы крупнотоннажного производства фенола и ацетона» в рамках подпрограммы «Топливо и энергетика» программы «Научные исследования Высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (01.01.053), а также в учебном процессе кафедры «Промышленная теплоэнергетика» ЛУЭУ при разработке дисциплин «Теплоэнергетические системы и энергобалансы промышленных предприятий» и «Основы инженерного проектирования», организации научно-исследовательской работы студентов и магистрантов, в дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные результаты диссертации представлены на 5 международных, 2 всероссийских, 5 республиканских симпозиумах и конференциях, а также на 7 вузовских: Республиканская научно-техническая конференции «Повышение эффективности энергоснабжения промышленных предприятий» (Казань, 1990); First Baltic Heat Transfer Conference (Sweden, Goteborg, 1991); Н-й Минский международный Форум по тепло- и массообмену (Минск, 1992); 5-th Internationa] Energy Conference, (Seoul, 1993); Республиканская научно-техническая конференция «Проблемы энергетики» (Казань, 1997, 1998 и 2000); П-ая Российская национальная конференция по теплообмену (Москва, 1998); Научно-практическая конференция «Энергосбережение в химической технологии» (Нижнекамск, 2000); II-й Международный симпозиум по энергетике, окружающей среде и экономике (Казань, 1998); Ш-й Российский национальный симпозиум по энергетике (Казань, 2001); научно-технической конференции «Наука и новые технологии в энергетике» (Казахстан, Павлодар, 2002); научные конференции и научно-практические семинары Казанского государственного энергетического университета (1990-2002г.г.);

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 40 печатных работах, из них 21 - статьи в центральных журналах и научных сборниках, одна монография и одно учебное пособие с грифом Министерства

образования Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературных источников и приложений. Общий объем 344 стр., в том числе 283 стр. текста, 61 рисунок, 57 таблиц. Список литературы содержит 233 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены проблемы и перспективы развития предприятий нефтехимического комплекса России на современном этапе. Данная отрасль промышленности является бюджетообразующей, и от ее состояния зависит.экономическое положение в нашей стране. В то же время, конкуренция на внешнем и внутреннем рынке вынуждает промышленных производителей искать способы снижения, себестоимости выпускаемой продукции, но ее высокая энергоемкость, а также наблюдаемые тенденции к росту стоимости всех видов топливно-энергетических ресурсов являются этому препятствием.

Проведен обзор основных направлений по решению данной проблемы на действующих предприятиях нефтехимического комплекса и выделен круг задач, которые требуют исследования.

В первой главе диссертации представлен анализ производственных и общеэкономических вопросов, которые влияют на условия организации комбинированных энерготехнологических систем в промышленности.

ЭТКС объединяют в своем составе технологические и энергетические системы промышленных предприятий, поэтому в работе было проведено исследование особенностей построения и условий взаимодействия данных систем, характерных для производств нефтехимического комплекса. Это позволило сделать ряд выводов:

• нефтехимические технологии, в том числе и высокотемпературные, имеют в своей структуре низкотемпературные стадии, поэтому помимо крупнейших потребителей теплоты, они представляю собой крупнейших потребителей холода;

• системы оборотного водоснабжения на предприятиях предназначены для интенсификации отвода низкопотенциальной теплоты в атмосферу, поэтому при организации ЭТКС следует решать вопрос снижения нагрузки данной системы, а в идеальном случае - полного ее исключения.

• системы тепло-хладоснабжения нефтехимических предприятий целесообразно организовывать на базе замкнутых утилизационных систем, с; включением в их состав тепловых насосов.

Выявлены . положительные факторы организации ЭТКС на нефтехимических предприятиях, а именно:

1. Организация комбинированных энерготехнологических систем является эффективным методом экономии энергоресурсов, при котором конструкция и режимы работы основного технологического оборудования могут не претерпевать существенных изменений.

2. ЭТКС способствуют организации замкнутых систем,энергоснабжения и энергопотребления, и создают условия, при которых нагрузки этих систем автоматически подстраиваются друг к другу.

3. Энергетическая эффективность комбинированных систем оказывается существенно выше систем, представляющих собой простое присоединение к технологическим установкам утилизаторов теплоты.

4. При снижении тепловой эффективности работы основной технологической установки - источника ВЭР (кроме случаев прямых потерь теплоты, связанных с наружным охлаждением оборудования или химическим недожогом топлива), последующие ступени энерготехнологической системы позволяют компенсировать потери увеличением выработки энергоресурсов.

5. Эксергетический КПД комбинированных систем достигает двукратного превышения показателя, рассчитанного для раздельного варианта. Это происходит вследствие уменьшения необратимых потерь в процессах теплообмена, как результат сближения графиков температурных функций греющей и нагреваемых сред.

Исходя из этих положений, на основе сформировавшейся к настоящему времени методологии анализа, синтеза и. оптимизации, сложноструктурированных теплоэнергетических систем, разработан алгоритм проведения исследований по синтезу эффективной ЭТКС для производств изопрена и СКИ(рис .1).

1) анализ его границ, а также определение диапазонов допустимых значений входных и выходных параметров;

2) структурный анализ - для. выявления закономерностей внутренней организации сложно-структурированного объекта, а также для определения слабых связей, разрыв которых позволит произвести его декомпозицию;

3) математическое описание объекта;

4) синтез нового объекта - ЭТКС.

5) сравнительный анализ эффективности деятельности исходного и синтезированного объекта по одному или нескольким выбранным критериям.

Рассматривая материалы, представленные как в данном разделе, так и в последующих, автор опирался на широко известные работы Симонова В.Ф., Назмеева Ю.Г., Попырина, Л.С., Левенталя Г.Б., Аракелова В.Е., Сазанова Б.В., Костерина Ю.В., Клименко В.Л., Андрющенко А.И., Мелентьева ЛА, а также многих других отечественных и зарубежных авторов, занимающихся проблемами создания эффективных теплоэнергетических и комбинированных энерготехнологических систем.

Во второй главе рассмотрены основные стадии объединенной технологической системы по производству изопрена методом двухстадийного дегидрирования и производству СКИ (рис.2). В системе имеются три высокотемпературные стадии: 1) изомеризации пентана в изопентан; 2) дегидрирования изопентана в изоамилены; 3) дегидрирования изоамиленов в изопрен. В их состав входят трубчатые печи, которые являются высокотемпературными технологическими установками. Все прочие стадии -низкотемпературные, так как все технологические процессы тут протекают при температурах ниже 200 °С.

Как видно из табл.1, в структуре себестоимости каучука CAT/затраты на энергоресурсы (ЭР) составляют менее 10%. Однако если учесть, что доля полупродуктов объединенной технологии (изопрена и изопентана) в структуре себестоимости СКИ достигает 80%, а в структуре себестоимости данных компонентов, доля энергоресурсов - около 35%, то действительная доля энергоресурсов в себестоимости каучука оказывается более 40%.

Таблица!

Структура энергозатрат при производстве изопрена и СКИ

Наименование Производство изопрена Производство СКИ

статей % от общих Доля ЭР в % от общих Доля ЭР в

энергозатрат себестоимости, % энергозатрат себестоимости, %

Электроэнергия 13,6 13,0

Пар 56,2 27,0

Вода оборотная 12,6 7,5

Обессоленная вода - 2,2 8,8

Осветленная вола 0,3 35 1,6

Холод 6,6 28,8

Горячая вода 3,2 15,1

Очистка стоков 1,5 4,8

Топливо 6,0 -

Всего: 100 100.

Самыми сложными и энергоемкими участками рассматриваемых производств являются высокотемпературные стадии. Здесь же сосредоточены и источники ВЭР сравнительно высокого потенциала. Поэтому, данные стадии представляют особый интерес при организации ЭТКС.

Анализ основных направлений энерготехнологического комбинирования высокотемпературных установок нефтехимических производств показал, что наибольшее распространение здесь получил метод внешнего комбинирования, в рамках которого утилизируется теплота дымовых газов технологических печей, а также теплота, отводимая от нагретых газообразных продуктов. Реализация этого, метода заключается в присоединении к технологической схеме дополнительного оборудования: котлов-утилизаторов и теплообменников различного назначения. Такое решение, в частности, имеет место и в типовых схемах стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен -самой энергоемкой стадии рассматриваемых технологий, информационно-балансовая схема (ИБО) которой представлена на рис.3.

. Сырье - изоамиленовая фракция, с давлением 0,5+0,6 МПа и температурой 20 °С со склада направляется на станцию испарения. В теплообменнике И1 производится предварительный подогрев сырья паровым конденсатом, поступающим из испарителей #2, а также от перегревателя ИЗ и,

при необходимости, от внешних установок. Затем сырье через сепаратор подается в теплообменники И2, где оно испаряется при температуре 80-г-97°С, за счет теплоты конденсации водяного пара давлением 0,6 МПа, поступающего из общезаводского паропровода.

Пары изоамиленовой фракции проходят через сепаратор и перегреваются до / = 105 °С в теплообменнике-пароперегревателе ИЗ с целью предотвращения конденсации паров при их транспортировке в общем коллекторе и распределительной системе трубопроводов на входе трубчатых печей. Греющей средой в теплообменнике является водяной пар давлением 0,6 МПа.

В отделение дегидрирования. сырье поступает из общего коллектора с давлением 0,25 МПа, направляется в конвекционные змеевики трубчатой печи ПС, и перегревается до температуры / = 450+500°С. При этом, во избежание термического разложения изоамиленов, перегревать сырье до температуры, превышающей 500 °С, не рекомендуется. Для предотвращения этого процесса, в схеме: предусмотрена подпитка амиленов насыщенным водяным паром с температурой 158 °С.

предотвращения коксообразования на поверхности тешюиередающих трубок в радиаитной зоне трубчатой. печи. Насыщенный водяной пар забирается из общезаводского парового коллектора и последовательно перегревается до расчетной температуры в конвекционных и радиантных змеевиках /777 печи.

В качестве топлива в трубчатой печи используется топливная смесь, в состав которой входит абсорбционный газ (абгаз), представляющий собой горючий ВЭР технологии. Подогрев топлива до температуры Г = 80 + 90 °С при давлении 0,6 МПа производится на отдельной станции. Греющей средой теплообменников 7Ти АТ, как и в предыдущем случае, является продувочный конденсат котла-утилизатора КУ.

Дымовые газы сбрасываются в атмосферу с температурой 400+450 °С.

Процесс дегидрирования изоамиленов происходит в реакторе Р в слое катализатора, при температуре X < 560°С с образованием контактного газа. Реакция - эндотермическая, идущая с поглощением теплоты. Тепловой эффект реакции зависит от структуры исходного сырья (изомера), используемого в процессе и, от температурного режима процесса дегидрирования. В среднем, тепловой эффект составляет 130 кДж/моль или 1800 кДж на 1 кг пропущенных изоамиленов, а температура в слое катализатора по ходу контактного газа снижается на 30+40°С.

Контактный газ на выходе из реактора представляет собой парогазовую смесь с температурой около 530 °С. Если его.температура оказывается выше, то, для предупреждения вторичных реакций термического разложения в трубопроводах после реактора, температура газа снижается путем впрыскивания парового конденсата.

Физическая теплота контактного газа, используется в котле-утилизаторе КУ для получения пара давлением 0,6 МПа, при этом газ охлаждается до температуры Г = 250°С.

Отведенный из КУ контактный газ поступает в систему скрубберов СК1-СКЗ для отмывки от пыли и отделения водяного конденсата. Охлаждающей средой является промышленная вода. Снижение температуры воды, возвращаемой в систему технического водоснабжения с 80°С до 60°С происходит в холодильниках ХС1-ХСЗ оборотной водой от градирни.

Выделившийся в скрубберах СК1-СКЗ конденсат отводится в сборную емкость, откуда с температурой 95+98 °С перекачивается через холодильник ХС4, где он охлаждается до 40°С оборотной водой, а затем сбрасывается в химически загрязненную канализацию (ХЗК).

Конечная температура очищенного контактного газа Г = 60 -*- 65 °С.

В связи с тем, что стадия дегидрирования изоамиленов в изопрен представляет собой сложно-структурированный объект, в соответствии с приведенным выше алгоритмом исследований (рис.1) был проведен анализ структуры объекта и приняты решения по его декомпозиции. Результаты анализа энергетической и термодинамической эффективности выделенных в процессе декомпозиции элементов представлены в табл. 2.

В качестве критериев эффективности, в табл.2 были приняты

коэффициенты полезного использования (КПИ) теплоты и эксергии. Тепловой КПИ определялся с помощью соотношения

(1)

где VQ"0ЛЯ'- теплота, подведенная к объекту с потоком ¡; Д£)"т' - «полезный эффект» потока /, под которым подразумевается количество теплоты, которое было затрачено в системе либо на осуществление технологического процесса, либо для производства дополнительного количества энергоносителей с целью последующего их использования внутри самой системы или отпуска внешним потребителям.

Эксергетический КПИ системы определялся аналогичным образом. ,.

Таблица 2

Элементы схемы Теплота Эксергия

Оперед.1 кВт бпол.» кВт Ъкпи вперед.» кВт юл.» кВт т\кпи

Подогреватели сырья 4894 4796 0,98 979 666 0,68

Подогреватели топлива 1270 1245 0.98 254 183 0,72

Трубчатая печь 106914 78047 0,71 48111 21650 0,45

Реактор 3443 0 0,00 2066 0,00 0,00

Котел-утилизатор 35064 32960 0,92 8813 4318 0,49

Система скрубберов 39540 36377 0,92 10771 1293 0,12

Энергетический КПИ системы (усредненный) 76,7%

Эксергетический КПИ системы (усредненный) 46,4%

Таблица 3

Результаты расчета КПИ стадии дегидрирования изоамиленов по внешним потокам

Подвод Отвод

Поток е. % Е, % Поток в % Е, %

Топливо 61,3 83,45 Контактный газ 1,0 0,28

Пар 39,5 22,69

Пар 19,6 12,12 Горячая вода '3,9 0,49

Сброс теплоты с оборотной водой 13,4 1,23

Промышленная вода 12,2 3,78 Сброс теплоты с воздухом в АВЗ 0,4 0,03

Потери из-за хим. недожога в печи 3,0 3,0

Оборотная вода 6,2 0,62 Потери от нар. охлаждения 8,2 7,65

Потери с уходящими газами 12,9 8,13

Воздух 0,2 0,01 Теплота воды, сливаемой в канализацию 7.2 0,8

Сырье 0,5 0,02 Теплота продувочной воды (слив) 0,5 0,03

Потери из-за необратимости процесса теплообмена 0 55,67

Всего: 100 100 Всего: 100 100

Тепловой КПИ 43,4%

Эксергегический КПИ 23,2%

В табл.3 приведены результаты расчета КПИ по внешним потокам рассматриваемой стадии. Сравнение результатов, представленных в табл.2 и табл.3 показало их существенное расхождение. Анализ причин позволил выявить существенное влияние структуры связей объекта на конечные результаты. В связи с этим, определена необходимость дополнить известные расчетные методики этапом синтеза (восстановления связей) системы.

Проведенный анализ энергетической и термодинамической эффективности низкотемпературных стадий производства изопрена, показал,. что тепловой КПИ их высок и находится на уровне 85-90%. Это объясняется тем, что аппаратурное оформление данных стадий состоит, в основном, из ректификационных колонн и поверхностных теплообменников. Однако эксергетический КПИ здесь составил всего 45-55%, что указывает на наличие скрытых неиспользованных резервов.

Тепловой КПИ производства СКИ составил менее 65%, а эксергетический КПИ - 58%, что также указывает на возможность улучшения структуры энергопотребления.

В работе предложен комплекс мероприятий по организации ЭТКС на стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен, позволяющей наряду с отпуском технологической продукции, производить энергоносители в виде пара промышленных параметров, горячей воды и электроэнергии (см. рис.9), а также существенно улучшить показатели тепловой и термодинамической эффективности данной стадии. :

В третьей главе диссертации в рамках рассматриваемых производств исследована задача организации ЭТКС на базе низкотемпературных утилизационных систем с термотрансформаторами — тепловыми насосами.

Обзор существующих разработок по созданию промышленных систем тепло-хладоснабжения с применением теплонасосных установок (ТНУ) показал, что данные системы ориентированы, преимущественно, на отпуск горячей воды с температурой до 120 °С. Данное ограничение обусловлено свойствами рабочих агентов - хладонов, которые становятся коррозионно-опасными для металлических конструкции при более высоких температурах. Вместе с тем, в литературе отмечается, что рекомпрессия отработанного водяного пара или пара вторичного вскипания до уровня, при котором становится возможным его тепловое потребление (выше 0,4 МПа), позволяет достичь 6-кратного эффекта экономии энергоресурсов.

Исходя из этих положений, выявлена новая область использования каскадных термотрансформаторов, получивших распространение криогенной технике. С их помощью становится возможной утилизационная выработка водяного пара промышленных параметров.

Схемы каскадных ТНУ приведены на рис. 4-5. Оба компрессора парокомпрессионной ТНУ, а также компрессор нижней ветви струйной ТНУ -винтового типа. В качестве рабочего агента для нижней ветви каскада принят высокотемпературный хладон R133a.

С целью улучшения показателей энергетической и термодинамической эффективности каскадных тепловых насосов было проведено исследование

ряда циклов, в которых предусматривалась организация процесса сжатая рабочих агентов из области влажного пара и по правой пограничной кривой.

В работе предложены расчетные методики для определения оптимальных режимных параметров рассматриваемых циклов, а также представлены результаты их реализации на примере системы утилизации низкопотеициальных БЭР системы скрубберов стадии детдрирования изоамиленов в изопрен (рис.3, 9). При этом диапазоны изменения температур в циклах ТНУ ограничивались пределами: испарение хладагента /0 = 10+60 °С; конденсация паров хладагента в ИКД гикд = 90+130°С; конденсация водяного пара /кд = 150+190 °С. Аналитические зависимости термодинамических характеристик рабочих агентов для данных условий были получены в форме полиномов (табл.4).

Таблица 4

Аналитические зависимости термодинамических характеристик хладагента ШЗЗа,

воды и водяного пара от температуры насыщения г, °С

Определяемый показатель, У Расчетная формула Коэффициенты

R133a Вода

Энтальпия насыщенной жидкости <', кДж/кг Y=a-t2+b-t + c a = 0,00162; ¿=1,1162; с = 335,628 a =0,00127; ¿ = 3,95; c= 11,186

Энтальпия насыщенного пара кДж/кг Y =a-t* +b-t3 + c-i2 + d-t + e a = -5,0808-10'7; ¿ = 1,423-10"4; c = -l,567-10"2; d= 1,2993 e=537,927 a= 1,067-10"8; ¿> = -2,165-10"'; c= 3,267-10"3; ¿=1,526; г =2511,645

Энтропия насыщенной жидкости*кДж/кг Y^a-t+b a = 0,00388; b = 3,394 a = 0,01139; b = 0,2675

Энтропия насыщенного пара , кДж/кг Y « a = const о = 4,155 a = -0,009655 ¿ = 8,3194

Давление насыщения р, МПа Y = a-t4 + b-t3 + c-t2 + d-t + e a =1,177-10"' ¿> = 3,95-10"' с = 6,025-Ю"5 </ = 3,245-10"3 e = 0,079 a = 1,513-Ю"9; ¿ = -1,980 10"' с = 2,197-Ю"5 d = -8,875-10"4 e = 0,0171

3 С

Охлаждаемый поток (ЮР)

S. кДж/к|

б)

Рис.4. Схема каскадной ТНУ парокомпрессион-ного типа и цикл нижней ветви каскада

а) Схема ТНУ; б) Цикл нижней ветви каскада в Т-З диаграмме //-испаритель; Км/, Км2 - компрессор нижней и верхней ветви соответственно; ИКД- испарительно-конденсаторный аппарат; КД - конденсатор; Др /, Др2 - дроссели.

Струйный компрессор К потребителям пара

Км I

Рис.5. Схема каскадной ТИУ открытого типа со струйным компрессором (Обозначения -аналогично рис.4)

Питательная вода (ВЭР)

Охлаждаемый поток (ВЭР)

В процессе сжатия рабочего агента по правой пограничной кривой в рабочую полость винтового компрессора осуществляется впрыск жидкого хладона в количестве, позволяющем предотвратить перегрев паров. Выделяя на диаграмме процесса (рис.4-б) произвольный участок, характеризуемый бесконечно малым перепадом температур ДТ, тепловой баланс данного участка можно представить в виде

где Ац - расход хладагента для впрыска. на данном участке, кг/кг; ¿йкд -энтальпия жидкого хладагента на выходе из испарительно-конденсаторного аппарата, кДж/кг; (1+5) - расчетный расход хладагента на входе в участок с учетом впрыска на предыдущих участках компрессора, кг/кг; /д-действительная энтальпия рабочего агента на выходе из рабочего участка, кДж/кг; г - энтальпия сухого насыщенного пара, соответствующая температуре на выходе из рассматриваемого участка, кДж/кг.

После небольших преобразований, с учетом того, что для хладона Я 133а % в "" (см- табл.4) выражение (2) приводится к виду

Здесь индекс «О/» соответствует состоянию рабочего агента на входе в выделенный рабочий участок.

В результате перехода к бесконечно малым: величинам было получено соответствующее дифференциальное уравнение, а его интегрирование по всей области определения позволило прийти к следующему уравнению для расчета суммарного расхода хладона на впрыск в рабочую полость компрессора:

где ^о- удельная холодолроизводительность ТНУ, кДж/кг; - удельная тепловая нагрузка теплообменника ИКД, кДж/кг. Для одноступенчатых ГНУ

(1 + $) • 1, + Д£ • <;,„ = (1 ^+ & + Дя )• г,

(2)

(3)

(4)

этот параметр представляет собой удельную нагрузку конденсатора. Для контура воды соотношение (4) имеет иной вид

где

С =

М

'кд~'кд <

<?0

-1,

0,009655

влажного пара, в конце процесса дросселирования.

; К = ^ + /(-(1134.667-Гкл), энтропия

Таблица 5

Сводные показатели эффективности оптимизированной

Температурный режим опт., опт. ях.а. /лв. .опт. ИКД • °С И И(0 Чг> кДж/кг Чат. > кДж/кг кг/кг

150/10 0,971/0,9 1,642 2,48 1,949 156,68 1,277

150/40" 0,985/0,93 2,487 4,20 1,451 156,68 2,660

150/60 1.00/0,960 2,928 5,09 1352 162,48 3,178

170/10 0,971/0,86 1.550 2,29 2,092 168,23 1,111

170/40 0,986/0,91 95 2,211 3,63 1,558 168,23 2,496 •

170/60 1,00/0,929 2,526 4,27 1,452 174,46 3,008

190/10 0,972/0,85 1,468 2,12 2,260 181,69 0,921

190/40 0,993/0,85 1,989 ■ 3,17 1,683 181,69 2,304

190/60 1,00/0,914 2,220 3,64 1,568 188,41 2,810

В ходе поиска: оптимальных режимов. каскадных ТНУ для заданных ограничивающих: условий, получена совокупность оптимизируемых

параметров: степень сухости рабочих агентов в начале процесса сжатия - хх а ,

хв и температура конденсации хладона в ИКД. Показатели оптимизированной парокомпрессионной ТНУ приведены в табл. 5.

Здесь д, =<7икд/9о■ коэффициент преобразования, теплоты (КПТ); дат.-количество отпущенной теплоты, кДж/кг; /*=<?икд/(£км1+^км2) - коэффициент

преобразования! энергии (КПЗ) в 77/У; Д/о=(<7Икд+<7о)'г(£км1+£км2) приведенный- КПЭ, учитывающий «полезные эффекты», и рассчитанный в условиях, когда теплота, подведенная в испаритель, отбирается от внешнего охлаждаемого объекта, при этом ■ ТНУ одновременно рассматривается как источник теплоты ихолода; £КмЬ 6|см2.— удельные энергозатраты на сжатие паров рабочих агентов в компрессорах Км1 и Км1 ТНУ.

В качестве базовой модели для расчета верхней, ветви струйного ТНУ компрессора использована, методика, разработанная Е.Я.Соколовым и Н.М.Зингером. Режимы; работы ТНУ в ходе исследования были ограничены следующими пределами: давление-рабочего пара /?р = 1,4-гЗ.б МПа; давление

инжектируемого пара ри = 0,08+0,24 МПа; давление сжатого пара рс= 0,440,6 МПа;

Показатели оптимизированной ТНУ для некоторых из рассмотренных режимов приведены в табл. 6.

Сводные показатели эффективности каскадной ТНУ

Таблица 6

Температурный режим опт. 'икдв. • "С М Но <70. кДж/кг Уотп. • кДж/кг Азк..103, кг/кг

рр= 1,4 МПа; р„=0,24 МПа; рс=0,45 МПа

150/10 0,971 125 0,84 0,92 35,42 398,61 0,065

150/40 0,985 0,90 1,04 61,74 398,61 1,258

150/60 1,000 0,92 1,09 75,513 429,13 1,643

рр = 2,5 МПа; ри =0,24 МПа; рс =0,45 МПа

150/10 0,971 125 0,96 1,15 35,42 178,66 0,065

150/40 0,985 1,15 1,55 61,74 178,66 1,258

150/60 1,000 1,23 1,71 75,513 192,34 1,643

рр = 3,6 МПа; ри =0,24 МПа; рс =0,45 МПа

150/10 0,971 125 1,07 1,37 35,42 126,13 0.053

150/40 0,985 1,45 2,15 61,74 126,13 1,198

150/60 1,000 1,36 2,43 75,513 95,83 1,663

В целом, сопоставляя результаты, приведенные в табл.5 и 6, было выявлено, что для всех рассмотренных режимов каскадная ТНУ со струйным компрессором- по показателям- энергетической и термодинамической эффективности проигрывает ТНУ парокомпрессионного типа, но результирующая экономия топлива в этом случае оказывается относительно высокой. Это объясняется тем, что . ТНУ вытесняет нагрузку не паровой турбины, а котла-утилизатора и тепловые потери на преобразование энергоносителя отсутствуют.

Расчет экономии топлива производился исходя из предположения, что электроэнергия на привод парокомпрессиониой ТНУ поступает от утилизационной паротурбинной установки, входящей в состав ЭТКС.

Четвертая) глава диссертации посвящена вопросу интенсификации процесса теплообмена в теплообменниках замкнутых утилизационных систем ЭТКС с применением интенсификаторов винтового типа. В их числе - накатка по поверхности труб, спиралевидная пружинная вставка, оребрение тонкими ребрами, винтовая крутка труб овального и эллиптического профиля.

Рассмотрены методы сравнительной оценки эффективности теплообменного оборудования и области их применимости для выделенного класса задач. Так, для достижения условий сопоставимости процессов теплообмена проводимых при одностороннем обтекании поверхностей различной конфигурации, выявлена целесообразность использовать безразмерные критерии эффективности, предложенные Гухманом А.А.: 1) по тепловому потоку К 2) по затрачиваемой мощности на транспортировку

теплоносителя Кп%

Интенсифицированные теплообменники-утилизаторы термосифонного типа предлагается включить в состав ЭТКС, организуемой на стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен (поз. 13 и 17 на рис.9). Интенсифицируется внешняя поверхность термосифонных элементов, для чего выбраны интенсификаторы в форме винтового оребрения. и винтообразной крутки труб. Результаты сравнительного анализа теплообменных поверхностей

по критериям „ Кп_ приведены на рис.6. Исходя из этих результатов, выбран наиболее эффективный для синтезируемой ЭТКС вид интенсификаторов (тип 3 на рис.6).

Интенсифицированные теплообменники предлагается также использовать в узлах охлаждения масла теплонасосных установок с винтовыми маслозаполненными компрессорами.

В отечественной практике узел охлаждения масла, отводимого от холодильных и паротурбинных установок, чаще всего представляет собой кожухотрубный теплообменник, в котором охлаждающей средой является вода из системы оборотного водоснабжения. Оборотная вода подается в трубное пространство теплообменника, охлаждаемое масло - в межтрубное. Сложности с эксплуатацией таких систем хорошо известны.

Ведущие зарубежные фирмы Германии и США, предлагают иные варианты организации узлов охлаждения масла для компрессоров холодильных установок, в том числе с использованием воздушных и хладоновых теплообменников. На их основе построена хладоновая. система, охлаждения масла каскадной ТНУ ЭТКС (рис.7), в которой предусмотрена утилизация отводимой теплоты для режимов испарения г0 < 45 °С. Сравнивались маслоохладители четырех видов:

1. Типовой маслоохладитель с гладкотрубным пучком - марки- «МА», производимый АО «Энергомаш» и рассчитанный на пропуск 15 м /ч масла. Охлаждающая среда — оборотная вода, подается в трубы, охлаждаемая среда -масло, обтекает пучок труб.

2. Маслоохладитель с интенсифицировшшым. трубным пучком. Интенсификатор - пружинная вставка. Охлаждающая среда - хладон R133a испаряется в межтрубном пространстве, охлаждаемая среда — масло, подается в трубы. Геометрические размеры интенсификатора: ,5 - 34. мм = I мм.

3. Маслоохладитель с интенсифицированным трубным пучком. Интен-сификатор - винтовая накатка по поверхности труб. Охлаждающая среда -хладон R133a испаряется в межтрубном пространстве, охлаждаемая среда -масло, подается в трубы. Геометрические размеры интенсификатора: л = 34 мм;

А,» 1 мм.

4. Маслоохладитель с интенсифицированным трубным пучком. Трубы -оребренные (геометрические параметры соответствуют типу 3 на рис.5). Охлаждающая среда - хладон R133a испаряется трубном пространстве, охлаждаемая среда - масло, обтекает пучок труб.

Во всех рассмотренных вариантах:, внутренний диаметр теплообменных труб = 14 мм; наружный диаметр - dH = 17 мм, материал труб — латунь.

Для • оценки влияния; геометрических- параметров интенсификатора на теплогидравлические показателиЛ теплообменника в- целом, использовался метод, предложенный М.В.Кирпичевым. Данный метод основан на определении . безразмерного энергетического коэффициента Ео, показывающего соотношение, двух, показателей: 1) удельного теплосъема Q-a • Д/ Вт/м2; 2) удельных энергозатрат на преодоление гидравлического сопротивления К0, приходящихся на единицу поверхности теплообмена, Вт/м2.

В связи с тем, что критериальные уравнения в форме известных

зависимостей для условий ламинарного течения вязких сред в

трубах с одинарной винтовой накаткой в литературе отсутствует, была произведена математическая обработка экспериментальных данных, опубликованных автором ранее [2-5,7 11], и получено следующее соотношение

которое справедливо с погрешностью ±8,3% для режимов течения рабочих сред, ограниченных условием

Неравенство (7) определяет границу, разделяющую ламинарный режим: течения и переходный режим для интенсификаторов данного типа.

Гидравлическое сопротивление трубы с винтовой накаткой определялось соотношением:

где Ке - число Рейнольдса, рассчитанное для эквивалентного диаметра канала.

Результаты сравнительного анализа приведены на рис.8. Из всех рассмотренных типов маслоохладителей наиболее эффективным в данных условиях оказался вариант номер 4.

Эффект от включения в ЭТКС интенсифицированных теплообменников учитывался в ходе построения математической модели объекта.

В пятой главе представлена методика структурного моделирования синтезируемой ЭТКС, которая включает в себя следующие положения:

1. В ходе математического описания структуры внутренних и внешних-связей объекта исследования, идентифицируются замкнутые последовательности элементов (контуры), а также выявляются доминирующие элементы, входящие в их состав.

2. ИБС объекта графически отображает топологию структурной организации исследуемой системы. В общем виде, она представляет собой ориентированный граф. Вершинами графа являются вычислительные блоки, а дугами потоки информации. Каждый включенный в ИБС элемент оборудования является вычислительным блоком (совокупностью математических операций), для определения неизвестной выходной информации на основе заданной входной.

3. Идентификация контуров в ИБС производится на основе построения матрицы смежности, сокращенной матрицы смежности А и производных матриц, получаемых умножением матрицы А самой на себя (А ).

4. Для выявления потоков, посредством которых образуются контуры ИБС, составляется матрица циклов, основными характеристиками которой являются ранг контура и частота потока. Ранг контура указывает количество потоков, посредством которых он образуется, а частота потока представляет

(8)

собой количество контуров, в которых появляется данный поток..

Для определения минимальной совокупности потоков, которые нужно разорвать, чтобы исключить неоднозначности в исследуемом объекте, накладывается следующее условие: поток г включается в потоку , если каждый контур, в котором находится поток г, содержит также и ноток/ Таким образом, все потоки, которые включены в другие потоки этих же контуров, выводятся из области рассмотрения. В результате образуется сокращенная матрица циклов.

Таким образом, разрыву подлежат потоки, входящие в контуры минимального ранга и имеющие максимальную частоту.

5. Параметры, определяющие состояние потока, представляются переменными потока. Типичное множество переменных теплового потока включает как минимум один расходный и два термодинамических параметра, кроме этого, накладываются дополнительные условия,; ограничивающие область допустимых решений. Механические и электрические связи представляются однопараметрическими и характеризуются величиной мощности. Если материальный поток состоит из нескольких компонентов, то соответствующие параметры задаются для каждого компонента в отдельности.

6. Поток считается известным в том случае, когда все его переменные вычисляются в соответствующих информационных блоках или их значения принимаются заранее.

В качестве допущения к структурному моделированию исследуемых объектов принимается условие, что уравнения, описывающие процессы в каждом элементе схемы известны и заданы системой балансовых уравнений, а параметры выходных потоков любого элемента схемы можно рассчитать, если известны параметры входных потоков.

7. Для каждого из рассматриваемых узлов ИБС определяется количество уравнений, связывающих параметры входящих и выходящих связей (п) и

количество независимых параметров, входящих в них (лн):

Лн=Лп+"н.у.- "неоир. > (9)

где и'1Г общее количество параметров входящих связей; «неопр. ~ количество неопределённостей в параметрах выходящих из узла связей; пиу - количество условий, наложенных на параметры входящих связей; лп - общее число параметров узла.

На основе данной методики, проведено структурное моделирование ЭТКС, синтезируемой на стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен (см. рис.9). В исследуемом объекте выявлены следующие контуры:

контур 1 связывает между собой элементы: 1-2-3-8-9-10-11-12-6; контур 2 связывает между собой элементы: 1-2-3-8-16-6; контур 3 связывает между собой элементы: 4-7-8-9-10-11-12-6; контур 4 связывает между собой элементы: 4-7-8-16-6; контур 5 связывает между собой элементы: 5-7-8-9-10-11-12-6; контур 6 связывает между собой элементы: 5-7-8-16-6;

Г"

12

18 ■

-С

—I 16

4 —*

20

т:

17

52.

53-

21

22

8з

8а

81

24

26

11 28

9 25 10

23

12

45

15

34

14

33

29

31

32

ь1

13

36

21

30

49 48 VI 46

В"

"47

51 , 50

19

37

43

11Е

16 38 17 41 » 18

54

40

58 57 ► 22 -

42

■ 59

-*55

►56

Рис.9. системы энерготехнологического комбинирования стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен

пучки перегрева сырья в трубчатой печи 8; 82 - пароперегревательные пучки; 83 - горелки печи

контур 7 связывает между собой элементы: 2-3; контур 8 связывает между собой элементы: 12-13; контур 9 связывает между собой элементы: 16-17; контур 10 связывает между собой элементы: 19-20; контур 11 связывает между собой элементы: 19-21.

Элементы 14 (УРП - узел распределения потоков пара), 15 (паровая турбина), 19 (дополнительно устанавливаемый дымосос) относятся к разомкнутым последовательностям.

Просмотр потоков, посредством которых образуются обратные связи в структуре ЭТКС, показал, что в действительности контуров не 11, а 14. С точки зрения структуры важно только наличие связи, ее физическое содержание в данном случае не принимается во внимание. Так как связь элементов 8 и 9 осуществляется двумя потоками (23 и 24 на рис.9), то в действительности контуры 1, 3, 5 двойные - каждый из них содержит еще один условно-вложенный контур, отличающийся только списком дуг. Соответственно, эти вложенные контуры получили номера 12, 13,14.

Выявлен набор потоков, наиболее предпочтительных для организации мест разрыва: 1) разрывая поток 10, одновременно размыкаются 6 контуров, а именно контуры 1,3,5 и с 12 по 14. Последовательность расчета элементов, включенных в эти контуры: Блок 6 (УРК - узел распределения конденсата) -» Блок 1 (ИХ) -> Блок 2 (И2) -» Блок 3 (ИЗ) -» Блок 8 (печь) -» Блок 9 (УССП -узел смешения сырья и пара) —» Блок 10 (реактор) —> Блок 11 (УВК - узел впрыска конденсата) —> Блок 12 (КУ1).

2) разрывом потока 20 одновременно размыкаются 3 контура — с номерами: 2,4,6. Последовательность расчета элементов: Блок 8 (печь) -» Блок 16 (КУ2) —> Блок 17 (ТТС2) —> Блок 6 (УРК) —> Блок 4 (подогреватель топливного газа) -» Блок 5 (подогреватель абгаза) —> Блок 7 (УСТ- узел смешивания топлив).

3) разрывом потока 8 размыкается контур номер 7, последовательность расчета элементов: Блок 3 (ЯЗ)-> Блок 2 (И2).

4) разрывом потока 31 размыкается контур номер 8, последовательность расчета элементов: Блок 12 (КУ\) -> Блок 13 (7ТС1).

5) разрывом потока 40 размыкается контур номер 9, последовательность расчета элементов: Блок 16 (КУ2) -> Блок 17 (ТТС2).

6) разрывом потока 47 размыкается контур номер 10, последовательность расчета элементов: Блок 19 (система скрубберов) —> Блок 20 (АВЗ).

7) разрывом потока 50 размыкается контур номер 11, последовательность расчета элементов: Блок 19 (система скрубберов) —» Блок 21 (ТНУ).

Шестая глава' посвящена математическому моделированию ЭТКС с целью оптимизации ее режимных параметров.

Обобщенная постановка задачи поиска оптимальных параметров ЭТКС в процессе ее модификации осуществлялась на основе методик, предложенных Поныриным Л.С, и разработок Института систем энергетики, им. Л.А. Мелснтьсва Сибирского отделения РАН по синтезу оптимизированных теплоэнергетических объектов.

Так, задача решалась исходя из следующих допущений:

1. Характеристика вида схемы представляет собой целочисленную функцию.

2. Типы включаемых в схему конструкций, их компоновка (последовательность расстановки элементов в схеме) и стандартизированные параметры, а также фазы термодинамического состояния энергоносителей и технологических потоков - могут быть представлены в виде целочисленных или дискретных функций.

3. Термодинамические и расходные параметры связей между узлами, формирующими схему, представляются непрерывными функциями.

4. Некоторые конструктивные параметры узлов в процессе модификации исходной системы также представляются непрерывными функциями.

5. В связи с различным (непрерывным или дискретным) характером изменения параметров системы, непрерывность изменения значений искомых критериев оптимизации достигается только при фиксированных величинах целочисленных функций. При изменении этих величин происходят скачкообразные изменения искомых критериев, а также может измениться и вид их зависимостей от непрерывных параметров.

Обобщенная задача оптимизации ЭТКС сводится к смешанной задаче нелинейного программирования и формулируется следующим образом: найти

ф{х.х)а при (х,х)е R, (П)

где R - область допустимых значений, задаваемая условиями

При этом предполагается, что при фиксированных значениях X функции дифференцируемы.

Здесь X - совокупность дискретно изменяющихся параметров; X -совокупность независимых параметров, изменяющихся непрерывно; о-совокупность заданных характеристик внешних учитываемых факторов;

/ — {ft./2...../а) ~ совокупность технологических характеристик узлов объекта, по

которым задаются ограничивающие условия; а„, - размерность рассматриваемого пространства; - некоторое конечное множество дискретных элементов размерности t; индексы «min» и «max» - указывают, соответственно на минимальное и максимальное значение.

Особенностью моделирования теплоэнергетических объектов, к которым можно отнести и ЭТКС, является наличие, т.н. «цепочек» связей между балансовыми уравнениями. Это дало возможность представить полную систему модели из n-уравнений в виде строгой последовательности подсистем. Достаточно ограничить определяющие входные и выходные параметры

подсистем (вектор независимых параметров X) с помощью условий вида (13), чтобы все зависимые внутренние параметры подсистемы автоматически стали удовлетворять данному условию.

В результате, реализация поставленной задачи разбивается на два этапа, связанные между собой итерационными процедурами:

Этап 1. Нахождение совокупности оптимальных параметров X, т.е. параметров, которые в области определения изменяются непрерывно.

Этап 2. Определение совокупности оптимальных параметров X, т.е. параметров, изменяющихся дискретно.

В ходе построения математической модели ЭТКС стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен был принят ряд дополнительных допущений, которые по своему назначению разделяются на две группы:

Допущения первой группы характеризуют особенности структуры ЭТКС, основные из них перечислены ниже:

1. Конструктивное исполнение основных технологических элементов ЭТКС остается неизменным. Их нагрузка также принимается величиной постоянной и соответствует номинальным значениям, указанным в технологическом регламенте стадии. К таким элементам относятся: трубчатая печь; реактор; станция испарения сырья; станция подогрева топлива и абгаза.

2. Конструктивное исполнение скрубберов остается неизменным, однако режимные характеристики (тепловые и расходные), претерпевают небольшие изменения для достижения соответствия с условиями работы утилизационной системы на базе ТНУ. При этом система из трех скрубберов представлена в математической модели единым блоком. :

3. Для выработки пара давлением до 1,4 МПа используются котлы газотрубного типа. Переход к режимам утилизационной выработки пара более высоких параметров, требует использования котлов водотрубного типа.

. 4. Дополнительное количество электроэнергии, которое затрачивается в синтезируемой ЭТКС (на привод ТНУ и дополнительно устанавливаемого дымососа), в первую очередь поступает от утилизационной турбины, и только ее недостаток восполняется из внешних систем РАО ЕЭС.

Допущения второй группы задают ограничения параметров:

1. Параметры пара, вырабатываемого в котлах-утилизаторах КУ1 и КУ2 одинаковы, и ограничены пределами: 0,45 £ ра И 3,4 МПа;. 150<*„5350 °С, при этом существует зависимость температуры перегрева получаемого пара от его давления. Данные параметры в математической модели, соответственно, обозначаются как Хц\Хц, где 1 = 1л - номер варианта текущего расчетного сочетания данных параметров; п - общее количество рассматриваемых вариантов.

2. Параметры пара, отпускаемого от ТНУ каскадного типа, ограничены пределами: давление 0,45 £/>„£ 1,4 МПа; состояние - сухой насыщенный пар. Для определения данного параметра принято обозначение

номер варианта текущего расчетного сочетания данного параметра с параметрами высшего уровня; т - общее количество таких вариантов.

3. Параметры утилизируемой из системы скрубберов теплоты ограничены пределами: температура 405гп£80 °С. Для обозначения этого параметра принято обозначение - номер варианта текущего расчетного

сочетания данного параметра с параметрами более высоких уровней; / - общее количество возможных вариантов.

Оптимальная последовательность расчета элементов ЭТКС при реализации математической модели отличается от полученной в результате структурного анализа объекта. Так, в связи с тем, что параметры потока 20 в ходе оптимизации ЭТКС жестко зафиксированы, для размыкания совокупности контуров {2,4,6} принят поток с номером 11.

На рис. 10-11 представлены блок-схемы алгоритма главной процедуры программы реализации математической модели на ЭВМ, и процедуры вычисления значения целевой функции при некоторой заданной совокупности ее параметров. В основу построения данных алгоритмов был заложен метод покоординатного спуска. В качестве целевых функций задачи оптимизации были выбраны коэффициенты полезного использования {КПП) теплоты и эксергии (1). Результаты реализации программы приведены в табл.7-8.

Таблица 7

Результаты расчета ЭТКС при максимальном ц\иИ

Подвод Отвод

Поток Е,% Поток Е,%

Топливо 61,3 83,45 Контактный газ 1,0 0,28

Пар 61.9 55,7

Пар 19,6 12,12 Горячая вода 3,9 0,49

Сброс теплоты с обор, водой 4,0 0,98

Промышленная вода 12,2 3,78 Сброс теплоты с воздухом в АВЗ 0,4 0.03

Потери из-за хим. недожога 3,0 3,0

Электроэнергия (доп.) - - Электроэнергия 5,6 5,5

Оборотная вода- Потери от нар. охлаждения 8,2 7,7

Потери с уходящими газами 4,3 2,8

Воздух 0,2 0,01 Теплота воды, сливаемой в канализацию 7,2 0,8

Сырье 0,5 0,02 Теплота продувочной воды (слив) 0.5 0,03

Потери из-за необратимости. процесса теплообмена 0 22,7

Всего: 100 100 Всего: 100 100

Тепловой КПП 72,4%

Эксергетический КПИ 62,0%

Для определения затрат топлива, производимых на выпуск каждого из видов технологической и энергетической продукции комбинированных систем предложена . методика, в которой, в частности, предусматривается распределение потерь теплоты с уходящими газами.

Звод и обработка исходной информации, задание шагов изменения непрерывных ' параметров, а также/тах ,-УП1ах ;Ктт

1=0 И

Блок определения параметров X и; X 2/

Блок определения совокупности параметров X

;=о

Блок определения параметров Хз//

£ = 0

Блок определения параметров X Щк

Блок определения значения целевой функции Ф, накопления и сравнения данных

' Вывод данных

1'ис.Ю. Блок-схема алгоритма задачи поиска оптимальною значения целевой функции

. Получение данных из главной процедуры '

Начальное приближение значений расходов:

<?5 = 0; 1; С]о = С]2 + С43; £9 = С™** и пр. параметров

Расчет УРК

4 /

Расчет станции Сд — Сс)

к> \£5 испарения сырья с9

Расчет станции подогрева топлива и абгаза

Расчет печи

Расчет УССЛ

Расчет .реактора

Расчет УВК 12 Расчет КУ1

Расчет ТНУ

Рис.] 1. Алгоритм вычисления значения целевой функции при заданной совокупности ее параметров

Распределений затрат топлива по видам отпускаемой продукции ЭТКС

Таблица 8

Исходная. Модифицированная

Вид продукции ЭТКС, % ЭТКС, %

Технологическая: контактный газ 45,0 25,3

Энергетическая, в том числе: 55,0 74,7

Пар р = 0,6 МПа 51,2 84,4

Горячая вода 3,8 2,8

Электроэнергия (за вычетом доп. - 6,9

затрат на собственные нужды)

Всего: 100 100

В соответствии с данной методикой, доли расхода теплоты в ЭТКС на технологическую и энергетическую продукцию составляют:

р I Чг^техн. \-"..,техн. ¿_Уиол.к + 2_,ЧпотЛ . к=1_1=1

®гсхн. ~ ~

н

Х^арих./ «»I

Соответственно затраты топлива составляют:

®энерг. ~ ' ~ Стехн. •

«.•1а

прих.(

°гехн.

вУ-Т. °энерг.

*энсрг.-Х^рих,-1-1

Г~

(15)

(16)

Индекс i соответствует номеру потока энергоносителя; к — типу отпускаемого продукта; / - виду тепловых потерь; индексы «прих.», «пот.» соответствуют количеству введенной теплоты и ее потерям.

Результаты расчета по данной методике для ЭТКС стадии дегадрирования изоамиленов в изопрен представлены в табл.8.

Как видно из табл. 7-8, затраты топлива на рассматриваемой стадии остались неизменными, но для варианта модифицированной ЭТКС доля его полезного использования выросла почти на 20%. Эта доля целиком относится на производство дополнительного количества энергоресурсов, и структура распределения топлива между видами продукции ЭТКС существенно меняется.

Показатели эффективности ЭТКС, оптимизированной по показателю ПШК оказались существенно выше, чем показатели исходной системы.. Так, значение Лкпи возросло на 29%, а соответствующее значение Т)кпи - на 38,8%.

Показатели эффективности ЭТКС, оптимизированной по "показателю ^кпи , практически совпали с приведенными в табл.7. Расхождение составило доли процента, что в практических расчетах является, допустимой погрешностью. Такое совпадение объясняется вынужденными ограничениями технологического регламента для системы скрубберов стадии дегидрирования изоамиленов. Эффект, полученный в высокотемпературной части ЭТКС,

включающей в себя печь, котлы-утилизаторы, паровую турбину- и непосредственно связанное с ними теплообменное оборудование, нивелируется последующей малоэффективной стадией отвода теплоты, на низком температурном уровне. .

Для реализации представленных математических моделей разработаны программы на языке Visual Basicfor Application.

Выводы и рекомендации

1. Анализ структуры энергетических балансов нефтехимических технологий по производству изопрена и синтетического изопренового каучука СКИ, а также условий их совместной эксплуатации с системами энергообеспечения, позволил сделать ряд выводов:

• потребление топливно-энергетических ресурсы в рамках исследуемых объектов характеризуется очень низкими показателями эффективности. Так, тепловой КПП технологических систем составил, в среднем, 45%, а эксергетический КПИ- всего 25%.

• суммарное количество теплоты, отводимое от охлаждаемых технологических потоков в окружающую среду, достигает здесь 30% от объема всех попребленных топливно-энергетических ресурсов, т.е. имеет тот же порядок, что и количество теплоты, подведенное от внешних источников:

• значительная доля теплоты (от 40 до 80% на различных стадиях), сбрасываемой в теплообменниках-охладителях рассматриваемых технологий может быть рекуперирована в рамках замкнутых утилизационных систем'с термотрансформаторами - тепловыми насосами. При этом вытесняется нагрузка систем теплоснабжения, хладоснабжения и оборотного водоснабжения.

2. С целью проведения системных исследований сложноструктурированных ЭТКС, организуемых в рамках рассматриваемых производств, был разработан ряд расчетных методик.- Данные методики реализованы на примере самой энергоемкой стадии в технологии получения изопрена - стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен.

3. В ходе структурного моделирования синтезируемой ЭТКС выявлено, что с целью размыкания контуров, входящих в ее состав, связи с жестко зафиксированными параметрами разрывать нецелесообразно, поскольку они не дают возможности выявлять параметрические возмущения системы. Данная ситуация характерна для ЭТКС, синтезируемых на базе действующих производств, где режимы основного технологического оборудования не претерпевают существенных изменений.

4.' Методику анализа энергетической и термодинамической эффективности ЭТКС предложено дополнить этапом синтеза (восстановления) связей, так как результаты, полученные в процессе декомпозиции сложноструктурированного объекта, не позволяют с достаточной степенью точности оценить его показатели в целом.

5. Предложена структура ЭТКС, позволяющей в рамках стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен существенно увеличить объем отпуска водяного пара, а также организовать выработку горячей воды и электроэнергии. В состав утилизационной системы ЭТКС входят: два котла-утилизатора, работающие на контактных и дымовых газах, отводимых от трубчатой печи,

выносные термосифонные теплообменники-экономайзеры, паровая турбина с противодавлением, а также низкотемпературная утилизационная система с ТНУ каскадного типа.

6. Выявлена новая область применения ТНУ каскадного типа - выработка пара промышленных параметров на базе низкопотенциальных ВЭР технологии.

7. Разработана методика расчета и оптимизации режимных параметров: циклов ТНУ каскадного типа с винтовыми компрессорами. Определена совокупность оптимизируемых параметров, которыми являются: степень сухости рабочих агентов в начале процесса сжатия и температура, поддерживаемая в испарительно-конденсаторном аппарате.

8. Исследована энергетическая и термодинамическая эффективность циклов парокомпрессионных ТНУ с винтовыми компрессорами замкнутого и открытого типов со сжатием рабочих агентов по правой пограничной кривой и со сжатием из области влажного пара для характерных диапазонов параметров утилизируемых ВЭР и отпускаемого теплоносителя.

9. Разработана методика для расчета и оптимизации рабочего цикла каскадной ТНУ открытого типа с использованием струйного компрессора и проведено исследование его эффективности для характерных рабочих условий.

10. Получены аналитические зависимости термодинамических параметров хладона R133a на линии насыщения от температуры для диапазона 10+130 °С.

11. Выявлено, что для ЭТКС с утилизационной выработкой электроэнергии, каскадные ТНУ парокомпрессионного типа (открытых и закрытых) имеют преимущество по сравнению вариантом, предусматривающем установку струйного компрессора на верхней ветви каскада.

12. На основе методик расчета критериев эффективности теплообменных поверхностей, предложенных Кирпичевым В.М. и Гухманом А.А., для рабочих диапазонов эксплуатации теплообменников-утилизаторов теплоты ВЭР охлаждаемых газов определены наиболее выгодные конструктивные конфигурации рабочих элементов с интенсификаторами винтового типа.

13. Обработкой экспериментальных данных получены критериальные зависимости для расчета числа Nu, характеризующего интенсивность теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в трубах с винтовой накаткой.

14. Предложена хладоновая система охлаждения масла винтовых компрессоров ТНУ и паровой турбины ЭТКС с интенсифицированным маслоохладителем и утилизацией отводимой теплоты.

15. Построена математическая модель ЭТКС стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен, позволяющая описать поведение исследуемого объекта в процессе его модификации и поиска оптимального сочетания режимных параметров.

16. Предложена методика определения затрат топлива, производимых в ЭТКС на каждый из видов отпускаемой технологической и энергетической продукции.

17. Сравнение показателей энергетической и термодинамической эффективности оптимизированной ЭТКС и исходной системы стадии дегидрирования показало повышение теплового КПИ на 29%, а

эксергетического КПИ- на 39%.

Основные положения диссертации опубликованы. в следующих печатных работах:

1 Анализ. теплоэнергетической эффективности производства триацетатцеллюлозных, кинофотоматсриалов .// Назмеев Ю. Г., Конахина И. А., Шайхутдинов А. А., Исхаков Д. М. / Промышленная энергетика, 1989, № 2, С. 40-42.

2 Nazmeev Y.G. Konakhina I .A». Mathematical modeling and experimental investigation of heat exchange intensification process in laminar flow of viscous.fluid in tubes with screw rolling. Proc. of First Baltic Heat Transfer Conference, Goteborg, Sweden, 1991.

3 Назмеев Ю.Г., Доневски Б., Ду Плессис Ж.Р.,. Конахина И.А. Теплообмен при течении нелинейной вязкоупругой жидкости в трубах с винтовой накаткой. // Мат. II-го Минского международного Форума по тепло- и массообмену, Минск: АНК "ИМТО им. А.ВЛыкова", 1992 г.

4 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Расчет профиля скорости при течении нелинейной вязкоупругой жидкости в трубах с винтовой накаткой. Инж.-физ. ж., т.62, № 3, 1992. с.373-379.

5 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Исследование процесса интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязких жидкостей в трубах с винтовой накаткой. Теплоэнергетика, № 11, 1993 г.

6 Nazmeev Y.G. Konakhina LA.. An increase of thermodynamic and ecological efficiency for synthetic isoprene rubber roduction. Proc. 5-th . international energy conference, Seoul, 1993.

7 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Исследование процесса интенсификации теплообмена при ламинарном течении нелинейной вязкоупругой жидкости в трубах с винтовой накаткой. // Матер, юбилейной научной конференции Казанского филиала МЭИ,. посвященной 25-летию КФ МЭИ, Казань: Каз. фил. Моск. энерг. инта, 1993 г.

8 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука (I и II стадии). Материалы докладов итоговой научной конференции профессорско-преподавательского состава. Казань: Каз. фил. Моск. энерг.ин-та, 1995 г.

9 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука (III и IV стадии). Материалы докладов итоговой научной конференции профессорско-преподавательского состава. Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та,.. 1995 г.

10 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Кумиров Б.А., Цыганов Е.В. Математическая модель башенной градирни. Материалы докладов итоговой научной конференции профессорско-преподавательского состава. Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1995 г.

И Конахина И.А., Исследование интенсификации теплообмена ггри

РОС •• '¡¡ОПАЛЬНАЯ 1 ПОТЕКА L.iltfTCpijpr ОЭ 200 акт

течении нелинейно вязко-упругой жидкости в трубах с винтовой накаткой. Межвузовск. сб. науч. тр. «Интенсификация тепло и элсктро-энергетических процессов». Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1995 г. '

12 Назмеев Ю.Г., Муслимов Р.А., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука. Промышленная энергетика. 1995. №4.С.35-37.

13 Назмеев Ю.Г., Гатауллин B.C. , Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука // Промышленная энергетика. 1995. № 2. С.34-36.

14 Бакаев М.Р., Конахина И.А., Назмеев Ю.Г. Организация оптимального энергоиспользования при производстве изопрена // Тез. докл. IV конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-96».- Нижнекамск, 1996.С: 157.

15 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука . Промышленная энергетика. 1996. № 4. С.39-42.

16 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Бакаев М.Р. Повышение эффективности' энергоснабжения производства синтетического изопренового каучука // Материалы докладов итоговой научной конференции профессорско-преподавательского состава. Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1996г.

17 Конахина И.А. Использование метода расщепления по физическим факторам в математическом моделировании процесса теплообмена при Течении вязкой жидкости в каналах, обладающих винтовой симметрией // Материалы докладов республиканской научной конференции «Проблемы энергетики». Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1997 г.

18 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Вачагина Е.К., Бакаев М.Р. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука. Промышленная энергетика. 1997. № 4. С.40-42.

19 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Вачагина Е.К., Бакаев М.Р. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука. Промышленная энергетика. 1998: № 5. С.34-38. '

20 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Бакаев М.Р. и др. Интенсификация процессов теплообмена в системах отвода теплоты производства синтетического изопренового каучука СКИ-3 / Материалы докладов 2-й Российской национальной конференции по теплообмену, 1998.

21 Конахина И.А., Бусыгина М.В. Оценка эффективности метода интенсификации теплообмена при использовании вставок из скрученной ленты в теплообменных трубах // Материалы докладов республиканской научной конференции «Проблемы энергетики». Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1998 г.

22 Конахина ИА", Конахин A.M., Сатрутдинов Л.И., Будилкин В.В. Теоретическое исследование гидродинамики при течении вязкой жидкости в трубах с тонкими винтовыми ребрами. Матер, докладов

республиканской научной конференции «Проблемы энергетики». Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-тну 1998 г.

23 Конахина И.А., Конахин:А.М.,' Будилкин В.В.. Интенсификация .теплообмена в. подогревателях вязких нефтепродуктов и охладителях масла, применяемых на электрических станциях. Матер, докладов

. республиканской научной. конференции «Проблемы энергетики». Казань: Каз. фил. Моск. энерг. ин-та, 1998 г.

24 Назмсев. Ю.Г., Конахина И.А., Бакаев М.Р. и др.: Создание комплексных утилизационных систем в производстве синтетического изопреновогр каучука. Материалы. докладов второго международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике (ЭЭЭ-2), Том 2. - Казань: КФ МЭИ, 1998, с.59-62.

25 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Валиев Р.Н. Построение эффективного энерготехнологического комплекса для утилизации тепловых ВЭР в производстве изопрена. // Тр. научно-практ. конф. «Энергосбережение в химической технологии 2000», 2000.

26 Конахина И.А., Корнилаева Л.В., Осипов А.Л. Организация эффективного тепло-хладоснабжения технологических процессов химических производств на базе ТНУ..-.// Материалы докладов Республиканской . научно-технической конференции «Проблемы энергетики», посвященной 80-летию плана ГОЭЛРО и образования КГЭУ. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2000 г.

27 Конахина И.А.,. Валиев Р.Н., Вачагина ЕХЭкономия энергоресурсов

: на заводе изопренового каучука СКИ-3 АО «Нижнекамскнефтехим»

за счет использования ВЭР второй стадии дегидрирования в производстве- изопрена // . Тр. научно-практ.. конф.. «Энергосбережение в химической технологии 2000». Нижнекамск, 2000-С.45.

28 Конахина И.А., Назмеев Ю.Г. Энерготехнологическое комбинирование процессов нефтехимической промышленности. // Материалы докладов Российского национального симпозиума по энергетике. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. 2001. с. 185-188

29 Назмеев Ю.Г. Конахина И.А. Организация энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности. - М.: Издательство МЭИ, 2001 - 347 с.

30 Конахина И.А. Анализ тепловой и термодинамической эффективности систем энерготехнологического комбинирования высокотемпературных установок в производстве изопрена. // Мат. Межд. Научно-техн. Конф. «Наука и новые технологии в энергетике», посвященной 90-летию академика Ш.Чокина. -Павлодар: ПГУ им. С.Торайгырова, 2002, с. 147-153.

31 Конахина И.А. Комбинированная выработка технологической и энергетической продукции на стадии- дегидрирования изоамиленов в производстве изопрена. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 34, 2003, с.27-38.

32 Назмеев Ю.Г. Конахина И.А. Теплоэнергетические системы и энергобалансы промышленных предприятий. - М.: Издательство МЭИ, 2003-407 с.

i169 15

33 Конахина ИА Организация утилизационных систем теплохладоснабжения нефтехимических производств на базе тепловых насосов. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 9-10,2003, с.35-47,

34 Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Сосунова Л.В. Анализ структуры комбинированных энерготехнологических систем, включаемых в состав нефтехимических производств. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 9-10,2003, с.58-74.

35 Назмеев Ю.Г. Конахина И.А. Повышение эффективности систем охлаждения масла холодильных и теплонасосных установок. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 9-10,2003, с. 162-168.

36 Назмеев Ю.Г. Конахина И.А., Сосунова Л.В. Математическое моделирование задачи оптимизации энергетических и термодинамических параметров синтезируемых энерготехнологических систем, включаемых в состав нефтехимических производств. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 11-12,2003, с.24-43.

37 Конахина И.А. Применение тепловых насосов каскадного типа в утилизационных системах теплоснабжения нефтехимических производств. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 11-12, 2003, с.9-23.

38 Конахина И.А. Сравнительный анализ каскадных ТНУ замкнутого и открытого типов. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 1-2, 2004, с.27-38.

39 Конахина И.А Оптимизация энергических параметров комбинированных энерготехнологических систем. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 3-4,2004, с.43-47.

40 Конахина И.А Обобщенная постановка задачи оптимизации режимных параметров при синтезе систем энерготехнологического комбинирования. Изв. вузов. «Проблемы энергетики». № 5-6, 2004, с.13-18.

Лиц. № 00743 от 28.08.2000 г.

Подписано к печати

Гарнитура «Times»

Физ. печ. л. 2.25

Тираж 100 экз._

06.09.2004 г. Вид печати РОМ Усл. печ.л. 2.12 Заказ №

Формат 60 х 84 / 16 Бумага офсетная Уч.-изд. л. 2.25

2/f*f

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51 36

Введение.

1. Проблемы и перспективы развития систем энерготехнологического комбинирования в нефтехимической промышленности. Методология проведения исследований по их эффективной организации.

1.1.Структура топливно-энергетического баланса крупнотоннажных производств химической и нефтехимической промышленности.

1.2.Производственные, энергетические и общеэкономические аспекты организации комбинированных энерготехнологических систем в промышленности.

1.3.Системный подход в задачах анализа, синтеза и оптимизации

• сложных теплотехнических систем и установок.

1.4.Алгоритм проведения исследований.

2. Общая характеристика теплотехнологии производств изопрена и синтетического изопренового каучука.

2.1. Анализ структуры энергозатрат на производство технологической продукции.

2.2.0сновные направления энерготехнологического комбинирования высокотемпературных установок нефтехимических производств.

2.3.Теплотехнология стадии дегидрирования изоамиленов в производстве изопрена.

2.4.Анализ исходной системы на основе показателей тепловой и термодинамической эффективности.

2.5. Организация системы энерготехнологического комбинирования на стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен.

2.6. Характеристика смежных стадий производства изопрена и синтетического изопренового каучука. Ю

3. Энерготехнологическое комбинирование низкотемпературных процессов производств изопрена и синтетического изопренового каучука.

3.1. Организация утилизационных систем теплохладоснабжения на базе парокомпрессионных ТНУ.

3.2. Исследование режимных параметров каскадных парокомпрессионных ТНУ замкнутого типа и оптимизация их по показателям энергетической и термодинамической эффективности.

3.3. Анализ показателей энергетической и термодинамической эффективности каскадной ТНУ открытого типа, работающей на отпуск водяного пара.

4. Организация замкнутых утилизационных систем на базе интенсифицированного теплообменного оборудования.

4.1. Построение замкнутых утилизационных систем промышленных предприятий.

4.2. Интенсификация теплообменного оборудования утилизационных систем, включаемых в состав ЭТКС.

4.3. Методы сравнительной оценки эффективности

• теплообменного оборудования.

4.4. Использование эффективного теплообменного оборудования на термосифонах.

4.5. Утилизация теплоты ВЭР нагретого масла, отводимого из маслозаполненных винтовых компрессоров ТНУ и от паровой * турбины ЭТКС.

5. Структурный анализ синтезируемой ЭТКС стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен.

5.1. Математическое описание структуры сложных систем и определение доминирующих элементов в принятии решений.

5.2. Графоаналитическое описание синтезируемой ЭТКС.

6. Определение оптимальных тепловых и термодинамических параметров синтезируемой ЭТКС стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен.

6.1. Обобщенная постановка задачи поиска оптимальных параметров теплоэнергетического объекта в процессе его

• модификации.

6.2. Математическое описание задачи энергетической и термодинамической оптимизации параметров синтезируемой ЭТКС.

6.3. Анализ результатов исследования.

• 6.4. Методика определения расхода топлива, приходящегося на каждый из видов вырабатываемой в ЭТКС технологической и энергетической продукции.

Интерес к созданию комбинированных энерготехнологических систем и энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности возник в начале 70-х годов прошлого века, в период энергетического кризиса, качественно изменившего ситуацию на мировом рынке топливно-энергетических ресурсов. Нефтехимические предприятия России, характеризуемые высокой удельной энерго- и материалоемкостью выпускаемой продукции, столкнулись тогда с необходимостью снижения доли энергозатрат в структуре ее себестоимости для поддержания конкурентоспособности на внешних рынках. Однако в нашей стране эти тенденции тормозились искусственно поддерживаемыми низкими ценами на энергоносители, что, в конечном итоге, привело к продолжению экстенсивного развития промышленных отраслей и систем их энергообеспечения.

Инфраструктура, имеющихся в настоящее время, промышленных комплексов крупнотоннажных производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей России складывалась преимущественно в период низких внутренних цен на энергоресурсы, что обуславливало низкую окупаемость решений, направленных на модернизацию внутризаводских систем энергоснабжения. Капитальные затраты на приобретение и установку нового оборудования оказывались несоизмеримыми с эффектом, достигаемым за счет экономии энергоресурсов. Несмотря на общепризнанные достижения отечественных исследователей в области анализа, синтеза, интенсификации и оптимизации энерготехнологических процессов, практическое приложение теоретических и экспериментальных разработок оказывалось экономически малоэффективным. Поэтому они чрезвычайно редко находили реальное воплощение.

Быстрые экономические преобразования, проводимые в нашей стране, кардинально изменили условия хозяйственной деятельности предприятий, на которые наложились также и внешние факторы, связанные с ростом мировых на все виды топливно-энергетических ресурсов. Отечественные нефтехимические предприятия теперь конкурируют не только на внешних, но и на внутренних рынках что, в конечном счете, приводит их к необходимости снижения себестоимости выпускаемой продукции.

Нефтехимическая и нефтеперерабатывающая отрасли, наряду с добывающими отраслями, являются бюджетообразующими, поэтому от состояния промышленных объектов данных отраслей непосредственно зависит экономическая ситуация в стране. Относительно низкая отпускаемая цена продуктов производства промышленных комплексов связана, прежде всего с тем, что стоимость топливно-энергетических ресурсов на внутреннем рынке по-прежнему регулируется государством на уровне в 30%-40% от мировых цен, а стоимость труда в России в условиях экономического спада и дефицита рабочих мест, составляет менее 10% аналогичных показателей развитых стран.

В не столь отдаленном будущем прогнозируется сближение внешних и внутренних цен не только на энергоресурсы, но и на всю продукцию, выпускаемую отечественными производителями. В частности, установление на внутреннем рынке мировых цен на энергоносители, является одним из главных условий вступления России в ВТО. Низкий уровень оплаты труда указывается аналитиками как основной фактор, сдерживающий тенденцию к стабилизации и дальнейшего экономического роста России и стран СНГ, что подталкивает правительство к принятию мер по повышению благосостояния населения, а, следовательно, и к росту заработной платы и отчислений на социальные нужды. Таким образом, проблема снижения себестоимости продукции за счет уменьшения доли затрат на топливо и энергоносителей, для предприятий химического и нефтехимического комплекса, представляется чрезвычайно важной, требующей безотлагательных и эффективных действий по ее решению.

Главной проблемой отечественной промышленности является неэффективная организация взаимодействия технологических и энергетических систем. Так, по данным статистических исследований [128] 1990-2001 г.г. удельная энергоемкость промышленной продукции в России на 1990 г. была в 4 раза выше, чем в Японии, в 3 раза выше, чем в экономически развитых странах Западной Европы и в 2 раза выше, чем в США. За последующее десятилетие она возросла еще на 20% в связи с разрывом устойчивых экономических связей и вынужденным изменением режимов эксплуатации централизованных источников теплоты и электроэнергии относительно оптимальных параметров. С 2000 г. наблюдается некоторая положительная тенденция, но темпы ее невелики и по имеющимся прогнозам, уровня удельной энергоемкости внутреннего валового продукта 1990 г. удастся достичь только к 2008-2009 г.

Таким образом, задача снижения энергоемкости выпускаемой продукции носит характер первостепенной важности для всех отраслей промышленности России. И особую остроту она приобретает для предприятий нефтехимической отрасли промышленности, которая является бюджетообразующей.

Высокий удельный расход топлива и энергии нефтехимических производств обусловлен многостадийностью их технологических процессов, регламентными ограничениями режимов ведения технологических процессов при переработке углеводородного сырья, а также многообразием и сложной структурой взаимосвязей технологического оборудования.

Энергетическая составляющая в структуре себестоимости основных продуктов нефтехимического комплекса России находится на уровне 30%, причем до 80% затрат приходятся на тепловые энергоресурсы. Основной причиной такого положения вещей являются проблемы с утилизацией вторичных энергоресурсов (ВЭР) низкого потенциала - они не находят применения в высокотемпературных технологиях, поэтому сбрасываются в атмосферу. Объем тепловых выбросов при этом может достигать 30% от суммарного объема потребленных топливно-энергетических ресурсов.

Рассматриваемые в работе производства изопрена и синтетического изопренового каучука (СКИ) занимают в Российской Федерации ведущие места по объемам выпускаемой продукции, и им в полной мере присущи все перечисленные проблемы.

Среди основных направлений решения данной проблемы выделяются следующие:

1) переход на энергосберегающие технологии и конструктивное совершенствование технологических агрегатов и процессов;

2) повышение тепловых и термодинамических КПД энергетических установок и энергопотребляющих элементов, в том числе агрегатов - источников побочных энергоресурсов;

3) рациональное построение энерготехнологического комплекса и его оптимизация на базе всестороннего анализа с привлечением методов математического моделирования производственных процессов и систем.

Последнее направление представляется наиболее привлекательным для решения данной проблемы. Оно позволяет производить поиск совокупности необходимых энергосберегающих мероприятий для реальных производственных объединений в динамике преобразований структуры основного производства, в том числе при изменении типов или конструктивного исполнения установленного оборудования, а также номенклатуры выпускаемой продукции в соответствии с требованиями рынка.

Еще одним преимуществом такого подхода является возможность улучшения структуры энергетического хозяйства действующего промышленного предприятия без существенного изменения режимов работы и конструктивного исполнения основного технологического оборудования.

Современные мировые тенденции развития промышленности состоят в переходе к безотходным технологиям с замкнутым производственным циклом. Это относится ко всем системам промышленного предприятия, включая и системы энергоснабжения.

Решение этой задачи на промышленных предприятиях упирается в проблему утилизации ВЭР низкого потенциала. Для предприятий химического и нефтехимического комплекса России данная проблема стоит особенно остро. Низкопотенциальные ВЭР в высокотемпературных теплотехнологиях не находят применения и просто сбрасываются в атмосферу. Причем объем тепловых выбросов соизмерим с объемом потребленных топливно-энергетических ресурсов, и представляет собой так называемое «термическое» загрязнение окружающей среды.

Организация замкнутых систем утилизации ВЭР в рамках энерготехнологических комбинированных систем (ЭТКС) позволит свести зависимость от внешних источников энергоснабжения к минимуму, а уменьшение тепловых выбросов в атмосферу - улучшить экологическую обстановку в регионе расположения предприятия.

Таким образом, рационализация энергопотребления производств изопрена и связанного с ним производства синтетического изопренового каучука на базе систем энерготехнологического комбинирования представляется одним из наиболее перспективных методов, позволяющих достичь снижения энергоемкости целевой продукции. Такие системы создают благоприятные условия для комплексной утилизации ВЭР с целью выработки энергоносителей требуемого качества, а в их состав могут быть включены различные установки, в том числе трансформаторы теплоты.

В связи со сложностью теплоэнергетических систем нефтехимических предприятий как объекта исследования, задачи их анализа, синтеза и оптимизации также чрезвычайно сложны и требуют создания развитой информационной базы и привлечения мощных вычислительных средств.

По мере развития информатизационных и вычислительных технологий, уровень рассмотрения данного класса задач повышается. Так, до 70-х годов этот уровень ограничивался только отдельными элементами оборудования. В 80-е годы стало развиваться направление исследования систем, при этом обычно ограничивались основным энергопотребляющим (или генерирующем энергию) агрегатом и элементами оборудования, непосредственно влияющими на эффективность его работы. Тогда же выяснилось, что не всегда высокая эффективность работы основного агрегата обеспечивает высокую эффективность системы в целом.

Стремительное развитие информатизационных и вычислительных технологий, наблюдаемое на современном этапе, способствует расширению области применения методов системного анализа до уровня химико-технологических, энергетических и энерготехнологических комплексов.

Таким образом, целью работы является изучение теоретических и прикладных аспектов создания систем энерготехнологического комбинирования для крупнотоннажных производств изопрена и синтетического изопренового каучука.

В качестве объектов исследования рассматриваются теплоэнергетические системы крупнотоннажных производств изопрена и синтетического изопренового каучука, а также комбинированные энерготехнологические системы, синтезируемые на базе данных производств.

Поставлены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ структуры и условий совместной эксплуатации технологических систем рассматриваемых производств и систем их энергообеспечения с целью организации эффективных ЭТКС, позволяющих существенно снизить энергоемкость целевой продукции.

2. На основе методов системного анализа исследовать энергетическую и термодинамическую эффективность рассматриваемых производств и выявить перспективные направления по их совершенствованию.

3. Исходя из того, что ЭТКС представляет собой новый теплоэнергетический объект со сложной структурной организацией, разработать методики проведения системных исследований, позволяющие проанализировать энергетические и термодинамические параметры объекта в динамике его структурных преобразований. Данные методики реализовать на примере самой энергоемкой стадии рассматриваемых технологий.

4. Учитывая специфику действующих производств, выявить особенности реализации для них методических положений системного анализа и внести в расчетные методики необходимые дополнения и уточнения.

5. В ходе синтеза энергетически эффективной ЭТКС, ее структура, а также режимы работы составляющих ее элементов, могут претерпевать значительные изменения. С целью описания поведения ЭТКС в процессе ее модификации разработать математическую модель исследуемого объекта и создать соответствующее программное обеспечение.

6. Разработать практические рекомендации по созданию ЭТКС в рамках крупных производственных объединений нефтехимического комплекса, вырабатывающих изопрен и синтетический изопреновый каучук.

Автор выражает глубокую признательность своему научному консультанту - члену- корреспонденту РАН, профессору Назмееву Ю.Г. за неоценимые помощь и поддержку, оказанные во время работы над диссертацией, а также сотрудникам кафедры «Промышленная теплоэнергетика» Казанского государственного энергетического университета, принявшим активное участие в обсуждении основных положений диссертации на стадии их разработки, промежуточных и конечных результатов проведенного исследования в процессе их получения.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ структуры энергетических балансов нефтехимических технологий по производству изопрена и синтетического изопренового каучука, а также условий их совместной эксплуатации с системами энергообеспечения, позволил сделать ряд выводов:

• потребление топливно-энергетических ресурсы в рамках исследуемых объектов характеризуется очень низкими показателями эффективности. Так, тепловой КПИ технологических систем составил, в среднем, 45%, а эксергетический КПИ- всего 25%.

• суммарное количество теплоты, отводимое от охлаждаемых технологических потоков в окружающую среду, достигает здесь 30% от объема всех потребленных топливно-энергетических ресурсов, т.е. имеет тот же порядок, что и количество теплоты, подведенное от внешних источников.

• значительная доля теплоты (от 40 до 80% на различных стадиях), сбрасываемой в теплообменниках-охладителях рассматриваемых технологий может быть рекуперирована в рамках замкнутых утилизационных систем с термотрансформаторами -тепловыми насосами. При этом вытесняется нагрузка систем теплоснабжения, хладоснабжения и оборотного водоснабжения.

2. С целью проведения системных исследований сложноструктурированных ЭТКС, организуемых в рамках рассматриваемых производств, был разработан ряд расчетных методик. Данные методики реализованы на примере самой энергоемкой стадии в технологии получения изопрена - стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен.

3. В ходе структурного моделирования синтезируемой ЭТКС выявлено, что с целью размыкания контуров, входящих в ее состав, связи с жестко зафиксированными параметрами разрывать нецелесообразно, поскольку они не дают возможности выявлять параметрические возмущения системы. Данная ситуация характерна для ЭТКС, синтезируемых на базе действующих производств, где режимы основного технологического оборудования не претерпевают существенных изменений.

4. Методику анализа энергетической и термодинамической эффективности ЭТКС предложено дополнить этапом синтеза (восстановления) связей, так как результаты, полученные в процессе декомпозиции сложно-структурированного объекта, не позволяют с достаточной степенью точности оценить его показатели в целом.

5. Предложена структура ЭТКС, позволяющей в рамках стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен существенно увеличить объем отпуска водяного пара, а также организовать выработку горячей воды и электроэнергии. В состав утилизационной системы ЭТКС входят: два котла-утилизатора, работающие на контактных и дымовых газах, отводимых от трубчатой печи, выносные термосифонные теплообменники-экономайзеры, паровая турбина с противодавлением, а также низкотемпературная утилизационная система с ТНУ каскадного типа.

6. Выявлена новая область применения ТНУ каскадного типа -выработка пара промышленных параметров на базе низкопотенциальных ВЭР технологии.

7. Разработана методика расчета и оптимизации режимных параметров циклов ТНУ каскадного типа с винтовыми компрессорами. Определена совокупность оптимизируемых параметров, которыми являются: степень сухости рабочих агентов в начале процесса сжатия и температура, поддерживаемая в испарительно-конденсаторном аппарате.

8. Исследована энергетическая и термодинамическая эффективность циклов парокомпрессионных ТНУ с винтовыми компрессорами замкнутого и открытого типов со сжатием рабочих агентов по правой пограничной кривой и со сжатием из области влажного пара для характерных диапазонов параметров утилизируемых ВЭР и отпускаемого теплоносителя.

9. Разработана методика для расчета и оптимизации рабочего цикла каскадной ТНУ открытого типа с использованием струйного компрессора и проведено исследование его эффективности для характерных рабочих условий.

10. Получены аналитические зависимости термодинамических параметров хладона R133a на линии насыщения от температуры для диапазона 10-130 °С.

11. Выявлено, что для ЭТКС с утилизационной выработкой электроэнергии, каскадные ТНУ парокомпрессионного типа (открытых и закрытых) имеют преимущество по сравнению вариантом, предусматривающем установку струйного компрессора на верхней ветви каскада.

12. На основе методик расчета критериев эффективности теплообменных поверхностей, предложенных Кирпичевым В.М. и Гухманом А.А., для рабочих диапазонов эксплуатации теплообменников-утилизаторов теплоты ВЭР охлаждаемых газов определены наиболее выгодные конструктивные конфигурации рабочих элементов с интенсификаторами винтового типа.

13. Обработкой экспериментальных данных получены критериальные зависимости для расчета числа Nu, характеризующего интенсивность теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в трубах с винтовой накаткой.

14. Предложена хладоновая система охлаждения масла винтовых компрессоров ТНУ и паровой турбины ЭТКС с интенсифицированным маслоохладителем и утилизацией отводимой теплоты.

15. Построена математическая модель ЭТКС стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен, позволяющая описать поведение исследуемого объекта в процессе его модификации и поиска оптимального сочетания режимных параметров.

16. Предложена методика определения затрат топлива, производимых в ЭТКС на каждый из видов отпускаемой технологической и энергетической продукции.

17. Сравнение показателей энергетической и термодинамической эффективности оптимизированной ЭТКС и исходной системы стадии дегидрирования показало повышение теплового КПИ на 29%, а эксергетического КПИ— на 39%.

1.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. Тепловые насосы в тепло-и массообменных процессах. Химическая технология, 2001, №10, с.38-47

2. Анализ теплоэнергетической эффективности производства триацетатцеллюлозных кинофотоматериалов // Назмеев Ю. Г., Конахина И. А., Шайхутдинов А. А., Исхаков Д. М. / Промышленная энергетика, 1989, № 2. С. 40 42.

3. Андреев Л.П. Обобщенное уравнение связи КПД энергоиспользующей системы и КПД ее элементов // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1982, №3, с.77-82.

4. Андреева И.А., Семенова Т.А., Лейтес И.Л. Эксергетическая оптимизация процесса двухступенчатой конверсии оксида углерода в современных агрегатах производства аммиака. // Химическая промышленность, 1987, № 8, с.457-459.

5. Андрющенко А.И. Эксергетические КПД систем преобразования энергии и взаимосвязь между ними. // Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1991, №3, с.3-10.

6. Аракелов В.Е., Кремер А.И. Методические вопросы экономии энергоресурсов. М.: Энергоатомиздат, 1990.

7. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. - 356 с.

8. Бакаев М.Р., Конахина И.А., Назмеев Ю.Г. Организация оптимального энергоиспользования при производстве изопрена // IV конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-96»: Тез. докл.- Нижнекамск., 1996. С. 157.

9. Бакластов A.M., Горбенко В.А., Данилов O.J1. и др. Промышленные тепломассообменные процессы и установки М.: Энергоатомиздат, 1986.-328 с.

10. Баталин О.Е., Блажин Ю.М., Вагина JI.K., Васильев И.А., Минаева Т.М., Огородников С.К., Рубинштейн Э.И. Тимофеев Г.А. Физико-химические свойства продуктов производства изопрена. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1974.

11. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. -М.: Химия, 1980.-336 с.

12. Беличенко Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: Химия, 1989. - 208 с.

13. Белоглазов И.Н., Муравьев А.И. Интенсификация и повышение эффективности химико-технологических процессов. Л.: Химия, 1988.

14. Белоусов В.Н., Копытов Ю.В. Пути экономии энергоресурсов в народном хозяйстве. М.: Энергоатомиздат, 1986.

15. Биллиг В.А. VBA в Office 2000. Офисное программирование. М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 1999 . 480 с. - англ.

16. Богуславский Л.Д., Ливчак В.И. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1990. 624 с.

17. Болдырев А.П. Подвальный С.Л. Управление технологическими процессами в производстве стереорегулярного полиизопренового каучука СКИ-3. М.гЦНИИТЭнефтехим, 1982.

18. Борисов Б.Г., Калинин Н.В., Михайлов В.А. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий. М.: Изд-во МЭИ,

19. Брагинский Г. И., Кудрна С. К. Технология основы кинофотопленок и магнитных лент. JL: Химия, 1980.

20. Бродский С.Я., Евстафьев В.А., Кафаров В.В., Четкин В.А. Системный анализ процессов получения синтетических жидких топлив. М.: Химия, 1994

21. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973.

22. Бродянский В.М., Верхивкер Г.П., Карчев Я.Я. и др. Эксергетические расчеты технических систем: Справочное пособие. Киев: Наук. Думка, 1991.-360 с.

23. Бродянский В.М., Сорин М.В. Принципы определения КПД технических систем преобразования энергии и вещества // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1985, №1, с.60-65.

24. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. М.: Энергоатомиздат, 1988.

25. Бродянский В.М., Сорин М.В. О моделях окружающей среды для расчета химической эксергии // Теорет. основы хим. технологии. 1984. Т. 18. №6. С.816-824.

26. Быков А.В., Калнинь А.С. , Краузе А.С. Холодильные машины и тепловые насосы (Повышение эффективности). М.: Агропромиздат, 1988. - 287 с.

27. Будов В.М., Дмитриев С.М. Форсированные теплообменники ЯЭУ. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 176 с.

28. Валиев Р.Н. Структурный анализ теплотехнологической схемыпроцесса дегидрирования изоамиленов. // Промышленная энергетика, 1998. №11, с.44-47.

29. Валиев Р.Н. Повышение энергетической и термодинамической эффективности стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен в производстве изопена автореф. дисс.на соиск уч. степ, канд.техн. наук., Казань: Каз. гос. энерг. ун-т, 2001

30. Вальдберг А.Ю., Савицкая Н.М. Охлаждение газов в скрубберах. Обзорная информация. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. - 38 с.

31. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. - 720 с.

32. Васильев J1.JI., Киселев В.Г., Матвеев Ю.Н., Молодкин Ф.Ф. Теплообменники-утилизаторы на тепловых трубах / Под ред. Л.И. Колыхана. -Минск.: Наука и техника, 1987. 200 с.

33. Везиришвили О.Ш., Меладзе Н.В. Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения. М.: МЭИ, 1994. -160 с.

34. Везиришвили О.Ш., Хвития М.Т. Каскадная теплонасосная установка для охлаждения и пастеризации молока. // Холодильная техника, 1990, №7, с. 4-6.

35. Верхивкер Г.П. О термодинамическом сопоставлении и анализе схем энерготехнологических установок // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1986, №11, с.90-93.

36. Ветохин В.Н., Инютин С.П. Разработка системы термодинамического анализа химико технологических систем // Теоретич. основы хим. технологии, 1991, т.25, №2, с. 310-316.

37. Виноградов Ю.В., Малахов Б.М., Комиссаренко В.Н., Попов А.В., Псахис Б.И. Использование вторичных энергоресурсов производства серной кислоты // Промышленная энергетика, 1983, № 2, с.4-6.

38. Воинов А.П., Зайцев В.А., Куперман Л.И., Сидельковский Л.Н. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты. -М.: Энергоатомиздат, 1989.-272 с.

39. Вукович Л.К., Никулыпин В.Р. Эксерго-топологическое моделирование сложных систем теплообменников // Промышленная теплотехника, 1980, №2, с.53-59.

40. Вяткин М.А., Рябцев Н.И., Скольник Г.М. Основные пути экономии энергетических ресурсов в химической промышленности. М.: Химия, 1983.

41. Вяткин М.А., Рябцев Н.И., Чураков С.Д. Основные направления развития энергетики химической промышленности. М.: Химия, 1987. -32 с.

42. Газотрубные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы. Отраслевой каталог. М.: НИИЭкономики, 1986.

43. Галковский В.А. Оптимизация энергосберегающих теплотехнологических систем. Автореф. на соиск. уч. степ, канд техн.наук. МЭИ(ТУ), 2002.

44. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988.

45. Голомшток Л.И., Халдей К.З. Снижение потребления энергии в процессах переработки нефти. М.: Химия, 1990 - 144 с.

46. Гохштейн Д.П. Энтропийный метод расчета энергетических потерь. -Л.: Госэнергоиздат, 1963.- 111 с.

47. Гохштейн Д.П., Верхивкер Г.П. Применение метода вычитания к анализу работы энергоустановок. Киев: Вищ. шк., 1985. - 81 с.

48. Григоров В.Г., Нейман В.К., Чураков С.Д., Л.Г.Семенюк Л.Г., Пресич Г.А. Утилизация низкопотенциальных тепловых вторичных энергоресурсов на химических предприятиях. М.: Химия, 1987.

49. Данилова Г.Н., Богданов С.Н., Иванов О.П. и др. Теплообменные аппараты холодильных установок. Л: Машиностроение, 1986.

50. Данилов Ю.И., Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А. и др. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы. М.: Машиностроение, 1986.-200 с.

51. Дементьев А.И., Смирнов В.А., Волошин Н.Д., Миносьянц С.В. Теплотехнические расчеты печей химической промышленности. — М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1985. 58 с.

52. Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Ашмантас Л.-В.А. Нестационарный тепломассообмен в пучках витых труб. М.: Машиностроение, 1988. -240 с.

53. Друскин Л.И. Эффективное использование природного газа в промышленных установках. М.: Энергоатомиздат, 1992.

54. Евенко В.И. Характеристики термодинамических процессов в закрытой системе. // Изв. Вузов. Сер. Энергетика, 1993, №1-2, с.70-75.

55. Егоричев А.П., Лисиенко В.Г., Розин С.Е., Щелоков Я.М. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. -М.: Металлургия, 1990. 149 с.

56. Единые отраслевые методические указания по составлению и анализу топливно-энергетического баланса предприятия химической промышленности. М.: ПО «Союзхимпромэнерго», 1980.

57. Energie sparen heiBt nicht strom sparen. K: Luft und keltetechn.,2002. 38, №1, 7-8. нем.

58. Ермолов Г.М., Костерин Ю.В. Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1983.

59. Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1987.

60. Ефимов А.Л. Энергобалансы промышленных предприятий. М.: МЭИ, 2002. 84 с.

61. Живица В.И., Богач А.Н, Штельмах О.Н. Проблемы охлаждения масла в винтовых компрессорах. / Холодильная техника, 1990, №1, с. 29-31.

62. Жоров Ю.М. Термодинамика химических процессов. Нефтехимический синтез, переработка нефти, угля и природного газа. М.: Химия, 1985.

63. Закиров Д.Г. Утилизация вторичных энергоресурсов и использование возобновляемых источников энергии с применением тепловых насосов основной путь снижения энергоемкостипроизводства // Промышленная энергетика, 2002, № 5, с. 15-19.

64. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981 -416 с.

65. Исламов М.Ш. Печи химической промышленности. Изд. 2-е, пер. и доп. -М.: Химия, 1975.-432 с.

66. Каганович Б.М., Филиппов С.П., Анциферов Е.Г. Эффективность энергетических технологий: термодинамика, экономика, прогнозы. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989.

67. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. - 208 с.

68. Калинина Е.И. Основные положения обобщенной методики оценки технико-экономических показателей многоцелевых установок // Химическая промышленность, 1987, №8, с.5-9.

69. Калинина Е.И., Бродянский В.М. Основные положения методики термоэкономического анализа комплексных процессов // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1973, №12, с. 5 7-64.

70. Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1986 - 268 с.

71. Каталымов А.В. Экологические аспекты энерго-ресурсосбережения при решении инженерных задач./ Мат. научн.-практ конф. «Энергосбережение в хим. технологии». Казань: Казан, гос. техн. унт, 2000, с.21-24.

72. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1985

73. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных производств. М.:1. Химия, 1982.

74. Кафаров В.В., Ветохин В.Н. Основы автоматизированного ' проектирования химических производств. М.: Наука, 1987.

75. Кафаров В.В., Мешалкин В.Г. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991.

76. Кафаров В.В., Перов B.JL, Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. М.: Химия, 1974.

77. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. М.: Энергия, 1974 - 488 с.

78. Кирпичников П.А., Аверко-Антонович JT.A., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтетического каучука. JL: Химия, 1987

79. Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова J1.M. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетических каучуков. JL: Химия, 1986.

80. Кирпичников П.А., Вольфсон С.Н., Карп М.Г. Синтетический изопреновый каучук: молекулярная структура, переработка, свойства. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1984.

81. Клачак А. Теплопередача в трубах с проволочными и ленточными турбулизаторами. / Теплопередача, 1973, №4, с.134-136.

82. Клименко B.JT., Костерин Ю.В. Энергоресурсы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. JI: Химия; Ленингр. отд-ние, 1985.

83. Клименко В.Л., Нащокина Л.В., Иванова С.Н., Антонов Н.Н., Акопян Т.В. Пути интенсификации нефтехимических производств за счетиспользования вторичных энергоресурсов. // М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988.

84. Клименко B.JI., Садшков И.А. Экономические проблемы научно-технического прогресса в нефтехимической промышленности. JL, Химия, 1976.-105 с.

85. Клоцунг Б.А. и др. Водная дегазация полимеров и ее аппаратурное оформление. М.: НИИТЭнефтехим, 1986.

86. Ключников А.Д. Энергетика теплотехнологии и вопросы энергосбережения. М.: Энергоатомиздат, 1986.

87. Конахина И.А. Комбинированная выработка технологической и энергетической продукции на стадии дегидрирования изоамиленов в производстве изопрена. Изв. Вузов. «Проблемы энергетики». Казань: Казан, гос.энерг. ун-т, 2003, № 3-4, с.27-38.

88. Конахина И.А. Организация утилизационных систем теплохладоснабжения нефтехимических производств на базе тепловых насосов. Изв. Вузов. «Проблемы энергетики». Казань: Казан, гос.энерг. ун-т, 2003, № 9-10, с.27-38.

89. Конахина И.А. Применение тепловых насосов каскадного типа в утилизационных системах теплоснабжения нефтехимических производств. . Изв. Вузов. «Проблемы энергетики». Казань: Казан, гос.энерг. ун-т, 2003, № 11-12, с.27-38.

90. Конахина И.А. Сравнительный анализ каскадных ТНУ замкнутого и открытого типов. Изв. Вузов. «Проблемы энергетики». Казань: Казан, гос.энерг. ун-т, 2004, № 1-2, с.27-38.

91. Конахина И.А. Повышение эффективности систем охлаждения масла холодильных и теплонасосных установок. Изв. Вузов. «Проблемыэнергетики». Казань: Казан, гос.энерг. ун-т, 2004, № 1-1, с.27-38.

92. Конахина И.А. Определение оптимальной последовательности расчета комбинированной энерготехнологической системы стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен в производстве изопрена. -Иваново, 2003.

93. Конахина И.А. Построение математической модели комбинированной энерготехнологической системы стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен. Иваново, 2003.

94. Конахина И.А. Результаты оптимизации параметров системы энерготехнологического комбинирования стадии дегидрирования изоамиленов в изопрен. Иваново, 2004.

95. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Расчеты холодильных машин и установок. М.: Агропромиздат, 1991.

96. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984 - 831 с. - англ.

97. Косой Б.В„ Банный О.В. Синтез теплообменных систем с тепловыми насосами. // Тр. 13-й школы-семинара молодых ученых и специалистов. М.: МЭИ, 2001, т.2, с.292-295.

98. Костерин Ю.В. Вторичные топливно-энергетические ресурсы и их использование в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975.

99. Костерин Ю.В. Экономия теплоты в энергоемких отраслях промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1995.

100. Костерин Ю.В. Экономия энергоресурсов на крупнотоннажных установках производства аммиака и этилена. М.: ЦНИИТЭнефтехим,

101. Костерин Ю.В., Рожкова Л.П. Повышение эффективности использования теплоты парового конденсата в промышленности. -М.: Энергоатомиздат, 1984.-56 с.

102. Котлы-утилизаторы. Каталог. 10.78 М.: НИИЭинформэнергомаш, 1978.

103. Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические. Отраслевой каталог. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1985.

104. Кроу К., Гамилец А. и др. Математическое моделирование химических производств. М.: Мир, 1973. 391 с.

105. Крючков А.П. Общая технология синтетических каучуков. М.: Химия, 1969.

106. Кузнецов А.В., Сакович В.А., Холод Н.И. Высшая математика. Математическое программирование. Минск: Вышейшая школа, 1994-286 с.

107. Куперман Л.И., Романовский С.А., Сидельковский Л.Н. Вторичные энергоресурсы и энерготехнологическое комбинирование в промышленности. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986.

108. Лапидус А.С. Экономическая оптимизация химических производств. М.: Химия, 1986. - 208 с.

109. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. М.: Энергия, 1970.

110. Левенталь Г.Б., Попырин Л.С. Оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1970.

111. Левин М.С. Использование отработавшего и вторичного пара иконденсата. М.: Энергия, 1971. - 143 с.

112. Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Семенов В.П. Теория и практика химической энерготехнологии. М.: Химия, 1988.

113. Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Энтин Б.М. Эксергетический анализ процесса конверсии метана // Химическая промышленность, 1987, №11, с.688-693.

114. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. М.: Мир, 1981.

115. Малахов В.М., Сенич Н.В. Эксергетический анализ производства серной кислоты мощностью 45 тыс. т/год контактным методом из комовой серы. Энергосбережение в химических производствах. -Новосибирск, 1986, с.29-39.

116. Маньковский О.Н., Толчинский А.Р., Александров П.В. Теплообменная аппаратура химических производств. Л.: Химия, 1976.

117. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов. М.: Энергия, 1972.

118. Маслов A.M. Аппараты для термообработки высоковязких жидкостей. Л.: Машиностроение, 1980. - 208 с.

119. Мезенцев А.П. Основы расчета мероприятий по экономии тепловой энергии и топлива. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 120 с.

120. Меликян З.А. Централизованное теплохладоснабжение гражданских и промышленных сооружений. М.: Стройиздат, 1985. - 200 с.

121. Методические указания по разработке анализу энергетических балансов предприятий предприятий нефтеперерабатывающей инефтехимической промышленности. М.: ВНИПИНефть, 1982.

122. Методика определения выхода и экономической эффективности использования побочных (вторичных) энергетических ресурсов. М.: ГКНТ СМ СССР, АН СССР, Госплан СССР, 1972.

123. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок. / Под ред. Г.Б. Левенталя и Л.С. Попырина-М.: Наука, 1972.- 224с.

124. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. Л.: Энергоатмиздат, 1987

125. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. - 144 с.

126. Мину М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы. -М.: Наука, 1990 488 с. - фр.

127. Михайлов С.В. Проблемы энергоэффективности в сфере потребления российской экономики. Энергосбережение в Поволжье, 2001, № 4, 26-28.

128. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-488 с.

129. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Бакаев М.Р. и др. Интенсификация процессов теплообмена в системах отвода теплоты производства синтетического изопренового каучука СКИ-3 / Материалы докладов 2-й Российской национальной конф. по Теплообмену, 1998.

130. Назмеев Ю.Г. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков реологически сложных жидкостей. М.: Энергоатомиздат, 1996.

131. Назмеев Ю.Г. Теплообмен при ламинарном течении жидкости вдискретно-шероховатых каналах. М.: Энергоатомиздат, 1998.

132. Nazmeev Y.G. Konakhina I.A. An increase of thermodynamic and ecological efficiency for synthetic isoprene rubber roduction. Proc. 5-th international energy conference, Seoul, 1993.

133. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Валиев P.H. Построение эффективного энерготехнологического комплекса для утилизации тепловых ВЭР в производстве изопрена// Тр. научно-практ. конф. «Энергосбережение в химической технологии 2000», 2000.

134. Назмеев Ю.Г., Гатауллин B.C. , Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука // Промышленная энергетика. 1995. № 2. С.34-36.

135. Назмеев Ю.Г., Конахин A.M., Хайруллин Р.Г. Расчет теплообменного оборудования на ЭВМ. М.: МЭИ, 1991.

136. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука . Промышленная энергетика. 1996. № 4. С.39-42.

137. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Исследование процесса интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязких жидкостей в трубах с винтовой накаткой. Теплоэнергетика, № 11, 1993 г.

138. Назмеев Ю.Г. Конахина И.А. Организация энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности. М.: Издательство1. МЭИ, 2001.-364 с.

139. Назмеев Ю.Г. Конахина И.А. Теплоэнергетические системы и энергобалансы промышленных предприятий. М.: Издательство МЭИ, 2002-407 с.

140. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А., Вачагина Е.К., Бакаев М.Р. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука. Промышленная энергетика. 1997. № 4. С.40-42.

141. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1998.-288 с.

142. Назмеев Ю.Г., Муслимов Р.А., Конахина И.А. Термодинамический анализ производства синтетического изопренового каучука. Промышленная энергетика. 1995.№4.С.35-37.

143. Назмеев Ю.Г., Шайхутдинов А.А. Повышение теплоэнергетической эффективности производства сухого пленочного фоторезиста. Промышленная энергетика. 1992. № 8-9. С.28-29.

144. Нечипуренко М. И., Попков С. М., Майнагалиев С. М. и др. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990.

145. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. -Л.:Машиностроение, 1985.-1999 с.

146. Новгородский Е.Е., Мишнер Й. Эксергетический метод анализа энергосберегающих систем./ Матер. Междунар. научн.-практ. конф. «Строительство-2001», Рост. гос. строит, ун-т, 2001. -с.99-101

147. Новгородский Е.Е. Термодинамический анализ тепловых процессов. / Матер. Междунар. научн.-практ. конф. «Строительство-2001», Рост, гос. строит, ун-т, 2001. -с. 103-104.

148. Ноздренко Г.В. Использование эксергетической функции при математическом моделировании теплоэнергетических установок. Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1976, №10, с. 13 9-143.

149. Номенклатурный справочник Калужского турбинного завода, 2001

150. Нормативная методика теплового расчета трубчатых печей РТМ-02-40-77. М.: ВНИИнефтемаш, 1977. 645 с.

151. Огуречников J1.A., Попов А.В. Использование сбросного низкопотенциального тепла вторичных энергоресурсов в парокомпрессионных тепловых насосах систем теплоснабжения. Промышленная энергетика. 1994. № 9. С.7-10.

152. Орвис Вильям Дж. Visual Basic for Applications на примерах. М.: БИНОМ-512 с. англ.

153. ОСТ 108.030.135-84. Котлы паровые ртационарные утилизаторы и энерготехнологические. JL: НПО ЦКТИ, 1986.

154. Островский Г.М., Бережинский Т.А. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика. М.: Химия, 1984. -239 с.

155. Островский Г.М., Волин Ю.Н. Методы оптимизации сложных химико-технологических систем. М.: Химия, 1970.

156. Павлов С. Ю., Семин Ю. И., Чуркин В. Н. Состояние и перспективы развития производства мономеров для синтетического каучука в условиях рыночных отношений. Химическая промышленность. 1994. №5. С.11-17.

157. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989 - 367 с.

158. Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1986.-472 с.

159. Пиоро И.Л., Антоненко В.А., Пиоро Л.С. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами Киев: Наук, думка, 1991.-248 с.

160. Пиоро Л.С., Калашников А.Ю., Пиоро И.Л. Применение двухфазных термосифонов в промышлености. Промышленная энергетика. 1987, №6, с. 16-20.

161. Писсанецки С. Технология разреженных матриц. М.: Мир, 1988.

162. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978.

163. Попырин Л.С., Самусев В.И., Эпельштейн В.Л. Автоматизация математического моделирования и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Наука, 1981.

164. Пермяков В.А., Левин Е.С., Дивова Г.В. Теплообменники вязких жидкостей, применяемые на электростанциях. Л.: Энергоатомиздат, 1983.- 175 с.

165. Рабкина А.Л., Брагинский О.Б., Щукин Е.П. Экономические проблемы перспективного развития нефтехимической промышленности . -М.: Химия, 1973.- 184 с.

166. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы. М.: Энергоиздат, 1982. -224 е., пер. с англ.

167. Рей Д. Экономия энергии в промышленности.М.: Энергоатомиздат, 1983-208 с.

168. Рзаев А.И, Филатов Л.Л. Гидравлическое сопротивление труб со спиральными интенсификаторами теплообмена. / ИФЖ, 1985, t.XXV, №4, 673-678.

169. Ривкин С.Л. Справочник. Термодинамические свойства газов. М.: Энергия, 1973.-286 с.

170. Ривкин С.Л., Александров А.А. Справочник. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. - 423 с.

171. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -488 с.

172. Родионов Б.Н. О проблемах и перспективах развития топливно-энергетического комплекса России. Строительные маетриалы, оборудование, технологии XXI в. 2001, № 11. с.24-25.

173. Рыбин А.А., Закиров Д.Г. Энергосберегающая технология с утилизацией низкопотенциальной теплоты // Промышленная энергетика. 1994. № 6. С.6-7.

174. Савенко Ю.Н., Штейнгауз Е.О. Энергетический баланс (некоторые вопросы теории и практики). М.: Энергия, 1971.

175. Сажин Б.С., Булеков А.П. Эксергетический метод в химической технологии. М.: Химия, 1992.

176. Сазанов Б.В., Ситас В.И. Теплоэнергетические системы промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 304 с.

177. Сальников А. X., Шевченко JI. А. Нормирование потребления и экономия топливно- энергетических ресурсов. М.: Энергоатомиздат, 1986.

178. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. М.: Мир, 1984.

179. Семенюк Л.Г. Термодинамическая эффективность теплообменников. // ИФЖ, 1990. Т. 59, №6, с.935-942.

180. Sieniutycz Stanislaw. Thermodynamics of development of energy systems with applications to thermal machines and living organisms. // Period. Polytechn. // Chem. Eng. 2000,44, №16 pp. 49-80.

181. Симонов В.Ф. Повышение эффективности энергоиспользования в нефтехимических производствах. М.: Химия, 1985.

182. Соболев В.М. Бородина И.В. Промышленные синтетические каучуки. М.: Химия, 1977

183. Соколов Е. Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1989.- 352с.

184. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. М.: Энергия, 1982.

185. Синтетический каучук /Под ред. И.В.Гармонова. JL: Химия, 1983.

186. Сорин М.В., Бродянский В.М. Зависимость КПД систем преобразования энергии и вещества от КПД составляющих ее элементов. // Изв. Ак. Наук СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1990, №4, с.75-83.

187. Сорин М.В., Бродянский В.М. Методика однозначного определения эксергетического КПД технических систем преобразования энергии и вещества // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1985, №3, с.78-87.

188. Сорин М.В., Бродянский В.М. Применение обобщенной зависимости КПД системы от КПД ее элементов. // Изв. Акад. Наук СССР. Сер. Энергетика и транспорт, 1990, №6, с.82-89.

189. Сорин М.В., Бродянский В.М., Лейтес И.Л. Выбор оптимальной структуры теплообменных систем химических производств // Химическая промышленность, 1987, №8, с. 18-23.

190. Сорин М.В., Синявский Ю.В., Бродянский В.М. Термодинамические принципы и алгоритм структурно-вариантной оптимизации энерготехнологических систем./ Химическая промышленность, 1983, №8, с.4-7.

191. Сорокин В.П., М.Н. Ивановский М.Н., Чулков Б.А. и др. Технологические основы тепловых труб М.: Атомиздат, 1980. - 160 с.

192. Справочник по теплообменникам. В 2-х т.: Пер. с англ./ Под ред. Б.С.Петухова, В.К.Шикова. М.:Энергоатомиздат, 1987.

193. Степанов B.C. Анализ энергетического совершенства технологических процессов. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1984, 272 с.

194. Степанов B.C. Химическая энергия и эксергия веществ. 2-е изд., перераб. и доп. - Новосибирск: Наука, 1990, 163 с.

195. Степанов B.C., Степанова Т.Б. Потенциал и резервы энергосбережения в промышленности. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990.

196. Стогней В.Г., Крук А.Т. Экономия теплоэнергетических ресурсов на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 112 с.

197. Сычев В.В. Сложные термодинамические системы. М.: Энергоатмиздат, 1986.

198. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин / Под. ред. И.А. Сакуна. JL: Машиностроение, 1987-423 с.

199. Трукшин И.Г., Марковцев Б.Г., Сагайдакова Н.С. Теплофизические свойства хладагента R133a. Холодильная техника, №2, 1990. С. 54-56.

200. Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987. - 320 с.

201. Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методом дегидрирования. Киев.: Наукова думка, 1973.- 271 с.

202. Федеральный закон «Об энергосбережении». Промышленная энергетика, 1997, №8, с. 4-7.

203. Филина О. В., Шелгинский А .Я., Шорин В.Л. Использование теплоты абсорбции в производстве серной кислоты // Промышленнаяэнергетика. 1997. № 5. С.34-36.

204. Fundamentals of exergy analysis, entropy generation minimization and the generation of flow architecture/ Bejan Adian. // Int. J. Energy. 2002, 6, №7, p.545-565.

205. Халдей К.З. Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в нефтеперерабытывающей и нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1986, с. 65-68.

206. Хараз Д.И., Добровольский А.А. К вопросу эффективного использования вторичных энергетических ресурсов в химической промышленности. М.: НИИТЭхим, 1974.

207. Холодильные машины. Учебник для втузов по специальности «Холодильные машины и установки» / Н.Н. Кошкин, И.А.Сакун, Е.М. Бамбушек и др. // Под общ. Ред. И.А.Сакуна. Л.: Машиностроение, 1985.

208. Холоднов В.А., Викторов В.К., Таганов И.Н. Математическое моделирование сложных химико-технологических схем. Л.: Ленуприздат, 1977. -74с.

209. Хрестоматия энергосбережения. Справочник. // Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г., кн. 1,2 М.: Теплоэнергетик, 2002.

210. Цветков В.В. Организация пароснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 1980. 208 с.

211. Черный И.Р. Производство мономеров и сырья для нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1973. - 264с.

212. Чернышевский И.К. О расчете эксергетическим методом перерасхода топлива при повышении давления пара отбираемого из турбин // Изв.вузов. Сер. Энергетика, 1971, №5, с. 116-118.

213. Чи С. Тепловые трубы: теория и практика: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1981. - 208 с.

214. Шайхутдинов А.А. Совершенствование теплотехнологических схем производства высоковязких полимерных материалов: Дис. на соиск. уч.степ. канд.техн. наук. М.: МЭИ, 1996. - 192 с.

215. Шамсутдинов A.M., Новширванов А.Г. Термодинамический анализ процессов концентрирования серной кислоты дымовыми газами // Промышленная энергетика. 1995. № 12. С.32-34.

216. ШаргутЯ., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968.

217. Шатихин Л.Г. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. М.: Машиностроение, 1991.

218. Шеин B.C., Баженов В.Д., Рейхсфельд В.О., Сотников И.Ф. Процессы, технология и аппаратурное оформление дегазации стереорегулярных каучуков. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1977.

219. Шеин B.C. Ермаков В.И. Выделение синтетических каучуков. М.: Химия, 1977.

220. Шеин B.C., Лебединский В.К., Рейхсфельд В.О. Оборудование и методы сушки синтетических каучуков. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987.

221. Щербань Г.Т., Поярков П.Н., Шеин B.C. Энергосберегающая технология сушки синтетических каучуков. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987. - 104 с.

222. Щербин В.А., Гринберг Я.И. Холодильные станции и установки. -М.: Химия, 1979.-376 с.

223. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / В.С.Швыдкий, Н.А.Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. М.: «Интермет Инжиниринг», 1999 - 520 с.

224. Юдин В.Ф. Теплообмен поперечно-оребренных труб. Л.: Машиностроение, 1982. 189 с.

225. Литовский Е.И., Варварский B.C., Островский А.П., Брусковский Б.Е. Об оценке эффективности энергетических объектов // Промышленная энергетика. 1984. - № 1.- с. 17-21

226. Литовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 128 с.

227. Литовский Е.И., Пустовалов Ю.В. Парокомпрессионные теплонасосные установки. М.: Энергоиздат, 1982. - 144 с.