автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Повышение энергетической эффективности теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона путем использования низкопотенциальных ВЭР

На правах рукописи

ЕРМОЛАЕВ ДЕНИС ВАСИЛЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАДИИ КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА В ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВЭР

Специальность 05 14 04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003059485

Казань 2007г

003059485

Диссертация выполнена в Исследовательском центре проблем энергетики Казанского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель

член-корреспондент РАН, доктор технических наук

профессор |Назмеев Юрий Гаязович]

Официальные оппоненты

доктор технических наук Вачагина Екатерина Константиновна

кандидат технических наук Бакаев Марат Робертович

Ведущая организация

ГОУ ВГТО "Московский энергетический институт (технический университет)'

Защита состоится «31» мая 2007г в 15 час 00 мин на заседании диссертационного совета Д 022 004 01 при Казанском научном центре Российской академии наук в зале заседания Ученого совета Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН по адресу г Казань, ул Файзи, д 14а

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу 420111, а/я 190, г Казань, ул Лобачевского, д 2/31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского научного центра Российской академии наук Автореферат диссертации представлен на сайте ууууи епегдо кпс ги

Автореферат разослан «28» апреля 2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 022 004 01, к т н

Шамсутдинов Э В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Вопрос экономии топлива путем использования вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) в последние годы является актуальной задачей, и имеет общегосударственное значение По оценкам специалистов, потенциал энергосбережения в России огромен и составляет около 1,5 млрд Гкал в год В настоящее время промышленные потребители используют свыше 60% всего добываемого топлива и около 70% всей вырабатываемой электроэнергии, однако коэффициент полезного использования энергии остается все еще невысоким и составляет лишь 35-40 %

Одним из наиболее перспективных направлений энергосбережения на предприятиях нефтехимической отрасли на сегодняшний день считается создание энерготехнологических комплексов, позволяющих снизить потребление топливно-энергетических ресурсов без существенного изменения всей технологической линии и обеспечивать заданные показатели выпускаемой продукции Применение принципа энерготехнологического комбинирования (ЭТК) становится обязательным условием проектирования новых производств На действующих предприятиях, принцип ЭТК может быть реализован через организацию систем утилизации неиспользованных на предприятии вторичных энергетических ресурсов

В связи с тем, что на сегодняшний момент практически исчерпаны внутренние резервы по энергосбережению, связанные с высокопотенциальными ВЭР, особый интерес представляют решения, направленные на вовлечение низкопотенциальных ВЭР в систему энергообеспечения промышленных предприятий Однако при этом возникают проблемы, связанные с низким потенциалом энергии и невозможностью ее транспортирования на большие расстояния, а также выбором наилучшего варианта организации утилизационной системы Инструментом поиска и выбора перспективных решений является сложившийся к настоящему времени аппарат системного анализа, определяющий вклад в становление и развитие которого внесли В В Кафаров, Л С Попырин, Ю Г Назмеев и др

Несмотря на то, что на предприятиях органического синтеза имеется большое количество вторичных энергоресурсов, утилизация которых может обеспечить существенное снижение затрат прямого топлива, фактическая ее экономия в настоящее время за счет использования теплоты ВЭР по отношению к потенциально возможной составляет порядка 40% К числу таких предприятий относится ОАО «Казаньоргсинтез», которое производит ежегодно около 40 тыс тонн фенола и 25 тыс тонн ацетона, что составляет 17% от общего производства в России Доля энергозатрат в себестоимости выпускаемой продукции составляет около 40% Кроме того, данное производство характеризуется большим выходом низкопотенциальных ВЭР (60-70% от общего количества), утилизация которых позволит снизить долю энергоресурсов в общей структуре затрат производства

Пелыо работы является исследование энергопотребления и создание на основе принципа энерготехнологического комбинирования системы комплексной утилизации (СКУ) низкопотенциальных вторичных энергетических ресурсов для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола (ГПИПБ) в производстве фенола и ацетона Непосредственные задачи исследования включали

з

• разработку алгоритма расчета и проведение системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона с целью определения тепловой и термодинамической эффективности рассматриваемой схемы,

• выявление источников и оценку энергетического потенциала ВЭР, образующихся в данной стадии,

• сравнение предлагаемых методов использования низкопотенциальных ВЭР на основе пароэжекционного и теплового насосов с целью выбора наиболее эффективного для исследуемой теплотехнологической схемы,

• создание системы комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона

Научная новизна

• разработан алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона,

• проведена оценка тепловой и термодинамической эффективности исследуемой теплотехнологической схемы, выявлены источники ВЭР и определен их энергетический потенциал,

• выявлен и обоснован наиболее эффективный метод использования низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса,

• предложена система комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона на основе применения теплового насоса

Практическая значимость.

Предложенная система комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса позволяет экономить оборотную воду и осуществлять отпуск холода промышленных параметров для технологических нужд и теплоты для горячего водоснабжения

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием признанных положений технической термодинамики, методологии системного анализа сложноструктурированных систем и методов технико-экономических расчетов в энергетике

Автор защищает:

• алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона,

• результаты оценки тепловой и термодинамической эффективности теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона,

• систему комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона

Личное участие.

Основные результаты получены лично автором под руководством чл -корр РАН, д т н Назмеева Ю Г

Реализация работы.

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 годы (Государственный контракт №02 435 11 5007)

Апробация работы.

Основные положения работы были доложены на следующих конференциях и симпозиумах

VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям Кемерово, 29-31 ноября 2005 г, ежегодные итоговые научные конференции Казанского научного центра Российской академии наук Казань 2006-2007 гг, V Российская научно-техническая конференция "Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности" Ульяновск, 20-21 апреля 2006г, V школа-семинар молодых ученых и специалистов академика РАН В Е Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань, 6-7 сентября 2006г, Национальная конференция по теплоэнергетике НКТЭ-2006 Казань, 4-8 сентября 200бг, ежегодные научные аспирантские семинары Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН Казань, 2005-2007 гг, VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям Красноярск, 1-3 ноября 2006г, XVIII Международная интернет-конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения Микмус-2006 Москва, 27-29 декабря 2006г

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 работ

Объе'м работы.

Диссертация изложена на 133 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения Работа содержит 8 рисунков и 28 таблиц, список использованной литературы содержит 107 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ работ по проблемам энергосбережения топливно-энергетических ресурсов на предприятиях нефтехимической отрасли, описана классификация ВЭР, и перспективы создания на базе ВЭР энерготехнологических комплексов Определены цели и задачи исследований

Вторая глава посвящена разработке алгоритма расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона Дается описание существующей теплотехнологической схемы, реализованной на ОАО «Казаньоргсинтез» Принципиальная схема стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона представлена на рис 1

в производстве фенола и ацетона

Рассматриваемая схема представляет собой сложное объединение, состоящее из множества различных взаимозависимых элементов, различающихся по назначению, конструкции, по структуре включения в технологическую линию с учетом взаимодействия с системами энергообеспечения На рис 2 представлен разработанный алгоритм расчета рассматриваемой теплотехнологической схемы Предложенный алгоритм основан на методологии системного анализа, включающего в себя структурный, тепловой и термодинамический анализ

Первоначально, на основе теории графов, выявляются закономерности внутренней организации объекта, проводится декомпозиция по слабым связям и образование систем замкнутых последовательностей элементов в виде контуров Определяется последовательность расчета аппаратов и выбирается расчетная модель, позволяющая определить зависимости между параметрами связей и описать процессы, протекающие в элементах схемы

Для проведения теплового и термодинамического анализа строится балансовая теплотехнологическая схема (БТТС)

В рамках теплового анализа оценивается тепловая эффективность, как отдельных элементов схемы, так и всей системы в целом В качестве критериев оценки эффективности выбраны тепловой КПД и КСИ (коэффициент системного использования)

Диализ стр\ктуры связей "тепютехноюгическон схемы стадии кислотного (»изложения ГТТНПТ5

1 Представление припиши! илыюи схемы в виде информационной блок-схемы (ИБС) н онре мление вдепмосвязен мсад) элементами

1

2 Оозчаннс матрицы сллжности ÍL,eciM(tt vj)e Е,

' |Q,«c.»H<\n,vi$e Е.

1

3 По тлчение сокращенной Maipimu смежности п> гем удя 1енни' нулевых ' столбцов н строк

1

4 LoxiJiiHi млгрнцы циклов и определенно колтуров Rs~ISc Ft-ZCs

<

S Получение сокращен нон матрицы кик юе, выявление к разрыв у с iORHO-разрываемых потоков, образование систем контуров Опретеленне последовательности расчета аппаратов В качестве ограничивающих потоков выступаю г условно-ралр! шаемые потоки ■imm=S е ¿(/¿тШ'^мят)

1

1 6 Выбор p¿c40jHí»H мотели ]

Ana но эмср! tí if окон эффскгтшое ti< itn tv iixnoJioi и /ее я »Л схемы an чин кмс чо inoro paj юасння Г1ШПБ

I Обработка полученной информации Поучение балансовой те» ioiexiio to« ической схемы (ВТТС) в виде б юков На основании h.\ho.>ioih4ickoio репзмента задаю]ся значении }стойно-разрм«аемых потоков и произвощгся cot тасование параметров вхлии IX н пыхотных потоков в цементах схемы

X

Ч Опенка зетовой эффекгнинос»н кС1Гд = (2нъи-&<>],)

Сравнение предлагаемых методов НСНОЛЫОЧ III ti Я HtfJkOrtOICIKiH Llt,Hbt\ ВЭГ i целыо выооря иаибо юе зффчлттого тля мес гентотехното! н мскои схсчи

Прове кит гехннко-экономическоп онепкн разработанной системы viMinnumi ZS^ft IK + + Ьс, О = T.KHZ3 ZS)

Tavwnou aiiaiuj Х<Чччч Tt.p но динамически и ana ¡из

2 Определение значит» ттпы 2 Определение значений зкеергии

на вхо 1С н euvu je из хи нет о в ira вхоче я выло ic ну >лемс! тов

II *- &

Ql^Ql + Qu Qt ® <7| Д/ц« C| tpt Д/j = (7| tpi (/ i-r '0 Ггеп=& (СТ сп + <ш,г) *mi-cp (Т-Ги-Го 1п(77Г0» = * (1-JV7)

Qt^Gi ¿Jti*s(h tpl &2 = G2 Cpt (f rfl) (R!\f Г„ in(PÍPq))

Qex=Ct Upi f i + r) + G¿ (Cpz t 2 +r) Е\нм - G e,„„ = 6 A Q"

(<>I í"|+r) + 6, (c?2 í'2 + г) E^ = F,+Г2 'l

С IWHJ НОВОГО vfibircrj

1 Выявление источников нткопитемцнаньных ВЭР

2 Bnóop метоюн использования 11>ШОШН\СЯ источников пи iKfn\ouH«naTbuuív R ЭР

Рис 2 Алгоритм расчета теплотехнологнческой схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

На стадии термодинамического анализа, основанного на применении эксергетического метода, оценивается степень термодинамического совершенства исследуемой системы, выявляются потери от необратимости для всей системы и отдельных элементов При этом учитывается химическая составляющая эксергии Критериями оценки эффективности служат эксергетический КПД и КСИ

На основании полученных результатов решаются следующие задачи выявление резервов энергосбережения в данной схеме и оценка энергетического потенциала ВЭР, проведение сравнительного анализа предлагаемых методов использования низкопотенциальных ВЭР с целью выбора наиболее эффективного, разработка системы комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР

В третьей главе на основе разработанного алгоритма проведен анализ структуры связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

Для отображения топологии структурной организации исследуемой системы построена информационная блок-схема (ИБС) (рис 3)

В качестве допущения принято, что параллельно работающие, имеющие одинаковое аппаратурное оформление и назначение элементы теплотехнологической схемы на ИБС должны быть представлены в виде одного элемента

ГПИПБ в производстве фенола н ацетона

Для предоставления топологии ИБС в цифровой форме построена матрица смежности, которая позволяет проанализировать ИБС на предмет выявления разомкнутых последовательностей элементов, поскольку любая сложная теплотехнологическая схема, как правило, является замкнутой циклической, и, чтобы произвести ее расчет, необходимо идентифицировать содержащиеся в ней контура и разорвать обратные связи

Поскольку в каждом элементе схемы количественные зависимости и направленность процессов определяется законами термодинамики, гидродинамики и т д, то эти зависимости молено однозначно описать уравнениями энергетического, расходного и гидравлического балансов Система уравнений балансов в элементах также устанавливает такое соотношение между термодинамическими и расходными параметрами связей, которое обеспечивает получение заданной стационарной нагрузки установки с определенными конструктивно-компоновочными характеристиками

Расчетная модель в виде системы балансовых уравнений имеет следующий

вид-

JL -Nk Nl

(р'ц&р-р")и =0

где к = 1,2, , К - номера элементов оборудования,} = 1,2, - поток, Зк - количество всех связей, п = 1, Л^ - количество однопараметрических связей, / = 1,2 -энергоноситель, О, - расход энергоносителя, отнесенный к принятому промежутку времени, Р - мощность электрической или механической связи, /Ун />"— параметры давления энергоносителя на входе и выходе из элементов оборудования, Ар — характеристика изменения давления в элементах оборудования, И — энтальпия энергоносителя, у - коэффициент, учитывающий потери энергии связующего потока в окружающую среду

При этом используются следующие ограничения Пусть 2 - совокупность параметров £ = /(С, Р,7) Термодинамические, расходные параметры не могут принимать произвольные значения, а могут изменяться лишь в пределах физически возможных и технически осуществимых состояний энергоносителей и конструкций Указанные ограничения можно отразить в виде неравенств совокупностей параметров

где и г до" - минимальные и максимальные допустимые значения параметров

В результате анализа структуры связей рассматриваемой схемы, проведенного в соответствии с разработанным алгоритмом расчета, идентифицирован 591 контур, а также потоки, входящие в них Выявлено 7 систем зависимых контуров, определено минимальное количество условно-разрываемых потоков (19 потоков) Обоснована расчетная модель и определена последовательность расчета элементов теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

I OGJ)j+ïWt=0,

= 1 П=1

(1)

г m ах

'ДОП Î

(2)

В четвертой главе на основе разработанного алгоритма проведена оценка тепловой эффективности теплотехнологической схемы кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона, выявлены значения потерь и тепловых КПД и КСИ элементов и системы в целом

В результате декомпозиции по слабым связям исследуемая схема представлена в виде БТТС (рис 4), в которой выделено семь расчетных блоков блок №1 -участок получения катализаторной шихты и разложения гидроперекиси изопропилбензола, с нейтрализацией и обводнением реакционной массы разложения Этот блок включает в себя разлагатель 7, холодильники 9, 10 и 11, блок №2 - участок получения ацетона-сырца и выделение из него легколетучих продуктов Включает в себя ректификационные колонны 21 и 29, кипятильники 22 и 30, дефлегматоры 23 и 31, конденсаторы 25 и 35, блок №3 - участок выделения товарного ацетона Состав колонна 38, кипятильник 40, дефлегматор 39, конденсаторы 42 и 51, холодильник 46, блок №4 - участок отгонки фенола-сырца и выделение альфа-четилстироловой фракции Осуществляется следующими агрегатами колоннами 54 и 67, кипятильниками 56 и 69, дефлегматорами 55 и 68, конденсаторами 59 и 72, ПЭН 61 и 66, и теплообменником 70 и холодильником 64, блок №5 - участок азеотропной осушки фенола Включает колонну 75, кипятильник 76, дефлегматор 77, конденсатор 79, ПЭН 81, холодильник 83 и реактор 84, блок №6 - участок каталитической очистки фенола и дополнительная отгонка легких углеводородов и воды Включает колонну 88, кипятильник 87, дефлегматор 89, конденсатор 91, ПЭН 93, блок №7 - участок получения товарного фенола Состоит из колонны 95, кипятильника 101, дефлегматора 96, конденсатора 98, ПЭН 100

В качестве критериев оценки использовались тепловой КПД и КСИ: „ Фвых /~>\

(3)

¥вх

гДе 2вх ■ количество подведенной теплоты, кВтч, Ошх - количество воспринятой теплоты, кВтч

Применение КСИ позволяет определить долю использования в системе подведенной к объекту теплоты

КСИц = <2вьгх , (4)

где ОсбР - потери теплоты с отведенными из объекта потоками вещества, кВтч

В ходе теплового расчета на основании уравнений, представленных в алгоритме, получены величины тепловых потоков в элементах схемы, определены потери теплоты и найдсньг значения тепловых КПД и КСИ для каждого аппарата, и для всей системы в целом Количество подведенной теплоты к аппаратам БТТС составляет 4939,5 ГВтч, воспринятой - 3589,1 ГВтч Величина суммарных потерь теплоты составляет 1350,4 ГВтч Тепловой КПД всей системы - 72,7%, КСИ -48,2% Выявлены наименее эффективные элементы системы - ПЭН, тепловой КПД и КСИ которых колеблется от 33,4% до 38%

11 бюк

Рис 4 БТТС стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

В пятой главе на основании разработанного алгоритма проведена оценка термодинамической эффективности (с учетом химической составляющей эксергии) теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона, выявлены значения потерь и эксергетический КПД и КСИ элементов и системы в целом, определены источники ВЭР, приводятся результаты сравнительного анализа предлагаемых методов использования низкопотенциальных ВЭР, описание разработанной системы комплексной утилизации и ее технико-экономической оценка

Традиционно при определении эксергии учитываются тепловая и механическая составляющая Однако существует еще химическая составляющая эксергии, образующаяся при химических реакциях В связи с этим предложено деление теплообменных аппаратов на группы К первой группе относятся аппараты, в которых при оценке эксергетической эффективности необходимо учитывать химическую эксергию Вторую группу составляют аппараты, где химическая эксергия является транзитным потоком В качестве критериев оценки использовались эксергетический КПД и КСИ Для аппаратов, где происходят химические реакции (разлагатель, колонны) эксергетический КПД будет следующим /г

« _ БЫХ

1Е —> Р;

■^вх

где £вх - количество подведенной эксергии, кВтч, Евык - количество воспринятой эксергии, кВтч

Для остальных типов аппаратов

>7 Е =

р _ р ^вых ^тр

^ИУ — Ё-ТГ,

(6)

где = £хим - транзитные потоки химической эксергии, кВтч

Применение КСИ позволяет определить долю использования в системе подведенной к объекту эксергии Для аппаратов, где происходят химические превращения (разлагатель, колонны) эксергетический КСИ будет следующим

КСИп = Ев11Х~Ес6р , (7)

^вх

где Ь'сбр — потери эксергии с отведенными из объекта потоками вещества, кВтч Для остальных типов аппаратов

(•^вых — ^тр ) (-^сбр — ^хим )

КСИЕ ■■

(8)

где Е'х„„ - потоки химической эксергии с отведенными из объекта потоками вещества, кВтч

Количество подведенной эксергии к аппаратам БТТС составляет 64683,5 ГВтч, воспринятой - 63946,3 ГВтч Величина суммарных потерь эксергии составляет 737,2 ГВтч Эксергетический КПД всей системы - 64,3%, КСИ - 38,4% Наименее эффективные элементы системы - ПЭН (эксергетический КПД и КСИ от 6% до 8,9%)

На основании проведенного структурного, теплового и термодинамического анализов определены источники низкопотенциальных ВЭР, которые можно использовать при создании системы комплексной утилизации Общий потенциал низкопотенциальныч ВЭР по теплоте составляет 841,9 ГВтч, по эксергии - 1480,5 ГВтч При проведении сравнительного анализа способов утилизации имеющихся низкопотенциальных ВЭР выбраны ПЭН и ТН Результаты их сравнительной оценки представлены в таблицах 1 и 2

Анализ таблицы 1 показал, что при применении пароэжекционного насоса экономия ресурсов в виде пара промышленных параметров, оборотной воды и теплоты на ГВС и отопление составит 2,3 млн руб/год, а при использовании теплового насоса экономия ресурсов в виде холода промышленных параметров, обороткой воды и теплоты на ГВС составит 4,1 млн руб/год

Таблица 1 Экономия энергетических ресурсов при сравнении предлагаемых методов использования инзкоиотенциальных ВЭР

Ресурсы Размерность При использовании

ПЭН ТН

Пар 1 МПа Гкал/год(млн руб/год) 1025 7(0,5) -

Хочод Гкал/год (млн руб/год) - 536 3 (1,1)

Оборотная вода тыс мэ/п)д(ш1н руб/год) 22,2 (0 02) 167 9(0 16)

На отопление и ГВС Гкал/год (млн руб/год) 3123,1 (1,7) 4993 (2 8)

Итого млн руб/год 23 4 1

Как видно из таблицы 2, при использовании ПЭН, количество воспринятой геплоты увеличилось до 3608,7 ГВтч, эксергии - до 63953,7 ГВтч, при использовании ТН количество воспринятой теплоты увеличилось до 3734,8 ГВтч, эксергии - до 64030,4 ГВтч

Таблица 2 Изменение количества воспринятой теплоты и эксергин при сравнении предлагаемых методов использования низкопотенцкальных ВЭР

Виды схем Теплота, ГВтч Эксергия, ГВтч

подведенная воспринятая подведенная воспринятая

Существующая схема 4939,5 3589,1 64683 5 63946 3

При использовании ПЭН 3608,7 63953,7

При использовании ТН 3734,8 64030 4

Оценка полученных результатов показала, что создание системы комплексной утилизации на базе ТН эффективнее и экономичнее

На основании технологического регламента действующего производства и принципа ЭТК, используя выявленные источники низкопотенциальных ВЭР и обоснованный метод их утилизации с применением ТН, разработана система комплексной утилизации, представленная на рис 5

3

Рис 5 Схема системы комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса

Порядок работы состоит в следующем В испаритель 1 подается рассол из конденсатора 7 В результате охлаждения рассола происходит вскипание хладоагента Охлажденный рассол насосом 6 направляется в конденсатор 7 для охлаждения реакционной массы После испарителя, хладоагент направляется в теплообменник 2, где повышает свой температурный уровень за счет оборотной воды, поступающей из дефлегматоров 16 После теплообменника оборотная вода насосом 15 направляется в дефлегматоры для охлаждения реакционной массы, поступающей из колонны 17 Нагретый хладоагент поступает в компрессор 3, где его давление повышается до необходимого в конденсаторе 4 В конденсаторе 4

происходит конденсация хладоагента, затем пройдя дроссель 5, х/а поступает в испаритель 1 В качестве нагреваемого теплоносителя в конденсаторе 4 используется оборотная вода, поступающая с градирен 14 Из конденсатора оборотная вода насосом 13 направляется в теплообменник 12, где используется для нужд горячего водоснабжения Охлажденная оборотная вода поступает в дефлегматоры 8, где охлаждает реакционную массу, поступающую из колонн 9 После дефлегматоров, оборотная вода охлаждается в градирнях 14 и идет в конденсатор 4

Для разработанной системы комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения ТН проведена технико-экономическая оценка, результаты представлены в таблице 3

Таблица 3 Результаты технико-экономической оценки системы комплексной утилизации низкопотенцнальных ВЭР на основе применения теплового насоса

Параметр, показатель Размерность Значение

Общие капитальные затраты млн руб 66

Годовые эксплуатационные расходы млн руб/год 26

Общая экономия ресурсов млн руб/год 4,1

Срок окупаемости год 4 5

В результате проведения термодинамического анализа и синтеза нового объекта, на основании разработанного алгоритма, получены следующие результаты

Найдены значения эксергетического КПД элементов и всей системы в целом Выявлены источники низкопотенциальных ВЭР и оценен их энергетический потенциал Количество неиспользуемой теплоты в системе составляет 841,9 ГВтч, эксергии - 1480,5 ГВтч В результате сравнительного анализа выявлен наиболее эффективный метод использования низкопотенциальных ВЭР на основе применения ТН, на базе которого разработана система комплексной утилизации Данная система позволяет сократить потери теплоты на 10,8%, эксергии на 11,4%, а также экономить оборотную воду и осуществлять отпуск холода промышленных параметров для технологических нужд и теплоты для ГВС

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 На основе системного анализа разработан алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

2 Проведен анализ структуры связей исследуемой теплотехнологической схемы В результате идентифицирован 591 контур, а также потоки, в ходящие в них Выявлено 7 систем зависимых контуров, определено минимальное количество условно-разрываемых потоков (19 потоков) Обоснована расчетная модель и определена последовательность расчета элементов теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

3 На основе разработанного алгоритма расчета проведена оценка тепловой эффективности теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона Количество подведенной теплоты к аппаратам БТТС составляет 4939,5 ГВтч, воспринятой - 3589,1 ГВтч. Величина суммарных потерь теплоты составляет 1350,4 ГВтч Тепловой КПД всей системы - 72,7%, КСИ - 48,2%

4 В порядке проведения термодинамического анализа предложено деление теплообменных аппаратов на группы К первой группе относятся аппараты, в которых при оценке эксергетической эффективности необходимо учитывать химическую эксергию Вторую группу составляют аппараты, где химическая эксергия является транзитным потоком Для учета химической эксергии, основная система уравнений дополнена соответствующими уравнениями

5 В результате проведенного термодинамического анализа с учетом химической составляющей эксергии проведена оценка эксергетической эффективности исследуемой теплотехнологической схемы Количество подведенной эксергии к аппаратам БТТС составляет 64683,5 ГВтч, воспринятой - 63946,3 ГВтч Величина суммарных потерь эксергии составляет 737,2 ГВтч Эксергетический КПД всей системы - 64,3%, КСИ - 38,4%

6 Выявлены источники низкопотенциальных ВЭР, которые можно использовать при создании системы утилизации Общий потенциал ВЭР по теплоте составляет 841,9 ГВтч, по эксергии - 1480,5 ГВтч

7 Проведенный сравнительный анализ выявил, что наиболее эффективным методом является использование низкопотенциальных ВЭР с применением ТН

8 На базе теплового насоса разработана СКУ низкопотенциальных ВЭР, которая позволяет сократить потери теплоты на 10,8%, эксергии на 11,4%, а также экономить оборотную воду и осуществлять отпуск холода промышленных параметров для технологических нужд и теплоты для ГВС Экономия ресурсов составляет 4,1 млн руб/год, годовые эксплуатационные расходы - 2,6 млн руб/год, общие капитальные затраты - 6,6 млн руб, срок окупаемости 4,5 года

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах'

1 Ермолаев Д В Разработка энерготехнологического комплекса стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола с получением товарного фенола и ацетона//Труды Академэнерго. 2005 №1 С 79-83

2 Ермолаев Д В Математическая модель расчета энерготехнологической схемы кислотного разложения гидропероксида изопропилбензола // Материалы VI Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Кемерово, 29-31 ноября 2005г

3 Ермолаев ДВ Выявление связей между элементами схемы разложения изопропилбензола с помощью методов математического моделирования // Материалы V Российской научно-технической конференции "Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности Ульяновск, 20-21 апреля 2006г Т 1 С 265-266

4 Ермолаев Д В Эксергетическая эффективность производства фенола и ацетона // Материалы V Российской научно-технической конференции "Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности Ульяновск, 20-21 апреля 2006г Т1 С 267-269.

5 Ермолаев Д В Анализ теплотехнологических схем производств нефтехимического синтеза с помощью метода Зейделя // Труды Академэнерго 2006 №1 С 114-121

6 Ермолаев Д В Термодинамическая эффективность кипятильников в схеме кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола // Материалы V школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН ВЕ Алемасова Казань, 6-7 сентября 2006г С 174-176

7 Назмеев Ю Г , Ермолаев Д В , Иванова С И Создание технологий утилизации ВЭР в производствах этилена и фенола // Материалы докладов Национальной конференции по теплоэнергетике НКТЭ-2006 Казань, 4-8 сентября 2006 г Т 2 С 225-233

8 Назмеев ЮГ, Ермолаев ДВ Влияние вспомогательного оборудования на тепловую эффективность технологических схем нефтехимических производств //Энергосбережение и водоподготовка 2006 №5 С 39-40

9 Ермолаев ДВ Разработка энергосберегающих технологий на предприятиях нефтехимической отрасли с использованием методов математического моделирования // Материалы VII Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям Красноярск, 1-3 ноября 2006 г

10 Ермолаев Д В Применение системного анализа для оценки энергосбережения и выявления оптимального варианта повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на предприятиях органического синтеза // Материалы XVIII Международной интернет-конференции молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения Микмус-2006 Москва, 27-29 декабря 2006г С 110

11 Ермолаев Д В Повышение эффективности использования кипятильников в схеме кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола путем применения методов энерготехнологического комбинирования // Труды Академэнерго 2006 №2 С 54-65

12 Ермолаев ДВ Анализ структуры внутренних и внешних связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения в совместном производстве фенола и ацетона // Труды Академэнерго 2006 №3 С 55-69

13 Ермолаев Д В Оценка энергетической эффективности основного оборудования теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения в совместном производстве фенола и ацетона//Труды Академэнерго 2006. №4 С 48-69

14 Ермолаев Д В Разработка алгоритма расчета и проведение системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона // Труды Академэнерго 2007 №1 С 37-53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 .Энергосбережение в нефтехимической отрасли.

1.2.Классификация вторичных энергетических ресурсов.

1.3 .Перспективы создания энерготехнологических комплексов.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА И ОПИСАНИЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАДИИ КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГПИПБ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА. 21 2.1 .Описание теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона.

2.2.Алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона.

Выводы.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ СВЯЗЕЙ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАДИИ КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГПИПБ В ПРОИЗВОДСТВЕ

ФЕНОЛА И АЦЕТОНА.

3.1 .Постановка задачи.

3.2.Результаты проведения анализа структуры внутренних и внешних связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона.

3.3.Выбор расчетной модели.

Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕПЛОВОЙ АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАДИИ КИСЛОТНОГО

РАЗЛОЖЕНИЯ ГПИПБ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА.

4.1 .Постановка задачи.

4.2.БТТС и характеристики потоков.

4.3 .Результаты тепловой эффективности.

Выводы.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВЭР ДЛЯ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАДИИ КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГПИПБ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА.

5.1.Постановка задачи.

5.2.Результаты оценки термодинамической эффективности.

5.3.Сравнительный анализ методов использования ВЭР и разработка СКУ.

5.4.Подбор оборудования и технико-экономическая оценка СКУ.

Выводы.

Актуальность темы.

Вопрос экономии топлива путем использования вторичных энергетических ресурсов в последние годы является актуальной задачей, и имеет общегосударственное значение. По оценкам специалистов, потенциал энергосбережения в России огромен и составляет около 1,5 млрд. Гкал в год. В настоящее время промышленные потребители используют свыше 60% всего добываемого топлива и около 70% всей вырабатываемой электроэнергии, однако коэффициент полезного использования энергии остается все еще невысоким и составляет лишь 35-40 % [1-7].

Одним из наиболее перспективных направлений энергосбережения на предприятиях нефтехимической отрасли на сегодняшний день считается создание энерготехнологических комплексов, позволяющих снизить потребление топливно-энергетических ресурсов без существенного изменения всей технологической линии и обеспечивать заданные показатели выпускаемой продукции. Применение принципа энерготехнологического комбинирования становится обязательным условием проектирования новых производств. На действующих предприятиях, принцип ЭТК может быть реализован через организацию систем утилизации неиспользованных на предприятии вторичных энергетических ресурсов [8-11].

В связи с тем, что на сегодняшний момент практически исчерпаны внутренние резервы по энергосбережению, связанные с высокопотенциальными ВЭР, особый интерес представляют решения, направленные на вовлечение низкопотенциальных ВЭР в систему энергообеспечения промышленных предприятий. Однако при этом возникают проблемы, связанные с низким потенциалом энергии и невозможностью ее транспортирования на большие расстояния, а также выбором наилучшего варианта организации утилизационной системы. Инструментом поиска и выбора перспективных решений является сложившийся к настоящему времени аппарат системного анализа [12], определяющий вклад в становление и развитие которого внесли В.В. Кафаров, J1.C. Попырин, Ю.Г. Назмеев и др.

Несмотря на то, что на предприятиях органического синтеза имеется большое количество вторичных энергоресурсов, утилизация которых может обеспечить существенное снижение затрат прямого топлива, фактическая ее экономия в настоящее время за счет использования теплоты ВЭР по отношению к потенциально возможной составляет порядка 40%. К числу таких предприятий относится ОАО «Казаньоргсинтез», которое производит ежегодно около 40 тыс. тонн фенола и 25 тыс. тонн ацетона, что составляет 17% от общего производства в России. Доля энергозатрат в себестоимости выпускаемой продукции составляет около 40%. Кроме того, данное производство характеризуется большим выходом низкопотенциальных ВЭР (60-70% от общего количества), утилизация которых позволит снизить долю энергоресурсов в общей структуре затрат производства [13-19].

Целью работы является исследование энергопотребления и создание на основе принципа энерготехнологического комбинирования системы комплексной утилизации низкопотенциальных вторичных энергетических ресурсов для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона. Непосредственные задачи исследования включали:

• разработку алгоритма расчета и проведение системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона с целью определения тепловой и термодинамической эффективности рассматриваемой схемы;

• выявление источников и оценку энергетического потенциала ВЭР, образующихся в данной стадии;

• сравнение предлагаемых методов использования низкопотенциальных ВЭР на основе пароэжекционного и теплового насосов с целью выбора наиболее эффективного для исследуемой теплотехнологической схемы;

• создание системы комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона.

Научная новизна.

• разработан алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона;

• проведена оценка тепловой и термодинамической эффективности исследуемой теплотехнологической схемы, выявлены источники ВЭР и определен их энергетический потенциал;

• выявлен и обоснован наиболее эффективный метод использования низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса;

• предложена система комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона на основе применения теплового насоса.

Практическая значимость.

Предложенная система комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса позволяет экономить оборотную воду и осуществлять отпуск холода промышленных параметров для технологических нужд и теплоты для горячего водоснабжения.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием признанных положений технической термодинамики, методологии системного анализа сложноструктурированных систем и методов технико-экономических расчетов в энергетике.

Автор защищает:

• алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона;

• результаты оценки тепловой и термодинамической эффективности теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона;

• систему комплексной утилизации низкопотенциальных ВЭР на основе применения теплового насоса для теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона.

Личное участие.

Основные результаты получены лично автором под руководством чл.корр. РАН, д.т.н. Назмеева Ю.Г.

Реализация работы.

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 годы (Государственный контракт №02.435.11.5007).

Апробация работы.

Основные положения работы были доложены на следующих конференциях и симпозиумах:

VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Кемерово, 29-31 ноября

2005г.; ежегодные итоговые научные конференции Казанского научного центра Российской академии наук. Казань. 2006-2007 гг.; V Российская научно-техническая конференция "Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности". Ульяновск, 20-21 апреля 2006г.; V школа-семинар молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». Казань, 6-7 сентября 2006г.; Национальная конференция по теплоэнергетике НКТЭ-2006. Казань, 4-8 сентября 2006г.; ежегодные научные аспирантские семинары Исследовательского центра проблем энергетики КазНЦ РАН. Казань, 2005-2007 гг.; VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Красноярск, 1-3 ноября 2006г; XVIII Международная интернет-конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения. Микмус-2006. Москва, 27-29 декабря 2006г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Основные результаты и выводы по диссертационной работе следующие:

1. На основе системного анализа разработан алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона

2. Проведен анализ структуры связей исследуемой теплотехнологической схемы. В результате идентифицирован 591 контур, а также потоки, входящие в них. Выявлено 7 систем зависимых контуров; определено минимальное количество условно-разрываемых потоков (19 потоков). Обоснована расчетная модель и определена последовательность расчета элементов теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона.

3. На основе разработанного алгоритма расчета проведена оценка тепловой эффективности теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона. Количество подведенной теплоты к аппаратам БТТС составляет 4939,5 ГВтч, воспринятой - 3589,1 ГВтч. Величина суммарных потерь теплоты составляет 1350,4 ГВтч. Тепловой КПД всей системы - 72,7%, КСИ -48,2%.

4. В порядке проведения термодинамического анализа предложено деление теплообменных аппаратов на группы. К первой группе относятся аппараты, в которых при оценке эксергетической эффективности необходимо учитывать химическую эксергию. Вторую группу составляют аппараты, где химическая эксергия является транзитным потоком. Для учета химической эксергии, основная система уравнений дополнена соответствующими уравнениями.

5. В результате проведенного термодинамического анализа с учетом химической составляющей эксергии проведена оценка эксергетической эффективности исследуемой теплотехнологической схемы. Количество подведенной эксергии к аппаратам БТТС составляет 64683,5 ГВтч, воспринятой - 63946,3 ГВтч. Величина суммарных потерь эксергии составляет 737,2 ГВтч. Эксергетический КПД всей системы - 64,3%, КСИ-38,4%.

6. Выявлены источники низкопотенциальных ВЭР, которые можно использовать при создании системы утилизации. Общий потенциал ВЭР по теплоте составляет 841,9 ГВтч, по эксергии - 1480,5 ГВтч.

7. Проведенный сравнительный анализ выявил, что наиболее эффективным методом является использование низкопотенциальных ВЭР с применением ТН.

8. На базе теплового насоса разработана СКУ низкопотенциальных ВЭР, которая позволяет сократить потери теплоты на 10,8%, эксергии на 11,4%; а также экономить оборотную воду и осуществлять отпуск холода промышленных параметров для технологических нужд и теплоты для ГВС. Экономия ресурсов составляет 4,1 млн. руб/год, годовые эксплуатационные расходы - 2,6 млн. руб/год, общие капитальные затраты - 6,6 млн. руб, срок окупаемости 4,5 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона на основании разработанного алгоритма выполнено следующее.

При анализе структуры связей построена информационная блок-схема стадии кислотного разложения ГПИПБ в производстве фенола и ацетона идентифицирован 591 контур, а также потоки, входящие в них. Выявлено 7 систем зависимых контуров. Определено минимальное количество условно-разрываемых потоков (19), позволяющее полностью рассчитать схему. Условно-разрываемые потоки следующие: 1 - 1/2; 23 - 17/19; 34 - 25/26; 36 -27/28; 46 - 33/34; 50 - 37/38; 61 - 44/45; 67 - 50/51; 68 - 50/53; 72 - 54/55; 79 -58/59; 89 - 63/65; 94 - 67/68; 102 - 71/72; 107 - 74/75; 122 - 83/84; 124 - 85/86; 134 - 91/92; 139 - 94/95. На основании выявленных условно-разрываемых потоков определена последовательность для проведения теплового и термодинамического анализа. Обоснована расчетная модель в виде системы балансовых уравнений.

При проведении теплового анализа определены характеристики теплоносителей, найдены величины тепловых потоков элементов, определены потери теплоты и значения тепловых КПД и КСИ для каждого аппарата и балансовой теплотехнологической схемы в целом.

В ходе проведения термодинамического анализа определены величины потоков эксергии как по аппаратам, входящих в схемы, так и для всей БТТС. Произведена оценка эксергетической эффективности.

На основании полученных данных выявлены наименее эффективные, с энергетической точки зрения, элементы системы - ПЭН. Выявлены источники низкопотенциальных ВЭР, определен их энергетический потенциал. На основании имеющихся источников выбраны методы использования низкопотенциальных ВЭР и проведен их сравнительный анализ с целью определения наиболее эффективного для исследуемой схемы.

Разработана система комплексной утилизации и проведена ее техникоэкономическая оценка.

1. Алексеенко С.В. Энергосбережение ключ к темпам роста национальной экономики // Наука в Сибири. 2004. №48. С.10-11.

2. Сибикин Ю.А. Анализ важнейших направлений повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в промышленно развитых странах // Промышленная энергетика. 1999. № 5. С. 48-52.

3. Федеральный закон об энергосбережении // Промышленная энергетика. 1997. №8. С. 4-7.

4. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. // Целевая программа правительства России. М.: 2003.

5. Сибикин Ю.А. О важнейших направлениях энергосберегающей политики в Российской Федерации // Промышленная энергетика. 1999. № 6. С. 2-6.

6. Сибикин Ю.А. Важнейшие направления энергосберегающей политики Российской Федерации // Промышленная энергетика. 1998. № 6. С. 2-5.

7. Сибикин Ю.А. О важнейших направлениях энергосберегающей политики Российской Федерации // Промышленная энергетика. 1999. № 11. С. 2-5.

8. Харлампиди Х.Э. Оптимальные методы энерготехнологического комбинирования. Казань: КГТУ, 1995.

9. Пирогов Е.Н. Методология энергосбережения и технические решения // Энергосбережение в Республике Татарстан. 2004. № 4. С. 91-93.

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

11. Ключников А.Д. Интенсивное энергосбережение в промышленности: предпосылки, научно-методическое и кадровое обеспечение // Промышленная энергетика. 1996. № 5. С. 2-5.

12. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. Учебник для вузов. М.: Химия, 1991.

13. Бардик Л.Дональд, Леффер Л.Уильям. Нефтехимия. М.: ЗАО Олимп-Бизнес, 2003.

14. Кружалов Б.Д., Голованенко Б.Н. Совместное получение фенола и ацетона. М.: Химия, 1963.

15. Сибикин М.Ю. Путь экономии топливно-энергетических ресурсов в энергоемких отраслях промышленности // Промышленная энергетика. 1997. № 1.С. 1-6.

16. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1981.

17. Лиакумович А.Г. Возможности энергосбережения в нефтехимических процессах//Промышленная энергетика. 2001. № 1. С. 9-14.

18. Паушкин Л.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза, в 2 ч. М.: Химия, 1973.

19. Лиакумович А.Г. Энергосбережение в нефтехимической промышленности // Энергосбережение в Республике Татарстан. 2001. № 2. С. 55-56.

20. Костерин Ю.В. Экономия энергоресурсов на крупнотоннажных установках производства аммиака и этилена. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1994.

21. Бесков B.C. Общая химическая технология. М.: ИКЦ Академкнига, 2005.

22. Яруллин Р.С. Обзор состояния энергосбережения в нефтегазохимическом комплексе Республики Татарстан // Энергетика и энергосбережение в Республике Татарстан. 1999. № 11. С. 82-86.

23. Гашо Е.Г. О комплексной рационализации распределенных систем теплоэнергоснабжения промышленных комплексов // Теплоэнергетика. 2004. №2. С. 21-27.

24. Сазанов Б.В., Ситас В.И. Теплоэнергетические системы промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1990.

25. Сагбиев И.Р., Хайруллин И.Х. Анализ эффективности использования энергоресурсов на промышленных предприятиях (энергоаудит). Казань: КГТУ, 2002.

26. Чиркунов Э.В. Теоретические основы энерго- и ресурсосбережения в химической технологии. Казань: КГТУ, 2004.

27. Лазаренко С.Н. Структура потенциала энергосбережения в России // Промышленная энергетика. 2001. № 1. С. 9-14.

28. Плотников В.В. Повышение эффективности энергоиспользования в теплотехнологической схеме получения гидроперекиси изопропилбензола: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2001.

29. Халдей К.З. Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986.

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

31. Ключников А.Д. Предпосылки радикального повышения эффективности работ в области энергосбережения // Промышленная энергетика. 2001. № 4. С. 12-15.

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

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

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

35. Арсеньев Г.В. Энергетические установки. М.: Выс. шк., 1991.

36. Петров Б.Г. Ресурсосбережение и концепция устойчивого развития // Ресурсоэффективность в Республике Татарстан. 2004. № 2. С. 42-47.

37. Алемасов В.Е. Актуальные задачи энерго- и ресурсосбережения // Ресурсоэффективность в Республике Татарстан. 2004. № 2. С. 29-34.

38. Брагинский О.Б. Мировая нефтехимическая промышленность. М.: Наука, 2003.

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

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

41. Стогней В.Г. Экономия теплоэнергетических ресурсов на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1991.

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

43. Основные методические положения по планированию использования вторичных энергетических ресурсов // НИИ планирования и нормативов. (Укр. фил.). М.: Энергоатомиздат, 1987.

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

45. Гольстрем В.А., Кузнецов Ю.Л. Справочник по экономии топливно-энергетических ресурсов. К.: Техника, 1985.

46. Клименко B.JL, Костерин Ю.В. Энергоресурсы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. JL: Химия, Ленингр. отд-ние, 1985.

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

48. Клименко В.Л., Нащокина Л.В. Пути интенсификации нефтехимических производств за счет использования вторичных энергоресурсов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988.

49. Повышение эффективности использования энергии в промышленности западных стран // Ресурсоэффективность в Республике Татарстан. 2004. № 2. С. 85-90.

50. Назмеев Ю.Г., Конахина И.А. Организация энерготехнологических комплексов в нефтехимической промышленности. М.: Издательство МЭИ, 2001.

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

52. Голомшток Л.И., Халдей К.З. Снижение потребления энергии в процессах переработки нефти. М.: Химия, 1990.

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

54. Григоров В.Г., Нейман В.К., Чураков С.Д. Утилизация низкопотенциальных тепловых вторичных энергоресурсов на химических предприятиях. М.: Химия, 1987.

55. Ермолаев Д.В. Разработка алгоритма расчета и проведение системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона // Труды Академэнерго. 2007. №1. С. 37-53.

56. Попырин JI.C. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978.

57. Холодное В.А., Викторов В.К., Таганов И.Н. Математическое моделирование сложных химико-технологических схем. JL: Ленуприздат, 1977.

58. Ермолаев Д.В. Анализ структуры внутренних и внешних связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения в совместном производстве фенола и ацетона // Труды Академэнерго.2006. №3. С. 55-69.

59. Ермолаев Д.В. Анализ теплотехнологических схем производств нефтехимического синтеза с помощью метода Зейделя // Труды Академэнерго. 2006. №1. С. 114-121.

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

61. Туголуков Е.Н. Математическое моделирование технологического оборудования многоассортиментных химических производств: Монография. М.: Машиностроение-1, 2004.

62. Ермолаев Д.В. Оценка энергетической эффективности основного оборудования теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения в совместном производстве фенола и ацетона // Труды Академэнерго. 2006. №4. С. 48-69.

63. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е издание, доп. и перераб. М.: Энергия, 1977.

64. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. 3-е изд. в 2-х кн. М.: Химия, 2002.

65. Назмеев Ю.Г., Ермолаев Д.В. Влияние вспомогательного оборудования на тепловую эффективность технологических схем нефтехимических производств // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. №5. С. 39-40.

66. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. 3-е изд. М.: Энергия, 1975.

67. Лащинский А.А., Троичинский А.Р. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры. Справочник. М.: 1963.

68. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М.: Химия, 1981.

69. Под ред. Дытнерского Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М: Химия, 1983.

70. Латыпов Р.Ш., Шарафиев Р.Г. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств. М.: Энергоатомиздат, 1998.

71. Гохштейн Д.П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок. М.: Энергия, 1969.

72. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968.

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

74. Хлебалин Ю.М. Эксергетический метод основа анализа систем теплофикации с целью повышения их эффективности и конкурентоспособности//Промышленная энергетика. 2005. № 3. С. 2-4.

75. Белоусов B.C., Ясников Г.П., Островская А.В. и др. Термодинамика, энергетическая эффективность и экология. Екатеринбург: Полиграфист, 1999.

76. Семенюк Л.Г. Термодинамическая эффективность теплообменников // ИФЖ. 1990. Т. 59. № 6. С. 935-942.

77. Ермолаев Д.В. Повышение эффективности использования кипятильников в схеме кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола путем применения методов энерготехнологического комбинирования // Труды Академэнерго. 2006. №2. С. 54-65.

78. Бродянский В.М. Эксергетический метод и его приложения. М.: Энергоатомиздат, 1988.

79. Сычев В.В. Сложные термодинамические системы. М.: Энергоатомиздат, 1986.

80. Пригожин И.А., Конденпуди Д. С. Современная термодинамика. М.: Изд-во Мир, 2002.

81. Степанов B.C. Химическая энергия и эксергия веществ. 2 изд., перераб. Новосибирск: Наука. Сиб отд., 1990.

82. Ермолаев Д.В. Разработка энерготехнологического комплекса стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола с получением товарного фенола и ацетона // Труды Академэнерго. 2005. №1. С. 79-83.

83. Назмеев Ю.Г., Ермолаев Д.В., Иванова С.И. Создание технологий утилизации ВЭР в производствах этилена и фенола. // Материалы докладов Национальной конференции по теплоэнергетике НКТЭ-2006. Россия, Казань, 4-8 сентября 2006 г. Т.2. С. 225-233.

84. Огуречников JI.A. Сравнительный анализ перспективных низкотемпературных энергосберегающих технологий // Промышленная энергетика. 1997. № 2. С. 7-9.

85. Вагин Г.Я., Головкин Н.Н., Солнцев Е.Е., и др. Методика технико-экономического обоснования внедрения ресурсо- и энергосберегающих технологий и оборудования в промышленности. // Промышленная энергетика №6. 2005. С.8-13.

86. Закиров Д.Г. Состояние и перспективы использования низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов // Промышленная энергетика. 2004. № 6. С. 2-9.

87. Андрющенко А.И. Возможная экономия топлива от использования утилизационных ТНУ в системе энергосбережения предприятий // Промышленная энергетика. 2003. № 2. С. 7-10.

88. Намазов М.О. Тепловые насосы эффективный инструмент энергосбережения // Энергосбережение в Республике Татарстан. 2004. № 3.С. 73-82.

89. Рыбин А.А. Теплоутилизирующая энергетика основа экономии органического топлива // Промышленная энергетика. 1998. № 2. С. 2-4.

90. Таймаров М.А. Оборудование, тепловые насосы и компоновка газотурбинных электростанций. Казань: КГЭУ, 2004.

91. Везиришвили О.Ш., Меладзе Н.В. Энергосберегающие теплонасосные системы тепло- и хладоснабжения. М.: Издательство МЭИ, 1994.

92. ЮО.Закиров Д.Г. Утилизация вторичных энергетических ресурсов и использование возобновляемых источников энергии с применением тепловых ■ насосов основной путь снижения энергоемкости производства // Промышленная энергетика. 2002. № 5. С. 15-19.

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

94. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. 2-е издание, доп. и перераб. М.: Энергоатомиздат, 1981.

95. ЮЗ.Радченко Н.И. Использование сбросного тепла химических производств эжекторными теплонасосными установками // Промышленная энергетика. 1997. № 1. С. 2-6.

96. Ю4.Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоатомиздат, 1989.

97. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы: Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982.

98. Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М.: Пищевая промышленность, 1978.

99. Ю7.Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок. М.: Выс. шк., 1989.