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1、基于热量集成原理的 过程诊断与调优过程诊断与调优Simple ExampleSimple Example-开水器开水器甲醇氧化生产甲醛 CH3OH + 1/2O2 HCHO + H2O 银催化剂工艺； 工艺特点：入口甲醇含量高于爆炸上限 ；产品中含有一定量的甲醇，便于短期 储存和运输；但增加甲醇原料消耗；加 阻聚剂，可以降低甲醇含量。 目的：老厂诊断！甲醇甲醛 溶液AirCPE1E2E3H1H2StStCWC1C2CWCdStRb反应器AbDC废气冷凝液甲醛生产工艺流程甲醛生产工艺流程压缩机 52C40C40C ？55C85C580C6C45C94C15C54C52C50C150C115C67
2、C41C40C31C数据采集 列出在该流程中换热器网络中的流股（ 能量参与者和公用工程流股）； 换热器网络热流股（初温、终温、热容流率） 换热器网络冷流股（初温、终温、热容流率） 反应器和压缩机冷流股（初温、终温、热容流率 ） 公用工程（初温、终温、热容流率）扩充的总 组合曲线夹点温度55C蒸汽 E3冷却水20kW5.30MW2.43MW2.41MW再沸器再沸器热机在过程中的设置热机在过程中的设置热源以100% 的效率做功QC=QC,min+Q2QC=QC,minQC=QC,min - WQH=QH,min + WQH=QH,min + Q1QH = QH,min夹点夹点Q1Q2没有热集成没有
3、热集成余热发电、余热发电、 提高热效率提高热效率热机热机诊断的预备知识1热泵、放热反应器、压缩机等在过程中的设置热泵、放热反应器、压缩机等在过程中的设置夹点夹点热泵热泵W浪费浪费 ！更不可取更不可取 合理！合理！QC=QC,min+W QC=QC,min-Q2 QC=QC,minQH = QH,min Q1QH = QH,min WQH = QH,min诊断的预备知识2分离系统在过程中的设置分离系统在过程中的设置没有热集成没有热集成 ！提高了能量利用率提高了能量利用率QH =QH,min +(QREB QCON)QC=QC,min -(QREB QCON)QH =QH,min +QREBQH
4、=QH,min QC=QC,minQC=QC,min + QCONQREBQREBQREB诊断的预备知识3反应器的用能诊断 将E1、E2、E3从GCC中分离出来； 精馏塔的再沸器和冷凝器保留作为背景 工艺中； 夹点温度从55C移到了84-99C； 进料加热器位于背景过程夹点和背景 GCC曲线以下；产品冷却器位于它们之 上；反应器子系统放置是合理的！背景过程Tp = 8499C反应热产品冷却进料预热精馏塔的用能诊断精馏塔的用能诊断 将再沸器和冷凝器从GCC中分离； 没有影响背景工艺的夹点温度； 再沸器和冷凝器之间的焓差是由于进料 和出料之间的焓流率不同引起的； 由于精馏塔穿越夹点操作，精馏塔没有 合理放置。蒸汽2.37MW再沸器冷凝器冷却水5.23MWTp=55 C压缩机的诊断压缩机的诊断 将压缩机从GCC中分离出来，夹点没变 ； 由于压缩机将功转化为热能，它的出口 温度在夹点以下，所以是不合理的。 应该给压缩机子系统增加一台预热器和 一台冷却器；背景过程压缩机Tp=55 C调调 优优 反应器位置合理、精馏塔和压缩机位置 不合理。根据经济条件的约束进行调优 。 精馏塔：通过提高操作压力，将精馏塔 调到夹点以上； 压缩机：增加预热器和冷却器，但是与 投资相比，决定不作调整。 换热器：略冷却水4.79MW再沸器冷凝器蒸汽2.05MWTp = 55C
