Том 336 № 1 (2025)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/1/4864

Определение потенциала энергоэффективности установки подготовки и стабилизации нефти на промысле

Актуальность данного исследования определяется стремлением к увеличению энергоэффективности промышленных предприятий и уменьшению выбросов парниковых газов от их деятельности. Снижение удельного энергопотребления на крупных нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах не ново и достаточно широко используется. Этим направлениям посвящены десятки монографий и тысячи статей. Но следует учесть, что в нефтеперерабатывающей отрасли вся сырая нефть, даже та, которая не попадает на нефтеперерабатывающие заводы, обязательно проходит через установки подготовки и стабилизации нефти на промыслах. Поэтому для создания энергоэффективных и экологически безопасных процессов всей цепи переработки нефти необходимо повышать энергоэффективность установок подготовки и стабилизации нефти, расположенных на промыслах. Исследовательских работ по теплоэнергетической интеграции установок подготовки и стабилизации нефти крайне мало. Цель: определение целевых проектных и энергетических значений для энергоэффективного проекта реконструкции системы теплообмена обследуемой установки подготовки и стабилизации нефти и определение ее потенциала энергоэффективности. Методы. Для определения целевых значений проекта энергоэффективной реконструкции применяются методы пинч-анализа. Математическое моделирование процессов теплообмена системы теплообмена и экономический анализ выполнялись с помощью программного обеспечения Pinch 2.02, для создания имитационной инженерной модели установки подготовки и стабилизации нефти использовался пакет программного обеспечения Aspen HYSYS. Результаты. При определении целевых значений проекта реконструкции системы теплообмена были учтены стоимость энергии и теплообменного оборудования, стоимость коллекторов для расщепления технологических потоков, а также технические ограничения на размещение секций теплообменных аппаратов. Включение топливного газа в потоковую таблицу процесса позволило эволюционировать определение целевых параметров проекта оптимальной системы теплообмена установки. В процессе эволюции целевых значений был определен потенциал энергоэффективности обследуемой установки подготовки и стабилизации нефти, который показывает возможность снижения удельного энергопотребления на 77 %. При внедрении проекта реконструкции системы теплообмена и достижении целевых параметров будут получены следующие экономические результаты: IRR=42 %, NPV=7425780 долл. США, DPP 4 года. Также эмиссия CO2 может быть уменьшена на 30 тысяч т в год. Следует отметить, что эволюция целеуказания и все целевые значений для проекта реконструкции получены еще до выполнения самого проекта системы теплообмена установки подготовки и стабилизации нефти. 

Ключевые слова:

подготовка и стабилизация нефти, энергоэффективность, пинч-анализ, составные кривые, сеточная диаграмма, система теплообмена, потоковая таблица, целевые значения

Авторы:

Леонид Михайлович Ульев

Михаил Николаевич Чернышов

Скачать pdf