深度脱硫年产9万吨每年二硫化碳项目附录4：换热网络.docx
深度脱硫年产9万吨二硫化碳项目-换热网络硫然而生
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深度脱硫年产9万吨二硫化碳项目-换热网络硫然而生
目录
TOC\o1-3\h\z\u第1章换热网络设计概述 1
第2章工艺流股提取 2
第3章确定能量目标 3
第4章电厂解吸塔节能设计 6
第5章克劳斯综合该进节能方案 7
第6章总结 8
第1章换热网络设计概述
本项目为深度脱硫年产9万吨二硫化碳，运行成本是其中一个很重要的考核参数，其中很重要的一部分是公用工程的消耗。通过换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现对内部流股热量的集成和最大化利用，减少公用工程的消耗。
本项目由燃煤烟气压缩工段、燃煤烟气吸收工段、燃煤烟气解析工段、二氧化硫脱水塔工段、液化气吸收解析工段、克劳斯工段、二硫化氢生产工段、二硫化碳精制工段八个工段组成。
从整个工艺流程来看，本项目需要较大量的公用工程，包括冷却水、-25°C的制冷系统（液氨）、-120°C的制冷系统（液氮）两个等级，而热公用工程主要用于流股的预热及塔釜的再沸器加热等过程，所使用的热公用工程的0.4MPa、125°C的低压蒸气，1.4MPa、250°C的中压蒸气。
第2章工艺流股提取
过程流股的提取如下表2-1所示：
表2-1工艺过程物流信息表
流股名称
InletT[C]
OutletT[C]
2-2_To_10-2
100.2216
105
33_To_34
626.5607
140
28_To_25
-1.13588
30
31_To_22
98.95466
25
27_To_29
124.6083
98.66813
47_To_61
123.3974
550
8-2_To_9-2
123.6874
112.7968
12-2_To_14-2
112.7968
25
12_To_14
112.7996
25
ToCondenser@COL1_TO_48@COL1
120.4731
80.63259
ToCondenser@COL5_TO_26@COL5
121.4194
42.04853
ToReboiler@COL17_TO_59@COL17
122.9739
123.6874
ToCondenser@COL17_TO_53@COL17
120.4731
80.63258
Condenser@COL2_TO_Reflux@COL2
25.47166
-103.649
ToReboiler@COL18_TO_56@COL18
122.9739
123.6873
ToCondenser@COL18_TO_54@COL18
120.4731
80.63259
ToReboiler@COL19_TO_57@COL19
122.9739
123.6873
ToReboiler@COL21_TO_11@COL21
120.5874
121.0874
ToReboiler@COL1_TO_Boilup@COL1
122.9739
123.6873
ToReboiler@COL9_TO_Boilup@COL9
122.9739
123.6874
ToReboiler@COL5_TO_Boilup@COL5
124.0049
124.6083
ToCondenser@COL21_TO_16@COL21
104.4282
22.36416
ToCondenser@COL19_TO_51@COL19
120.4731
80.63259
Q-118@Main
825.2225
145
Q-123@Main
-52.7486
-74
第3章确定能量目标
将上述工艺流股信息输入到AspenEnergyAnalyzerV9.0，其中排除的几个流股不输入，使得组合曲线便于分析。在能量分析器中，对最小传热温差进行经济评估，获得总费用-温差关系曲线如图3-1所示。
图3-1总费用与ΔTmin关系曲线
在图中选取总费用最小且变化趋势相对平稳部分的温度作为最小传热温差进行后续计算。此处选取最小传热温差为10℃。
在设定最小传热温差后，获得的组合曲线如图3-2所示：
图3-2组合曲线
从组合曲线上我们可以得到我们热集成所的能量目标；需要的热公用工程能量1.022*109kJ/h，即283.9MW；需要冷公用工程能量2.893*109kJ/h，即803.6MW；
最小换热器数目为48个；
夹点温度130℃、120℃。
得到的总组合曲线如图3-3所示：
图3-3优化后的设计方案
该换热网络中换热器有53个，除去不合适，距离太远的股流，不适宜换热若干台换热器，从换热网中可以看到，有些换热器能量很小，甚至接近