浅析夹点技术在石油化工中的应用
化工过程中应用夹点技术优化换热网络
化工过程中应用夹点技术优化换热网络综述能源与人类文明和社会的发展一直紧密地联系在一起，是社会发展的物质基础。
全球的能源、资源急剧消耗，有效、合理地利用自然资源是保证经济可持续发展的基本出发点。
化学工业是一种能量密集型的行业，所以随着能源危机日益加深，优化结构、节约能量成为当今的热点话题，而夹点技术以其独有的实用、简单、直观和灵活的优点正在被广泛使用，经过20多年的发展，夹点技术已从热回收的特殊工具发展成为一种卓有成效的过程设计方法，它是过程系统综合的强有力方法，其研究和应用对促进企业技术进步、增加经济效益、提高竞争能力等都有重大意义，在我国的工业和企业中有着广阔的应用前景。
一、夹点设计法简介：过程工业为了降低生产成本、合理利用资源，己从对单台设备的操作优化集成发展到对整个系统的集成优化，即采用过程集成技术，在70年代末，英国曼彻斯特大学BodoL innhoff 教授及其同事在前人研究成果的基础上提出的换热网络优化设计方法，并逐步发展成为化工过程能量综合技术的方法论，即夹点技术（Pinch Technology）。
采用这种技术对于新装置设计而言，比传统方法节能30%—50%。
同时，近几年逐渐应用于老装置的节能改造中，其改造投资低，却能取得较好的节能目的。
夹点技术的基本思想是：从最大热回收能量出发，建立一个初始网络，然后根据设备费用和能量费用的协调，对初始网络进行修正，从而得到一个最佳的换热网络结构。
运用夹点技术的关键就是要设定目标，其原则是先确定能获得什么（即建立目标），然后着手实现设计。
也就是说，在设计前先确定其目标，对装置改造则意味着先确定节能目标，成本目标和返本期目标，由此识别出具体的设计方案。
夹点的意义就在于将一个过程分为2个独立的区域，它们之间的传热量为0，它们各自于相应的公用工程处于热平衡状态。
即：夹点之上的物流与夹点之上的物流换热。
当有穿越夹点的热量传递时，将导致公用工程需求量增加。
夹点技术在苯乙烯装置节能上的应用
程 师。
烯 装置 为例 ， 夹 点 技 术 对 该 装 置 的物 流 进 行 全 用
面分析 ， 出节能 点 ， 提 出改造方 案 。 找 并
第 ２ 卷 ２
高 峰等 ．夹点技术在苯 乙烯装 置节能上 的应用
烃、 甲醛、 聚酯 、 催化重整 等装置上利用夹点技术
实 现 了装置 的节 能 。
１ 夹 点技 术对苯 乙烯 装置 的分析
△ ｉ ， 即可确 定夹 点 。确 定夹 点 常用 的方法 有 后
３种 ： 图法 、 作 问题 表格 算法 、 学规划 法 Ｊ 数 。夹点
１ １ 苯 乙烯 装置简 介 ．
渡 尜 Βιβλιοθήκη 乙 Ｅ ＹＮＩＵＲ ～ 烯Ｔ ＬＥ２１Ｙ ３ 工 Ｅ０ （ ２ ２ Ｈ ０， Ｓ 业２ Ｎ ） ８ １ＤＴ ２
夹点 技 术 在苯 乙烯 装 置 节 能 上 的应 用
高 峰 ，赖 桂 兰 杨 雪梅 ，
（ １中 国石油 兰州石 化公 司合成橡 胶 厂 ， 肃 兰州 ，３００ 甘 ７ ０６ ； ２中国石油 兰州石 化公 司聚烯 烃事 业部 ， 甘肃 兰州 ，３０ ０ ７０ ６ ）
・２ ・ ９
方不设 冷公用 工程 ；３ 夹点 下方不设 热公用工 程 。 （） １ ４ 夹点 计算 ．
１ ４ １ 物 流信 息 ．．
个 物流 的热负荷 ， 算结 果见 表 １ 计 。 Ｑ＝ ｃ ｄ 』 Ｔ 式 中 ： —— 热量 ，Ｗ ； Ｑ ｋ
对 整 个苯 乙烯 装 置 的 物 流 进 行 分 析 ， 确认 共
水来 自兰州市第二 自来水厂 ， 它来 自本单位 的 其
公 用工 程动力 装 置 。电通 过 兰州 电网送 至 苯 乙烯 装置 ， 其它 的能 量 元 素 均 通 过 管 道 输 入 。通 过 计 量设备 和调 节系 统 由数 字集 成系 统 （ Ｃ Ｄ Ｓ系统 ） 进 行 计量 和控制 。 １３ 夹点技 术 的原理 ． 给 出生 产 过 程 系 统 中各 物 流 的质 量 流 量 、 初 始温度 、 目标 温度 以及 选 定 的最 小允 许 传 热 温 差
水夹点技术
石化企业水夹点技术的应用随着水资源被严重污染和大量浪费，水已成为严重短缺的资源。
工业用水节约与废水减量成为人类持续发展的重要前提之一。
石化行业是工业用水的大户，在石化企业生产中实施水夹点技术后，循环水场的耗水量所占比例越来越大，充分重视并利用这一特点，再借助于使用可靠的水夹点技术改造中的关键工艺设备后，减少循环水的耗水量，并将其设定为最终回用项目点，石化企业的零排放将变得现实可行。
水夹点技术是由热夹点技术引申而来的。
夹点是指一个点、一个数值。
热夹点是换热网络中一个温度点，此点具有的特性是是：“夹点以上不用冷源，夹点以下不用热源”意思是在换热网络中，处于热夹点温度以上的物料可用处于热夹点温度以下物料冷却，不用另外用其它冷源冷却，处于热夹点以下的物料不用热源加热仅用热物料加热即可。
相应的水夹点的原则是在用水工艺过程中夹点以上位置的工艺过程用水不必用新鲜水（泛指，可用夹点以下用水过程的排水），夹点以下位置工艺过程用水只能用新鲜水。
在循环水场所做的大量工作相当于降低夹点位置，使新鲜水用量减少，排水量减少。
水夹点技术的三个层次是回用（直接持续使用）、循环重复使用、再生后再使用。
在石化企业中，供水系统的上水均为井水或河水；企业运行中产生的废水全部进入排水系统，作为污水处理。
传统的流程图如下。
图1 传统的供水排水系统流程图企业运行中，循环水场产生的废水流股来源如下图图2 石化企业循环水产生废水流程图水夹点技术是过程集成工程设计领域在环境保护方向的突破，通过寻求物料和能量间的最佳匹配来实现全过程的费用最小化和废物产生量最小化，且实现无液体排放，符合清洁生产要求。
在技术分析的夹点注意关键工艺设备的寻求和应用，提高水夹点的多杂质耐受度，重复利用率客观实在，使石化企业实现零排放成为可能，如此在清洁生产的同时会获得更大的企业效益和环境效益。
夹点技术在过程用能节能降耗方面的应用探讨
夹点技术在过程用能节能降耗方面的应用探讨
徐兆明;孟继安
【期刊名称】《油田节能》
【年(卷),期】1996(007)001
【摘要】本文以大庆石化总厂炼油厂三套常减压装置为实例探讨了夹点技术在节能降耗方面的应用，结果表明初步改造方案可使总能耗降低约４％，节能效益计１７２万元／年，投资回收期小于半年。
【总页数】4页(P16-19)
【作者】徐兆明;孟继安
【作者单位】大庆市技术监督局;大庆石化总厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE683
【相关文献】
1.基于夹点技术的天然气净化装置的用能分析 [J], 姚静;王瑶;匡国柱
2.基于夹点技术的辛醇与异丁醛装置用能分析 [J], 肖雷;王英龙;孙韬;朱兆友
3.运用夹点技术提升氯碱行业用能水平 [J], 廖祖维;阳永荣;张祖钧
4.用Aspen Plus和夹点技术系统调优化工用能 [J], 白玫
5.全市用能企业节能监察结果显示我市企业节能降耗有五方面不足 [J], 魏邦岩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
炼油厂加氢脱硫工艺夹点分析与节能
炼油厂加氢脱硫工艺夹点分析与节能摘要：本文首先阐述了夹点技术的基本原理及应用原则，接着分析了加氢脱硫工艺换热网络夹点分析，最后对加氢脱硫工艺换热网络夹点分析与改造进行了探讨。
关键词：加氢脱硫；夹点；节能引言：所谓的夹点技术作为炼油厂加氢脱硫工艺当中的一种过程系统，通过过程分析的方法在工业生产当中取得了良好的节能性效果，大量的炼油工业生产实践分析可以看出，夹点技术对提高整个生产系统的工作效率，以及降低加氢脱硫的节能效果有着重要的保障，实现了整个炼油厂生产的经济提高，降低了整个反应操作的经济成本。
在加氢脱硫工艺的换热网络结构当中，通过集成处理的方式和夹点技术的配合应用，在很大程度上提高了加油脱氢工作效率以及质量，在该应用领域当中慢慢扩展到了炼油原材料的控制以及原材料污染物的排放工作当中。
1夹点技术的基本原理夹点技术是以化工热力学为基础，以经济费用为目标函数，对换热网络的整体进行优化设计。
优化过程包括冷热物流之间的匹配，冷热公用工程的类型和能级选择；加热器、冷却器及系统中一些分离器、蒸发器等设备在网络中的合适放置位置；节能、投资和可操作性的三维权衡。
最终的优化目标是确定出具有最小的设备(换热器、加热器和冷却器)投资费用和操作(公用工程加热与冷却)费用，并满足把每一个工艺物流由初始温度加热或冷却到目标温度的换热网络。
2夹点技术在炼油厂的应用原则要把整个工厂用水当成1个水网络的优化配置问题，进行总体规划，尽可能将进入系统的水进行多次利用、清污分流、分散再生、污水回用。
炼油厂的用水系统优化应遵循“整体优化、重点优化、科学优化、分步实施”的原则：2.1整体优化就是针对企业实施全方位优化，充分考虑厂际之间、车间之间、装置之间、系统之间、本企业与外转供单位之间的用水网络之间的有机联系，做到伞面考虑，合理设计，经济改造。
2.2科学优化就是在实施用水优化过程中，应遵循“水平衡测试一用水优化一污水回用”工作步骤。
在水平衡测试完成后进行用水优化设计：用水优化设计要依据夹点技术和数学规划方法的基本原理，选取适合本企业的软件进行用水系统的网络设计和经济评价；并选择合理的水处理技术，作好污水处理回用导向性方案研究。
夹点技术在各领域中的应用
夹点技术在各领域中的应用作者：李炜图孔帅刘祥雪来源：《商品与质量·消费视点》2013年第06期摘要：本文主要介绍了夹点技术以及在各领域中的应用。
夹点技术是换热网络、水网络优化最实用的节能技术，有很好的发展前景。
关键词：夹点技术；原理；应用随着能源的日益紧缺，如何节约及合理利用能源成为人们关注的热点。
在各个行业领域中，化工企业对能源的需求尤为突出，且能源的成本在其总生产成本中占有相当大的比重。
换热网络是能量回收利用的一个重要子系统，对于相同的生产工艺，换热网络设计得越合理，能源的回收就越多，生产成本也就越低。
对换热网络优化的研究，在近几十年已取得较大的进展，其中Linnhoff等提出的夹点技术对解决化工生产中的热量交换与回收起到重要的作用。
一、夹点技术简介1.夹点技术原理根据夹点理论是由英国学者LinnHoff等人于1978年提出的，并逐步发展和完善起来的理论。
它是指在热物流和冷物流的换热过程中存在着一处传热温差最小的点，即夹点。
夹点处的最小传热温差决定了换热网络的最大热回收量以及加热、冷却过程的最小用量。
夹点技术是以化工热力学为基础，以经济费用为目标函数，对换热网络的整体进行优化设计。
优化过程包括冷热物流之间的匹配，冷热公用工程的类型和能级选择；加热器、冷却器及系统中一些分离器、蒸发器等设备在网络中的合适放置位置；节能、投资和可操作性的三维权衡。
最终的优化目标是确定出具有最小的设备（换热器、加热器和冷却器）投资费用和操作（公用工程加热与冷却）费用，并满足把每一个工艺物流由初始温度加热或冷却到目标温度的换热网络。
2.夹点技术的优点（1）降低能耗，通过改进能量回收系统节约能量费用；（2）提高生产能力，解除系统瓶颈而不改动主要设备，可达到增产的目的；（3）降低投资费用，在少投资或不投资、少增加或不增加能耗的条件下完成换热网络的改造和优化，提高了能效，且在改造中可更好地利用已有的设备；（4）降低环境污染，用排放废气或废液最少为目标进行优化设计，减少“三废”排放。
浅析夹点技术在石油化工中的应用
浅析夹点技术在石油化工中的应用摘要：由于世界能源危机越来越严重，石油化工中的过程集成一跃成为焦点话题，而夹点技术作为过程集成方法中最为实用的方法正在广泛使用。
夹点节能技术（Pinch technology）作为一种新节能技术，是一种基于现代节能的火用分析理论（Exergy analysis），同时又充分考虑了设备状况、能量利用与回收、经济状况、系统关联的系统综合优化的节能技术。
它不仅建立了完备的系统总体节能理论，更突出的是：它形成了一种可行、实用和有效的节能增效技术。
关键词：夹点石油化工节能应用一、夹点技术的缘起和发展夹点概念是基于热力学第二定律提出的，从宏观角度分析过程系统中能量流沿温度曲线的分布，从中发现系统用能的瓶颈点，并找到解决瓶颈的一种方法。
以夹点为基础发展的过程能量综合技术，则走出热力学分析的领域，形成了能量回收利用的综合合成技术。
夹点技术应用不限于换热网络的分析与合成，也包括过程系统中热能动力系统的优化合成等。
但是最为普遍的还是对换热网络合成与优化的应用。
夹点技术，特别强调从系统的角度出发，开展节能省钱的综合系统的诊断与优化，主要通过构造冷、热物流组合曲线，总组合曲线和平衡组合曲线来绣工艺过程进行能量分析，制定节能设计和改造方案。
夹点节能技术能够直接应用于能量利用与回收系统的规划、设计，尤其是节能改造，并能明确地指出可取得的节能经济效益，以及采用的具体节能改造方案。
夹点技术起源于对换热器网络的研究，由于换热器作为能量传递设备被广泛地应用于化学、电力、制药等行业中，其换热性能好坏直接关系到生产企业的能源利用效率。
在生产实践中，人们发现了这样一个问题：虽然单个的高效换热器，但它将被纳入一个换热器网络大，其传热效率不好。
目前，换热器网络的研究主要集中在两个方面，即换热系统的设计和换热系统的改造这两个方面，它的最新发展方向为：压降优化、柔性设计、蒸馏塔目标设定、低温过程设计、间歇过程综合、降低水流率、全局能量系统综合和排放目标设定等。
夹点技术的原理与应用
物流在 Ｔ—Ｈ 图上可 分别合并为冷 、 热物流 复合 曲线。 曲线 在 用流 股 中携 带 的原 料 。 约 试 剂 。应 用 夹 点 原 理 还 可 将 资 源 利 用 两 节 Ｈ 轴 上 投 影 的重 叠 即 为 冷 、 物 流 间 的 换 热 量 ． 重 叠 的 即为 冷 与经 济 结 合 管 理 ． 造 投 资 组 合 曲线 以达 到 最 大 利 润 ．以 获 得 最 热 不 构
集 成 技 术． ７ 在 ０年 代 末 ， 国 曼 彻 斯 特 大 学 Ｂ ｄ ＬｉＴｌ Ｉ教 英 ｏ ０ ｌｏ １ ｎ｝ 饪 ｌ 目前 ， 点 技 术 已 在 造 纸 企 业 、连 续 蒸 煮 设 备 传 热 网络 、 夹 化 授 及其 同事 于 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 末 在 前 人 研 究 成 果 的 基 础 上 提 肥 生 产 企 业 及 其 他 化 工 领 域 获得 了 广 泛 的应 用 ． 取 得 了 显 著 并 出 的换 热 网络 优 化 设 计 方 法 ． 逐 步 发 展 成 为 化 工 过 程 能 量 综 的 效 益四 夹 点 技 术 在 国外 工 业 界 也受 到重 视 ． 际上 知 名 的化 工 并 。 国 合 技 术 的 方 法 论 【即 夹 点 技 术 。采 用 这 种 技 术 对 于 新 装 置 设 计 公 司 和 建 筑 公 司 均 普 遍 采 用 夹 点 技 术 。 据 统 计 ， 界 上 已有 １０ ｌ 】 ． 世 ０ 而 言 ，比传 统 方 法 节 能 ３ ％一 ５ ％ ；同 时 ， 几 年 逐 渐 应 用 于 多 家 公 司 在 至 少 １０ 多个 工 程 项 目上 使 用 夹 点 技 术 进 行 了 新 ０ ０ 近 ００ 老 装 置 的 节 能 改 造 中． 改 造 投 资 低 ． 能 取 得 较 好 的 节 能 目 其 却 厂 设 计 。 厂 改 造 或 可行 性研 究 。 些 大 型 工 程 公 司 和 鲁 姆 斯 、 老 一 凯 的。 洛 格 、 代 田 、 洋 等 都 有 门 小 组 从 事 夹 点 技 术 设 计 ， 夹 点 千 东 目前 ２ 夹 点 技 术 的原 理 、 技 术 已成 为 世 界 性 的 工程 设 计 标 准 。
夹点技术基本原理与应用
1第2期夹点技术基本原理与应用孟继安牛继舜王立安(大庆石油化工总厂机械厂,大庆163711)摘要夹点技术是卓有成效的过程能量综合方法。
介绍了夹点技术的基本原理,应用领域,效果,特点,国内外应用情况及发展方向。
关键词夹点技术过程能量综合节能1前言过程能量综合方法主要有3种,即夹点技术、数学规划法和人工智能技术,以及这3种方法的交叉和结合,其中在工业生产中应用最广泛、经济效益最突出的当属夹点技术。
该技术出现于七十年代末,经过近二十年的发展,其理论体系不断完备,因思路独特、方法简单、效果显著而为人瞩目。
夹点技术自八十年代初便在国外得到日益广泛的应用,影响巨大,被评价为当今过程能量综合领域中最重大的突破之一。
2夹点技术的基本原理[1]夹点技术是以热力学为基础,从宏观角度分析过程系统中能量流沿温度的分布,从中发现系统及其用能的“瓶颈”所在,并给以“解瓶颈”的一种方法。
当给出过程系统中各物流的压力、组成、质量流量、初始温度、目标温度以及选定的最小允许传热温差ΔT min后,即可确定夹点,常用的方法有三种:⑴作图法。
在温-焓图上分别作出热、冷物流的组合曲线,热组合曲线在冷组合曲线的上方,并相互水平靠拢,当两组曲线在某处之间的垂直距离刚好等于规定的△T min时,则该处即为夹点。
⑵问题表格算法。
按温位将系统中各物流划分成K个子网络(或热级联),求出各子网络输入热负荷I K 及输出热负荷O K,在O K为零处,即第K子网络与第(K+1)子网络之间的温位界面处(O K=I K=0)即是夹点。
⑶数学规划法。
将系统划分为K个温度区间,采用转运模型确定最小公用工程费用的线性规划问题,即可得到公用工程加热、冷却物流的最佳用量以及每一温度间隔的剩余热量R K,当R K=0时,说明区间K与(K+1)之间的界面处即为夹点。
由上述确定夹点的方法可以看出,夹点具有两个特征:一是该处热、冷物流间的传热温差最小,刚好等于规定的ΔT min;二是该处(温位)过程系统的热流量为零。
吊挂夹在石油化工行业中的应用案例
吊挂夹在石油化工行业中的应用案例随着石油化工行业的不断发展，吊挂夹作为一种重要的工具设备在该行业中的应用越来越广泛。
吊挂夹主要用于起重、搬运和固定石油化工设备，确保整个生产过程的安全和高效。
本文将介绍一些吊挂夹在石油化工行业中的应用案例，以展示吊挂夹在提高生产效率和保障安全方面的重要作用。
1. 储罐吊装案例储罐是石油化工行业中常见的设备之一，在整个生产过程中起着极为重要的作用。
储罐的吊装是一个复杂而关键的任务，需要使用合适的吊装夹具来完成。
吊挂夹便是其中一种常用的夹具。
它可以根据储罐的形状、重量等特点灵活调整，确保吊装操作的安全和稳定。
2. 管道安装案例在石油化工生产过程中，管道的安装是不可或缺的环节。
管道的吊装和固定是管道安装过程中的重要部分。
吊挂夹顺应了管道的形状和尺寸，在吊装和固定管道时发挥着重要的作用。
通过合适的吊挂夹，能够提高管道安装的效率和质量，确保管道的稳定性和安全性。
3. 反应釜的搬运案例反应釜作为石油化工生产过程中的重要设备之一，经常需要进行搬运和转移。
由于反应釜通常重量较大，需要使用专业的吊装设备进行搬运。
吊挂夹可以根据反应釜的形状和重量，通过调整吊装点和吊挂方式，保证搬运过程的平稳和安全。
4. 机械设备的固定案例石油化工行业中使用大量的机械设备，这些设备在生产过程中往往需要固定。
吊挂夹可以用于机械设备的固定，确保设备在工作过程中的稳定性和安全性。
吊挂夹可以根据不同的设备需求制定相应的固定方案，并通过调整夹具的位置和力度，确保设备固定的可靠性。
5. 箱体的吊装案例石油化工行业中的许多产品和原材料通常以箱体的形式进行运输和储存。
在箱体的吊装过程中，吊挂夹可以根据箱体的形状和尺寸，确保吊装过程的稳定和安全。
吊挂夹的设计使其能够提供合适的支撑和固定，保证箱体在吊装过程中不产生倾斜或摇晃。
综上所述，吊挂夹在石油化工行业中有着广泛的应用。
无论是储罐的吊装、管道的安装、反应釜的搬运，还是机械设备的固定和箱体的吊装，吊挂夹都发挥着重要的作用。
化工节能课件 第四章 夹点技术
180
240
C1
C2
2.5
3.0
20
25
125
100
262.5
225
A、在T-H图上画出组合曲线。
150
H1
100 H2 C1
T，℃
C2
50
150
300
450
600
720
H
B、移动某一曲线使两曲线间最短距离等于20℃。 此最短距离处即为夹点。
150 水平移动
100
P
Q
△T=20 ℃
T，℃
50
H1 E4 C1
H2 CW
E1
HS2
C2
HS1
E6
E5
E2
E3 H1
C2
H2
(2c)图示1
区间Ⅰ：H2-1的低温段应被公用工程冷却，采用冷却器CW1。 区间Ⅱ： H2-2 与C1-1匹配采用换热器E1 。 区间Ⅲ： H2-3和C1-2匹配采用换热器E2； H2-4和C2-1匹配采用换热器E3； H1-1和C2-2匹配采用换热器E4。 区间Ⅳ： H1-2和C1-3匹配采用换热器E5； H1-3和C2-3匹配采用换热器E6 。 区间Ⅴ： C2-4和C1-4的高温位应被公用工程加热。采用加热器HS1，HS2。 150 H1-2 H1-3 C1-4
问题表法（例题）
划分温区： (4) 划分温区：整个系统可以划分为五个温 区，为： 第一温区：165→145； 第二温区：145→140； 第三温区：140→85； 第四温区：85→55； 第五温区：55→25
温区划分
（160）165（170）
CPH=3.0
温区1 （140）145（150）
应用夹点技术优化炼油厂氢气网络
应用夹点技术优化炼油厂氢气网络邱若磐1尹洪超2(1.山东齐鲁石化工程有限公司,山东淄博,255400;21大连理工大学动力工程系,辽宁大连,260000)摘要应用夹点分析方法对某炼油厂氢气网络进行优化分析,确定最小氢气消耗目标和氢气回收方案,通过夹点分析,确定该炼油厂可经济回收的氢气量约12000m3/h,经济效益显著。
关键词夹点氢气网络优化中图分类号:TQ02118文献标识码:B文章编号:1009-9859(2008)02-0120-04随着原油的重质化、劣质化,油品产品的深度精制和无害化,以及化工向下游的精细化发展,氢气作为一种原料资源的作用将愈显重要。
炼油厂氢气的优化利用,归纳起来主要有3种策略[1~3]:¹采用优化法;º改造现有氢气提纯装置或新增提纯能力;»适当改变加工过程提高炼油厂净利润。
其中优化法分为模型优化法、网络优化法和夹点分析法。
模型优化法是比较传统的优化方法,对单装置来说效果明显,但所需收集的数据较多,需建立的数学模型较复杂,用于多种加工过程的炼油网络比较费时,而且单个装置的最优化不能保证整个系统的最优化;网络优化法,对装置本身进行简化处理,而注重装置之间的联系,建立网络超结构,用数学优化法求解,对大型网络,求最优可行解收敛困难;20世纪70年代英国U M I ST 大学提出设计换热网络夹点分析法。
20世纪90年代末,扩展到全局过程夹点分析,并与公用工程系统和工艺过程进行能量集成,而且不再局限于热力学问题,而是广泛地延伸到水系统和氢气系统,形成水夹点分析和氢夹点分析方法。
该方法不需要每套装置的详尽数据和模型,但该方法只能确定网络整体用氢目标,而不能确定装置的具体改造方案。
本文将应用夹点分析方法对炼油厂氢气网络进行优化分析,确定最小氢气消耗目标。
1氢气夹点技术111氢气浓度组合曲线和纯氢剩余曲线11111热夹点技术简述氢源集成技术)))氢气夹点分析与过程的热集成技术)))热夹点分析类似。
分析炼油厂加氢脱硫工艺的夹点与节能
分析炼油厂加氢脱硫工艺的夹点与节能炼油厂加氢脱硫工艺是炼油行业中常用的一种脱硫工艺，主要用于将含硫化合物转化为可容易去除的硫化氢和水。
加氢脱硫工艺通常需要高温高压条件下进行，这就需要大量的能源供应。
为了降低能源消耗，减少成本，炼油厂一般会采用夹点和节能技术。
夹点是指在加氢反应器进料的一侧加入少量的氢气，使得进料与氢气之间形成夹点。
在一定程度上，夹点可以提高催化剂的利用率，增加脱硫效率，并且可以抑制反应产物的副产物的生成，减少厂区化学耗材的使用量。
过大的夹点也会导致进料在进入加氢反应器之前发生氢化反应，使得进料中的硫化物无法进入反应器进行脱硫，从而降低了脱硫效率。
在夹点技术的应用中需要掌握好夹点大小，对于不同的原料特性和工艺条件进行调整。
节能技术主要是通过优化加氢脱硫工艺流程，减少废热损失，提高设备能效，降低能耗。
在加氢脱硫工艺中，有多个环节可以进行节能优化，比如预加热、反应器位置优化等。
预加热是通过将进料预先加热至一定温度，使得进料在进入反应器时能够更快升温至反应温度，减少了热损失，提高了能效。
在加氢脱硫工艺中，反应器的位置也是影响能耗的重要因素。
合理的调整反应器位置能够减少管道输送的阻力，降低泵耗，降低能耗。
除了以上的技术手段，加氢脱硫工艺中还可以通过改善设备性能和优化设备结构进行节能。
改善催化剂性能，提高反应速率和脱硫效率，可以减少反应器停留时间，降低能耗。
合理的设计反应器结构，降低压降和阻力，也能够降低能耗。
在实际应用中，炼油厂可以通过综合考虑使用夹点和节能技术，遵循不同原料的特性和工艺条件，根据自身的情况来选择最适合的脱硫工艺路径，减少运行成本，提高生产效率。
对于炼油厂加氢脱硫工艺的夹点与节能，需要在实际生产过程中不断进行工艺参数的优化和设备性能的改进。
只有积极应用先进的技术手段和方法，不断提高生产效率和资源利用率，才能从根本上降低炼油厂的能耗，提高经济效益。
【文章结束】。
化工过程全局用能集成的夹点分析法
化工过程全局用能集成的夹点分析法蔡明松 陈洪志 李振民(齐鲁石化设计院,淄博,255400)摘要 介绍了夹点分析在化工过程全局用能优化中的应用,利用夹点分析法在实现各工艺装置内部热量交换的基础上,进行过程全局的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成,包括余热回收、联产功量、蒸汽系统设计和透平网络综合。
应用实例表明,利用该方法可以大幅度实现节能,是现代化工企业节能的发展方向。
关键词 夹点分析 能量 热源 热量收稿日期:1997—11—30;修改稿收到日期:1998—06—30。
作者简介:蔡明松,男,1987年毕业于抚顺石油学院计算机科学系,研究方向为计算机在石油化工中的应用。
1 引 言在70年代末期,夹点技术已作为一种设计换热网络的工具来克服当时面临的能源危机。
其核心贡献在于将那些复杂的、相互制约的概念简单化(同当时流行的黑箱计算机算法有很大差别)。
使用夹点技术,工程技术人员能始终掌握方案的形成过程,使他们能用简单的优化方法兼顾装置的操作性、安全性等因素,使设计方案既有热力学上的效益(夹点技术结果),又有工程实用性(技术人员经验)。
在80年代中期,G undersen 和Naess 发表了关于换热网络设计方法[1]的阶段性总结。
他们强调指出了夹点技术对换热网络结构确定的贡献。
此后,夹点技术思想基础更为广阔。
(1)它的基本规则虽仍以热力学为基础,其关键仍为在设计前进行方案研究(从事热力学分析角色)。
然而,这种方法已扩展到了包括精馏、热泵、热力透平、炉子等工艺流程的确定以及非能目标(如投资、可操作性和排弃物)的确定[2]。
(2)它强调的重点从设计转向方案研究。
在实际中它逐渐转化为夹点分析而不是夹点技术。
M organ 指出:今天有经验的使用者将用夹点分析在概念设计阶段对集成系统进行方案研究[3]。
这表明夹点分析不再局限于换热网络,其应用领域更为广阔。
90年代初期,Linnhoff 等人[4]在夹点分析的框架下推导了化工过程全局用能优化方法,并在实际工业化设计中得到了广泛应用。
基于夹点技术的汽油加氢装置换热网络节能研究
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024收稿日期： 2023-03-06 作者简介： 惠春阳（1991-），男，辽宁省沈阳市人，中级工程师，硕士，2016年毕业于西澳大利亚大学环境工程专业，研究方向：炼油化工、绿色低碳相关工程设计。
基于夹点技术的汽油加氢装置换热网络节能研究惠春阳，张晨，李巧玲，车晓曼（中国昆仑工程有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳 110167）摘 要： 为了保障炼油厂加氢炼化装置的有效运行、解决资源浪费现象，要基于现有的换热网络，利用夹点技术完成分析。
通过数据换算以及模拟，可以了解夹点技术加氢电化装置换热网节能效果较佳，将夹点温差设置为20 ℃，可以计算出该装置的换热网络夹点温度为125 ℃。
最小的工程计算量为10 449 kW，最小冷公用工程量为49 193 kW。
由此可见，换热网络不合理情况执行的对应节能改造方案，可节能约57.89%的热公用工程以及27.76%的冷公用工程，有极佳的经济效益。
关 键 词：夹点技术；加油加氢装置；换热网络；节能研究中图分类号：TQ051.5 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0481-04随着科学技术的发展以及工业领域的成长，要求执行“节能”“可持续循环”战略措施。
夹点技术是由传统的节能概念发展来的一项系统、科学、成熟的设计技术，对石化炼油企业有较高的节能效益。
我国近年来在上海、北京、广州、深圳等一线城市推广运行了夹点技术，其能够对炼油厂的加氢裂化装置换热网络产生独特的节能优势。
与传统的节能方法相比，这种新型的节能方式效果更具参考性。
可结合各城市的实际情况，设置针对性的行动方案。
加氢液化的过程是一个强放热以及高压的反应，最终的产品需要降热至常温，换热装置将影响到整个加氢液化过程的能耗以及对应的经济指标。
通过夹点技术，可以突破目前存在的技术瓶颈，实现综合优化，提出对应的改进策略。
用AspenPlus和夹点技术系统调优化工用能
关键词 ： 夹点技术
模拟
全局用能优化
换热网络
节能
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： １７ ６４—１９ （０ ９ ０ ０ ３ ０ ９ ２０ ） ６— ０ ９—０ ５
中 图分 类 号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ｏ １８
夹 点技术 （ ｉｃ ｅｈ ｏ ｇ ， 称 ） ＰｎｈＴ ｃｎ ｌ ｙ 简 ｏ 是英 国 Ｌｎ ｈｆ教授 和 Ｕ ｅ ａ 人于 ２ ｉｎ ｏ ｍｄ等 ０世 纪 ７ ０年代 末 提 出的换热 网络 优化 设 计 方 法 ， 来 又 逐 步发 后 展成 为石 油化 工工 艺过 程综 合 的方法论 。针对工 艺 过程存 在 多股 冷 、 物 流 的实 际情 况 ， 过程 综 热 “
冷 、 物 流在 — 图上 分别 合并 为冷 、 （ 流 ） 热 热 物 复合 曲线 ， 条 曲 线 在 横 坐 标 轴 上 投 影 ， 重 两 其
叠部 分 即为冷 、 物 流 问 的热 回收 量 Ｑ ， 重 叠 热 不 部分 即为 冷热公 用工 程 消耗量 Ｑ 和 Ｑ 。 当两条
冷、 热物 流 问的换 热 量 与 公 用 工程 消耗 量 的 关 系可用 温 一焓 （ 一日） 图表示 ， 图 １ 见 。将 多股
（ ） 与传 热 但 热 负 荷 很 小 ， 足 以影 响 系 ３参 不
统 的工艺 流股 ， 了简化 不予 选取 。 为
收 稿 日期 ：０ ９—１ ２０ １－１ 。 ０
的有 效性
图 １ Ｔ一 图 日
１ ２ 夹点 技术 应用 的基 本准 则 ．
１ 夹 点 技术简 介 １ １ 夹点 技术 的基本 原 理 ． 夹点 技术 是 以热 力 学 为基 础 ， 宏 观 的角 度 从 分析 过程 系统 中能量 沿 温 度 的分 布情 况 ， 从 中 并
节能-8系统-夹点技术
工业生产中的具体应用案例
某钢铁企业采用节能-8系统-夹点技 术，对炼钢、轧钢、烧结等工艺流 程进行了优化，实现了对能源消耗 的有效控制。经过一年多的运行， 企业能源消耗降低了20%，节约了 大量的运营成本。
VS
某化工企业采用节能-8系统-夹点技 术，对生产线上的设备进行了优化 匹配，实现了对能源利用效率的提 高。经过改造后，企业能源消耗降 低了15%，同时生产效率也得到了 提升。
许多工业生产过程需要大量的能源消耗，如加热、冷却、照明等 ，导致高昂的运营成本和环境污染。
能效低
一些传统技术手段在能源利用方面效率较低，无法充分利用能源 ，造成浪费。
缺乏有效的节能管理
很多企业缺乏完善的节能管理制度和有效的节能技术手段，无法对 能源消耗进行有效的监控和管理。
节能-8系统-夹点技术的解决方案
业结构调整。
系统结合的技术实现
技术融合
节能-8系统和夹点技术需要相互融合，通过技术手段将 两种系统进行连接，实现数据的共享和交互。
硬件配置
根据生产线的实际情况，选择合适的硬件设备，包括传 感器、控制器、执行器等，以满足节能-8系统和夹点技 术的要求。
软件编程
针对不同的生产过程和工艺要求，需要对节能-8系统和 夹点技术进行编程和优化，以实现最佳的控制效果。
《节能-8系统-夹点技术》
xx年xx月xx日
目录
• 节能-8系统概述 • 夹点技术概述 • 节能-8系统与夹点技术的结合 • 节能-8系统-夹点技术在工业生产中的应用 • 节能-8系统-夹点技术的优缺点及前景展望
01
节能-8系统概述
节能-8系统的定义与特点
• 节能-8系统是一种基于夹点技术的节能控制系统， 其核心是利用工艺流程模拟软件进行全流程模拟， 以确定最佳的操作条件。该系统具有高可靠性、易 操作性和良好的经济效益，可广泛应用于石油、化 工、制药等领域。
夹点技术及其应用
综 述文章编号:1002-1124(2004)06-0045-02 夹点技术及其应用张济民(大庆联谊石化股份有限公司,黑龙江大庆163852) 摘 要:介绍了夹点技术的原理,综述了夹点技术的应用领域、作用、效果,国内应用情况及发展方向。
关键词:夹点技术;过程综合;节能中图分类号:T Q05115 文献标识码:BPinch point technique and its applicationZH ANGJi -min(Daqing Lianyi Petrochem ical Joint -S tock C o.,Daqing 163852,China ) Abstract :I t introduces the principle of pinch point technique ,summare its application fields ,effect ,and applicationand development in our country.K ey w ords :pinch point technique ;process synthesize ;energy conseration收稿日期:2004-02-16作者简介:张济民(1968-),男,工程师,毕业于大庆石油学院化学工程专业,毕业以来一直从事化工生产工作。
夹点技术(Pinch T echnology ,pinch 又译作窄点、狭点、挟点)是英国Bodo Linnhoff 教授等人于70年代末提出的换热网络优化设计方法,后来又逐步发展成为化工过程综合的方法论。
夹点技术是能量回收系统分析的重大突破,80年代以来夹点技术在欧洲、美国、日本等工业发达国家迅速得到推广应用,现已成功地用于各种工业生产的连续和间歇工艺过程,应用领域十分广阔,在世界各地产生了巨大的经济效益。
1 夹点技术基本原理简介工艺过程存在多股冷、热物流,过程综合就是要设计出能使冷热物流充分换热以尽可能回收热量,并同时满足投资费用、可操作性等方面的约束条件的过程系统。
液相柴油加氢换热网络夹点技术利用
液相柴油加氢换热网络夹点技术利用闫志者【摘要】某炼油厂2.0 Mt/a液相柴油加氢装置共设置2台圆筒炉、15台冷换设备和7片空冷器,总换热负荷超过100 MW.介绍了夹点技术在该装置基础设计换热网络上的应用情况,针对原设计换热网络存在问题进行了合理优化,即通过增加1台精制柴油/原料油(Ⅱ)换热器,使精制柴油蒸汽发生器与反应进料加热炉之间形成1条热负荷有效转移路径,从而达到同时减少反应炉热负荷(夹点上方)和低压蒸汽产量(夹点下方)的目的.结果表明:①装置共减少燃料气消耗6 239 t/a,效益超过2×108元/a;②装置生产1.0 MPa低压蒸汽由26.0 t/h降低至14.4 t/h,减少1.0 MPa蒸汽产量11.6 t/h,避免全厂低压蒸汽过剩;③装置换热面积增加742 m2,投资增加(200 ～300)×104元,投资回收期不足2个月,可行性较好.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)001【总页数】4页(P53-56)【关键词】夹点技术;柴油加氢;热负荷路径;换热网络;夹点温度【作者】闫志者【作者单位】中科(广东)炼化有限公司,广东省湛江市524022【正文语种】中文夹点技术(Pinch Technology)是由英国Bodo Linnhoff教授等人于20世纪70年代末提出，现已发展成为过程系统节能的主要技术。
该技术以热力学为基础，从宏观角度分析过程系统中能量流沿温度曲线的分布，从中发现系统节能的“瓶颈”并给予消除，从而最大程度地提高能量利用率［1］。
采用夹点技术对某炼油厂2.0 Mt/a液相柴油加氢装置基础设计的换热网络进行分析，找出问题并提出合理的优化措施。
某炼油厂2.0 Mt/a液相柴油加氢装置采用液相循环加氢技术，依靠液相产品循环以溶解氢气来满足加氢反应需要。
该装置反应部分采用炉后混氢、热低分工艺流程;分馏部分采用典型的双塔汽提流程，脱硫化氢汽提塔采用过热水蒸汽汽提，产品分馏塔采用重沸炉供热。
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使用。 夹点节能技 术（ Ｐ ｉ ｎ ｃ ｈｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ １ ｏ ｇ ｙ ） 作为一种新节能技术 ，是一种基于现代节能的火用分析 理论（ Ｅ ｘ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） ，同时又充分考虑 了设备状 况、能量利 用与 回收 、经 济状 况、系统关联 的系统综合优 化的节能技术。它不仅建立 了完备 的系统 总体 节能理论 ，更 突出的是 ： 它形成 了一种 可行、 实用和有 效的
和运 用：
４ ． 灵活 根据 夹点 技术 编制 的程 序能 指 出制约 能耗 的瓶 颈部 分 ，并 针 对瓶 颈 部分（ 如 夹点附近 ） 做 出具 体 设计（ 如 物流基 本匹 配） ，其余 部分可 由 设 计 者充分发 挥 。
三 、夹 点技术在 石油化 工中应用 方法
化工 过程 主要 是热 加工 过程 中 ，过程 中要 满 足工 艺操 作提 供 热 量 和 功 ，能 量回 收系统 的一 个 大比例 ，对于 不考 虑能 量转换 及 流动 功 的 能 量 回收 系统 ，一步 加热 达 到工艺 过 程参 数和 能量 的要 求后 进入 工 艺 操 作 系统 （ 反应 、分 馏等 系 统） 把原 料 加 工为 产 品 。为 减 少供 入 能 量 ， 在 换热 子 系统 回收产 品能 量 ，提 高原 料温 度 。换热 后产 品经 冷却 达 到 目标温 度 。因此 换热 子 系统包 括 了冷 却 、换 热 和加 热三 个部 分 。在 这 三个部 分 中，显然存在 着提 高换热 、减少加 热和 冷却 的相互 依存 关 系 ， 较 全面 的反映 出能量 回收的 系统 特点 和规律 。
解决 瓶 颈的 一种 方法 。 以夹点 为基 础发 展 的过程 能量 综合 技术 ，则走 出热 力 学分 析的 领域 ，形 成 了能 量回收 利用 的综 合合 成技 术 。夹 点技 术 应用 不限 于换 热 网络 的分析 与 合成 ，也包 括过 程 系统 中热 能动 力系 统 的优化 合成等 。但是 最为普 遍的还是 对换热 网络合 成与优 化的应 用 。 夹点 技术 ，特 别 强调 从系统 的 角度 出发 ，开 展节能 省钱 的综 合系 统 的诊 断 与优化 ，主要 通过 构造 冷 、热 物 流组 合 曲线 ，总组 合 曲线和 平衡组合 曲线来 绣工艺 过程进 行能 量分析 ，制 定节 能设 计和改 造方 案 。 夹点节 能技 术能 够 直接应 用 于能 量利 用与 回收 系统 的规 划 、设计 ，尤 其是 节能 改造 ，并能 明 确地 指 出可取 得的 节能 经济 效益 ，以及采 用的 具体 节能 改造方 案 。夹 点技 术起 源于 对换 热器 网络 的研 究 ， 由于 换热 器作 为能 量传递 设 备被 广泛 地应 用于 化学 、电力 、制 药 等行 业 中 ，其 换热性能 好坏 直接关 系到生 产企业 的能源 利用效率 。 在 生产 实践 中，人们 发现 了这 样一 个 问题 ：虽然 单个 的 高效 换热 器 ，但它 将被 纳入 一个 换热 器 网络大 ，其 传热 效率 不好 。 目前 ，换热
程的 设计准则 ； ３ ． 直观 由于 利用热 流级 联模 型和 组 合 曲线等 图形 方法 表示 过程 能 量 降价 的特 征 ，使得 现有 过 程的 评价 和新 过程 的综 合都 十分 直观 明 了 。所取
得 的效益 也直 观地 反 映在 公用 工程 用量 上 ，使 工 程技 术人 员 易于 理解
技术应用
中 国化 工 贸 易
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
第１ 期
２ ０ ３年 １ 月
浅析夹点技术在石油化工 中的应用
王 铁 良 王 立锁
（ １ ． 河 北省石 油化工 设计 院有限公 司 ，河北 石家庄 ０ ５ ０ ０ ６１ ； ２ ． 河北省 石油化 工设计 院有 限公司上 海分公 司 。上 海徐汇 ２ ０ ０ ２ ３ ３ Ｊ 摘 要 ：由于世界 能源危机越 来越严 重，石油化工 中的过程集成一跃成为焦点话题 ，而夹点技术作 为过程 集成 方法 中最 为实用的方法正在 广泛
四 、 结 论 在概 念 设计 阶段 的夹 点分 析法 是一 种非 常成 功 的 ，但 它 不能 进 一 步的 基本 设计 阶段 ，也 不能 作 为设 计优化 的可 实 用方 法 。从本 章的 分
节 能 增 效技 术 。
关键词 ：夹
夹点 技术 的缘 起和发 展
题 ，具有 设计结 果 同实际较 为相近 的优 点 ；
２ ． 简单
夹点概 念 是基 于热 力学 第二 定律 提 出的 ，从宏 观 角度分 析过 程 系 统 中能量 流 沿温 度 曲线的 分布 ，从 中发 现系 统用 能 的瓶 颈点 ，并找 到
目标 设定 、低 温过 程 设计 、间歇 过程 综合 、降低 水流 率 、全 局能 量 系 统综 合和排 放 目标设 定等 。 在 一般 情况 下 ，夹点技 术发展 趋势 趋现 在 ３ Ｄ的 到来 。经过 ２ Ｏ多 年 的发展 ，夹点技 术 已从 热回 收 的特 殊 工具 发展 成为 一种 卓有 成效 的 过程 设 计方法 ，它是过 程 系统 综合 的强 有力 方法 ，其 研究 和应 用对 促 进 企业技 术进 步 、增 加经 济效 益 、提 高 竞争 能力 等都 有重 大 意义 ，夹 点技 术在 我国的工 业企业 中有着 广阔 的应用前 景。
器 网络的 研究 主要 集 中在两 个方 面 ，即换 热 系统 的设 计和换 热 系统 的 改造 这两个 方面 ，它 的最新 发展 方 向为： 压降优 化 、柔性 设计 、蒸馏 塔
首 先是 只需 要物 料衡 算和 能量 衡算 的数 据 ，而不 需要 其 它热 力 学 数据 ； 其 次是 着重 于物理 现象如 夹点 的理解 ，并 在此 基础 上形成 各种 过