Томские ученые придумали способ сэкономить более 50% топлива на нефтеперерабатывающих заводах

Ученые Томского политеха нашли способ снизить потребление энергоресурсов на нефтеперерабатывающих предприятиях. Применяя его на исследуемом объекте удалось сэкономить более половины топлива, сообщает пресс-служба ТПУ.

В своей работе исследователи рассматривали процесс гидрокрекинга — переработки высококипящих нефтяных фракций для получения топлива на нефтеперерабатывающем заводе. Затраты энергоресурсов предложили снизить путем оптимизации структуры технологических и тепловых потоков. В итоге определенная последовательность теплообменных аппаратов позволила увеличить коэффициент полезного использования энергии. В итоге на предприятии, где проводилось исследование, на 54% сократили расход топливного газа и мазута, а электроэнергии - на 20%. Кроме того, эксперимент привел к сокращению выбрасывания предприятием углекислого газа на 19 тыс. тонн в год. Это связано с общим снижением объемов сжигаемого топлива.

«Например, у нас три тепловых потока. Первый мы нагреваем паром, второй поток охлаждаем водой, а третий нагреваем в печи. Чтобы сэкономить энергоресурсы, мы можем нагревать потоки номер один и три за счет второго. На реальном предприятии таких потоков десятки», — сказал научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Станислав Болдырев.

Предполагается, что новый подход можно использовать для реконструкции как действующих предприятий, так и при проектировании новых. Подобная модернизация позволит предприятиям сократить издержки на производство конечных продуктов и снизить нагрузку на окружающую среду.

Для создания оптимальной структуры потоков ученые использовали пинч-технологию, принципы интеграции непрерывных технологических процессов, теорию графов и основы тепло-массообмена.

«Пинч-технология заключается в том, чтобы минимизировать общие энергозатраты в любой системе, где существуют потоки, которые необходимо нагревать и охлаждать. С их помощью можно рекуперировать тепловую энергию, то есть вернуть ее для повторного использования. В свою очередь теория графов позволила оптимизировать структуру и сформулировать математическую задачу. Она помогла минимизировать количество необходимых аппаратов: подобрать структуру теплообменной сети, в которой вместо десяти дополнительных аппаратов будет два. И, таким образом, уменьшить капитальные затраты для реконструкции производства», — добавил ученый.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».