​Ученые Томского политехнического университета разработали способ, как снизить потребление энергоресурсов на нефтеперерабатывающих предприятиях. С его помощью им удалось сэкономить более половины топлива на исследуемом объекте. Специалисты вуза уверены, что таких результатов можно достигнуть практически на любом промышленном производстве. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy Conversion and Management (IF: 9,709; Q1). Подробнее о работе ученых ТПУ рассказали журналисты РИА Новостей

 

В своей работе исследователи рассматривали процесс гидрокрекинга — переработки высококипящих нефтяных фракций для получения топлива на нефтеперерабатывающем заводе. Они предложили снизить затраты энергоресурсов с помощью оптимизации структуры технологических и тепловых потоков. Определенная последовательность теплообменных аппаратов привела к тому, что увеличился коэффициент полезного использования энергии. В результате на предприятии, где проводили исследование, расход топливного газа и мазута сократился на 54%, электроэнергии — на 20%. 

«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. 

По словам специалиста, предложенный подход можно использовать как для реконструкции действующих предприятий перерабатывающего сектора экономики, так и для проектирования новых, более энергоэффективных производств, обладающих минимальным воздействием на окружающую среду. Подобная модернизация позволит предприятиям сократить издержки на производство конечных продуктов и снизить нагрузку на окружающую среду.
Экономия топлива на нефтеперерабатывающем заводе, где проходил эксперимент, привела к сокращению выбросов углекислого газа на 19 тысяч тонн в год. Это связано с общим снижением объемов сжигаемого топлива.
«Эта технология уже может быть использована для усовершенствования процессов в химической и газоперерабатывающей промышленностях, в переработке продуктов питания. То есть везде, где используют сырье, а также имеют дело с нагревом, охлаждением и химическими превращениями», — отметил Станислав Болдырев. 

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. 

Источник: Служба новостей ТПУ.

Источники

Ученые ТПУ нашли способ сэкономить более 50 процентов топлива на заводах
Томский политехнический университет (tpu.ru), 21/07/2021

Похожие новости

  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    1881
  • 25/03/2021

    Биологи ТГУ выяснят концентрацию микропластика в Угрюм-реке

    Учёные ТГУ, занимающиеся исследованием микропластика в почве, воде и живых организмах, проведут обследование реки Нижняя Тунгуска в Эвенкийском районе Красноярского края. Проект поддержан грантом Восточно-Сибирской нефтегазовой компании, которая содействует экологическим исследованиям на территории, где ведёт добычу полезных ископаемых.
    296
  • 23/04/2021

    Быстро к делу: водородный консорциум собрал ключевые органы управления

    Развитие новой энергетики и, в частности, водородных технологий – один из приоритетов страны, сказал Владимир Путин в послании к Федеральному Собранию. Как раз накануне прошло заседание наблюдательного совета Консорциума водородных технологий, и Томск на нем назвали "движком" повестки.
    685
  • 26/10/2020

    Более 300 ученых обсуждают в ТПУ методы получения изотопной продукции

    ​26 октября в Томском политехническом университете стартовала VI Международная научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Изотопы: технологии, материалы и применение». В конференции принимают участие более 300 молодых ученых, аспирантов и студентов из России, Казахстана, Чехии, Китая, Беларуси.
    1020
  • 15/03/2021

    Новый метод оценки спектральных характеристик молекул

    Аспирантка Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Анастасия Белова работает над исследованием фундаментальной темы по получению новой физической информации о структуре и внутренних свойствах молекул с помощью метода парциальных давлений.
    431
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1652
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    739
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    1565
  • 23/06/2021

    Аспиранты ТПУ будут заниматься исследованиями в вузах Европы по стипендии президента РФ

    Министерство науки и высшего образования РФ подвело итоги конкурса на стипендию президента РФ для обучения за рубежом на 2021-2022 учебный год. Его победителями стали 40 студентов и 60 аспирантов, в дальнейшем они смогут пройти обучение в ведущих университетах мира.
    936
  • 18/12/2019

    Аспирант ТГУ создаёт спрей для экспресс-обеззараживания помещений

    ​Молодой учёный ХФ ТГУ Александр Бузаев разрабатывает фотокаталитическое покрытие для обеззараживания поверхностей помещений в больницах, школах, детских садах и других учреждениях. В качестве инструмента для защиты от бактерий будет использовано вещество, образующее тончайшую пленку без цвета и запаха.
    617