- •Никитин е.Е. Ресурсосберегающие технологии
- •Предисловие
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1 состояние и пути решения проблем энерго- и ресурсосбережения (ЭиРс)
- •Технико-экономические показатели по энерго-
- •И ресурсопотреблению некоторых производств
- •Базовых химических продуктов
- •(По данным ниитэхим в отраслевых организациях)
- •Глава 2
- •Сырья и материалов
- •2.2 Химическое сырье
- •Индекс использования резервов и время
- •2.3 Концепция полного использования сырья
- •Глава 3 природный газ как альтернатива нефти
- •Прямая конверсия природного газа
- •Получение химических продуктов на основе
- •Ориентировочная стоимость природного газа
- •Получение химических продуктов через метанол
- •Метанол как альтернативный энергоноситель
- •Синтез-газ как сырье для получения синтетических жидких топлив (сжт)
- •Основные существующие мировые проекты gtl
- •Глава 4 состояние и пути энергосбережения в химическрой промышленности
- •4.1 Характеристика топливно-энергетических ресурсов
- •Теплота сгорания топлива
- •Условное топливо
- •Нефтяной эквивалент
- •Первичное условное топливо
- •Пересчет различных видов энергоресурсов в первичное условное топливо.
- •Структура баланса потребления первичных энергоносителей
- •Структура баланса потребления первичных
- •Анализ статистических данных «bp Statistical Review of World Energy 2005 »
- •Анализ статистических данных «bp Statistical Review of World Energy 2005 »
- •Сравнение стоимости первичных энергоносителей [10].
- •Эффективность использования энергоресурсов в мире и в России.
- •Проблема повышения эффективности использования тэр в стране и основные направления ее решения
- •Роль государственных органов в решении проблемы энергосбережения
- •Жидкое топливо
- •Газы горючие
- •4.2 Направления рационального использования энергии в химической технологии
- •С выработкой электроэнергии в генераторе
- •4.3 Энерготехнологическое комбинирование химических производств
- •Функциональная схема синтеза аммиака
- •Контрольные вопросы по іv разделу «Состояние путей энергосбережения химической промышленности»
- •Тестовые задания к разделу «Состояние путей энергосбережения химической промышленности»
- •Глава 5 совмещенные реакционно-массобменные процессы (срмп), как кажнейшее направление энерго-и ресурсосбережения
- •Классификация реакционно-массобменных процессов
- •Реакционно-абсорбционные и реакционно-десорбционные процессы
- •Реакционно-ректификационные процессы
- •Глава 6 каталитические технологии и энерго- и ресурсосбережение
- •6.1 Классификация гетерогенно-каталитических процессов. Основные свойства промышленных катализаторов
- •Каталитические процессы нефтепереработки
- •6.2 Современные каталитические технологии
- •Расходные нормы в процессе получения этилбензола (кг/т этилбензола)
- •Глава 7
- •Состояние и проблемы энерго-
- •И ресурсосбережения
- •В нефтеперерабатывающей промышленности
- •Уровни экономии тэр по отраслям тэк, предусмотренные Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика»
- •Замена устаревшего и использование современного оборудования
- •Ресурсы снижения энергии на установках нефтепереработки
- •Библиографический список
Анализ статистических данных «bp Statistical Review of World Energy 2005 »
В следующем десятилетии соотношение наращивания запасов и добычи поменялось на обратное: среднегодовой темп роста запасов снизился вдвое, до 1,7%, добычи – увеличился до 1,95%. В этот период из недр было извлечено 35,5 млрд. тонн нефти, а приращено 23 млрд. тонн новых запасов. Таким образом, уровень воспроизводства снизился до 65%. В отношении газа ситуация в целом такая же, но выражена мягче. В первый период запасы росли в среднем на 4,8% в год, а добыча - на 2,9%, в последнее десятилетие эти показатели составили соответственно 2,6% и 2,8%.
Единодушное мнение специалистов сводится к тому, что закончилась эра легкодоступной нефти и вопрос о дальнейшем обеспечении энергетических потребностей все в большей мере будет решаться на уровне энергосбережения, энергоэффективности экономики, внедрения новых технологий, разработки нетрадиционных запасов и более активного освоения альтернативных видов топлива с целью снижения зависимости от нефти. Такие задачи, в том числе, ставит во главу угла новая Энергетическая политика США. Такие же цели определены в числе шести приоритетов, на которых будет строиться политика энергетической безопасности новой Европейской комиссии. Судя по всему, ведущие экономики мира всерьез взяли курс на максимально возможный отход от нефти.
Сравнение стоимости первичных энергоносителей [10].
Специалистами Института газа НАН Украины разработана методика сравнения и оценки стоимости энергии первичных энергоресурсов. Данная методика является оценочной, для более точного прогноза необходимо знать точные теплофизические данные конкретного энергоносителя и изменения их показателей в будущем. Например, при замене поставщика нефти или газа теплофизические свойства их могут различаться значительно. Поэтому необходимо вводить в расчеты стоимость теплового эквивалента энергоносителя типа британской тепловой единицы (BTU), а не стоимость тонны или м3.
Такая же проблема касается поставщиков природного газа из газоконденсатных месторождений. Газотранспортные предприятия принимают газ в м3, а не в калориях или джоулях.
Для анализа стоимостных показателей основных первичных энергоносителей примем низшую калорийность их по следующим усредненным данным, приведенным в таблице 4.4.
Таблица 4.4.
Средняя калорийность основных первичных энергоносителей
Наименование энергоносителя |
Размерность |
кДж |
ккал |
кВт·ч |
Природный газ |
ст. м3 |
33 488 |
8 000 |
9,302 |
Нефть |
кг |
41 860 |
10 000 |
11,628 |
Мазут |
кг |
39 767 |
9 500 |
11,046 |
Тонна условного топлива |
кг |
29 300 |
7 000 |
8,139 |
Этиловый спирт, 96% |
кг |
25 958 |
6 201 |
7,211 |
Уголь каменный рабочий |
кг |
25 116 |
6 000 |
6,967 |
Уголь бурый |
кг |
14 232 |
3 400 |
3,954 |
Газ генераторный |
кг |
15 676 |
3 745 |
4,355 |
Синтез-газ |
кг |
6 279 |
1 500 |
1,774 |
Высшая теплотворная способность топлива не рассматривается, так как могут быть различные условия охлаждения продуктов сгорания для получения конденсированной влаги.
В расчетах для сравнения принята величина затрат в центах США на получение 1 кВт·ч энергии (электрической или тепловой) без учета эффективности использования потенциальной энергии приведенных выше энергоносителей. Это позволит оценить затраты средств на приобретение первичных энергоносителей.
Отметим, что для получения электроэнергии КПД различных приводов может быть от 18 до 60 %. Тепловую энергию можно получить с КПД 80-97 %.
Результаты расчетов приведены в таблице 4.5..
Таблица 4.5.
Удельные показатели стоимости энергии первичного
энергоносителя (центов за 1 кВт·ч)
Цена, тонна, долл. |
Природный газ, 1000м3. |
Нефть, тонна. |
Мазут, тонна. |
Бурый уголь, тонна. |
Каменный уголь, тонна. |
Этанол, тонна. |
Синтез-газ, тонна |
Генерат. газ, тонна |
50 |
0,537 |
0,43 |
0,4526 |
1,265 |
0,7166 |
0,694 |
2,866 |
1,148 |
100 |
1,075 |
0,86 |
0,9053 |
2,530 |
1,4333 |
1,3868 |
5,733 |
2,296 |
200 |
2,15 |
1,72 |
1,8105 |
5,06 |
2,8666 |
2,7737 |
11,46 |
4,592 |
300 |
3,225 |
2,58 |
2,7158 |
7,588 |
4,3 |
4,1605 |
17,2 |
6,888 |
400 |
4,300 |
3,44 |
3,621 |
10,117 |
5,7333 |
5,5474 |
22,93 |
9,184 |
500 |
5,375 |
4,3 |
4,526 |
12,647 |
7,1666 |
6,9342 |
28,66 |
11,480 |
600 |
6,45 |
5,16 |
5,431 |
|
8,6 |
8,3210 |
34,4 |
13,766 |
700 |
7,525 |
6,02 |
6,337 |
|
10,0333 |
|
40,13 |
16,072 |
Приняты следующие свойства энергоносителей: плотность нефти и мазута - 0,8 кг/л (пределы от 0,76 до 0,85 кг/л), плотность этанола - 0,79 кг/л, плотность генераторного газа - 0,943 кг/ст.м3, тонна нефти составляет 7,863118 баррелей (Баррель - 158,97 л).
Например, 1 кВт·ч первичной энергии по цене 3 цента можно получить из нефти стоимостью 346 долл. за 1 тонну, мазута по 332 долл/т, угля бурого по 117 долл/т, угля каменного по 208 долл/т, этанола по 213 долл/т, природного газа за 276 долл за 1 000 м3, синтез-газа по 52 долл/т, газа генераторного 130 долл/т, тонны условного топлива 243 долл/т.
С другой стороны, можно ориентироваться на цену одного из энергоносителей и сравнить затраты на другие энергоносители. Например, при цене нефти 62 долл/баррель = 487,51 долл/т цена одного кВт·ч составит 4.3 цента. По этой же цене можно приобрести мазут при цене его 473 долл/т, природный газ - 393 долл/1000 м3, тонна условного топлива - 346 долл/т, этанол - 306 долл/т, уголь каменный - 298 долл/т, газ генераторный - 186 долл/т, уголь бурый - 168 долл/т, синтез-газ - 74 долл/т.
Эти примеры показывают, что при цене нефти 62 долл/б природный газ должен иметь цену 393 долл/1000 м3 для получения одного и того же количества энергии.
Если взять за основу уголь каменный по цене 70 долл/т, то это будет соответствовать цене природного газа 90 долл/1000 м3 или 14,625 долл/баррель нефти. Но уголь требует предварительной подготовки к сжиганью и затрат на золоудаление и очистку продуктов сгорания в отличие от природного газа.
Обращаем внимание, что приведенные оценочные данные относятся к эффективности использования энергоносителей 100 %, фактически эффективность будет значительно меньше для каждого вида энергоносителя.
