Decarbonisation of the industrial sector is a crucial objective in new technological developments responding to global challenges. Energy-intensive industry is one of the biggest pollutants and it is mostly supplied by fossil fuels. This paper presents the methodology for the assessment of electrified options for the process industry based on systematic process integration techniques. The graphical representation was used to analyse the physical processes of the industrial unit. The improved heat recovery and electrified utility targeting were performed by using the Grand Composite Curve and analysing the main process streams and distillation column system. The electrified thermal utility system uses electric steam boilers, water coolers, heat pumps, etc. The case study analyses the natural gas liquid processing and assesses electrified thermal utility. The initial process was simulated in a UniSim environment and obtained thermophysical properties of process streams were used for the analysis. The integrated electrified scenario presumes using a low-pressure steam boiler, water coolers, propylene coolers and 3 heat pumps. Heat recovery was increased by 4 times compared to the initial process and 100% electrified thermal utilities were used. The energy cost was reduced by 41% and the carbon dioxide emissions are reduced by 512,778 tons per capita compared to existing process when using renewable energy for electrified utility. The approach can be used for further development of industry decarbonisation options and electricity targeting in process industries.

The solution to the scientific and practical problem of the modernization of the fuel oil heating department was proposed. The modernization provides two main tasks solutions: maximum heat recovery and existing equipment in the new technological scheme. The limitation of the hardware implementation is the clause of two cross-flow heat exchangers of the Compabloc type presence and two spiral heat exchangers with given surfaces of heat transfer areas. The study’s primary goal is to achieve the assigned task of heating fuel oil by using the existing heat exchange equipment and redistributing the flows. In this case, the flow rates, temperatures, and pressure losses indicated in the formulation of the problem are rigidly fixed, but the possibility of installing additional heat exchange equipment is allowed. The original requirement for recuperative heating with the available apparatuses was not feasible. A new scheme of the heating department with an additional spiral heat exchanger installation was proposed to accomplish this task.

Важливою складовою собівартості продукції харчових виробництв є елементи забезпечення їх безпечного виробництва, одним з яких являється внутрішній протипожежний водопровід, який обов’язковий для встановлення в приміщеннях харчових виробництв з відповідною категорією за вибухопожежною та пожежною небезпекою, ступенем вогнестійкості та об’ємом виробничого корпусу. З введенням в дію ДБН В 2.5-64:2012 «Внутрішній водопровід та каналізація» кожна шафа окрім встановленого в ній пожежного кран-комплекту діаметром 50 або 65 мм, обов’язково комплектується додатковим пожежним кран-комплектом діаметром 25 або 33 мм, який призначений для швидкого введення вогнегасної речовини в початковій стадії розвитку пожежі, а тому забезпечує зниження збитків від неї. Додаткові кран-комплекти комплектуються рукавом (довжина рукава – до 30 м, діаметр рукава – 25 мм або 33 мм, тип рукава – напівжорсткий) та розпорошувачем (діаметр випускного отвору розпорошувача від 4 до 12 мм). До переваг таких пристроїв відносять невеликі габарити, застосування спеціальних насадок розпорошувача дозволяє створювати дрібнодисперсний струмінь води, який не пошкоджує оточуючи речи та обладнання, гнучкий рукав комплекту дозволяє обійти технологічні установки, що зустрічаються на шляху, установка перекривного пристрою дозволяє перервати роботу в будь-який момент і відновити її за необхідності, вартість вогнегасної речовини – води, як і самої установки – невелика. В залежності від умов використання додаткового пожежного кран-комплекту різні характеристики його складових можуть забезпечити підвищення або зниження ефективності його роботи. Тому запропоновано спосіб визначення характеристик складових додаткового пожежного кран-комплекту для конкретних умов його експлуатації. Вірний вибір параметрів складових дозволить з урахуванням гідродинамічних характеристик системи, що забезпечує роботу таких пристроїв, з найменшими економічними втратами забезпечити успішне гасіння пожежі та знизити збитки від неї. An important component of the cost of food products is the elements of ensuring their safe production, one of which is the internal fire water supply, which is obligatory for installation in the premises of food production enterprises with the appropriate category for fire and fire hazard, fire resistance and the volume of the production building. With the introduction of the DBN V 2.5-64:2012 "Internal plumbing and sewage system", each cabinet, except for installed fire faucet with a diameter of 50 or 65 mm, necessarily completes an additional fire faucet with a diameter of 25 or 33 mm, which is designed for the rapid introduction of extinguishing agent in the initial stage of the development of the fire, and therefore provides a reduction of losses from it. Additional fire faucets are completed with a sleeve (length of the sleeve - up to 30 m, diameter of the sleeve - 25 mm or 33 mm, type of sleeve - semi-rigid) and the sprayer (diameter of the outlet of the sprayer from 4 to 12 mm). The advantages of such devices include small dimensions. The use of special spray nozzles allows you to create a fine splash of water that does not damage the surroundings of speech and equipment. The flexible sleeve of the kit allows you to bypass technological installations that are found on the track. The installation of the overlapping device allows you to interrupt the work at any time and restore it as needed. The cost of extinguishing agent and the installation itself is small. Depending on the conditions of the use of an additional fire faucet, the various characteristics of its components can provide an increase or decrease in the efficiency of its operation. Therefore, a method of determining the characteristics of components of an additional fire faucet for the specific conditions of its operation is proposed. The correct choice of parameters of components will allow, taking into account the hydrodynamic characteristics of the system, ensuring the operation of such devices, with the least economic losses, ensure the successful extinguishing of the fire and reduce losses from it.

В данной работе исследуется потенциал энергосбережения в процессах разделения широкой фракции углеводородов. На основании анализа технологической схемы и потоковых данных, с помощью метода пинч-анализа, спроектирована сеточная диаграмма интегрированной теплообменной системы. Построены составные кривые для ранее определенного оптимального значения оптимальной разности температур между теплоносителями на теплообменном оборудовании. Это дало возможность определить целевые значения полезной тепловой нагрузки процесса, количество теплоты, которое необходимо отвести от процесса, а также целевое значение мощности рекуперации тепловой энергии при использовании классических методов пинч-интеграции. Образ составных кривых говорит о том, что без изменения режима работы колонны дальнейшее увеличение энергоэффективности невозможно, а это ведет за собой изменение технологического режима работы оборудования, что является не приемлемым, так как это приведет к изменению качества получаемого продукта. Интеграция теплового насоса позволяет повысить температурный потенциал потока, не изменяя существующий технологический процесс. Для предлагаемого проекта реконструкции рассчитаны экономические параметры процесса. Проведена оценка численных значений энергопотребления, рекуперации в существующем и предполагаемом проекте. Применения пинч-анализа и интеграция теплового насоса позволили уменьшить потребление горячих утилит на 51,74%, холодных утилит на 46,52%. В статье показаны пути уменьшения потребления внешних энергоносителей в процессе разделения легких углеводородов, а также предложены пути пошаговой модернизации завода.

В работе рассмотрен процесс разделение однородной системы (вода – уксусная кислота) с целью сокращения энергозатрат. Для получения максимального энергосберегающего эффекта была проведена как внешняя так и внутренняя интеграция технологического процесса.Выполнена оценка расхода тепловой энергии ректификационной установки для разделения смеси вода – уксусная кислота производительностью 1,38 кг/с по исходной смеси концентрацией 35% (масс.). Суммарный расход тепловой энергии до модернизации для горячих утилит 3539 кВт, для холодных утилит 3302 кВт. Замена дефлегматора парокомпрессором сделала возможной трансформацию теплоты паров, выходящих из колонны, повысив температуру конденсации пара с 101 °С до 143 °С. Этот пар использован в качестве греющего агента в кубе колонны (внутренняя интеграция процесса). Использование метода пинч - анализа позволило осуществить внешнюю интеграцию теплоты ректификационной установки. Подогрев исходной смеси до температуры кипения производится за счет теплоты конденсата паров флегмы и дистиллята и за счет теплоты кубового остатка. Избыточная тепловая энергия от конденсата паров флегмы и дистиллята передается потоку теплофикационной воды, которая подогревается до температуры кипения 95 °С. Теплофикационная вода позволяет утилизировать теплоту для отопления или горячего водоснабжения. Для эффективной рекуперации теплоты применены пластинчатые теплообменники фирмы “Alfa Laval”.В результате комплексной модернизации технологической схемы процесса ректификации смеси вода – уксусная кислота потребление внешних горячих и холодных утилит исключено. Потребления электрической энергии парокомпрессором для поддержания работоспособности системы в установившемся режиме 163 кВт.