气体分馏装置丙烯回收优化及双塔流程可行性研究

 针对气体分馏装置丙烯收率低于95%的现状，运用PRO/II软件对某0.2 Mt/a气体分馏装置进行全流程模拟，通过对设计进料和不同组成的进料进行模拟，验证了模拟方法的可靠性，分析了丙烯损失的原因及提高丙烯收率的措施。结果表明，丙烯损失主要来源于脱乙烷塔塔顶气相采出和丙烯精馏塔釜液夹带，其中前者占丙烯损失的65%以上。探讨了取消脱乙烷塔，实施气体分馏双塔流程的可行性，其关键在于要控制气体分馏装置原料中C2的摩尔分数不大于0.10%。模拟数据表明，通过采用气体分馏双塔流程和优化丙烯塔操作，气体分馏装置的丙烯收率可以达到99%以上。     

气体分馏装置丙烯损失影响因素分析及工艺优化

对中韩(武汉)石油化工有限公司1^(#)气体分馏装置丙烯损失原因进行了分析,并考察了脱乙烷塔操作条件对塔顶不凝气丙烯损失量的影响。结果表明:气体分馏装置生产过程中脱丙烷塔塔底碳四、脱乙烷塔塔顶不凝气以及粗丙烯塔塔底丙烷中夹带丙烯是造成丙烯损失的主要原因,且脱乙烷塔塔顶丙烯损失量最大,其次是粗丙烯塔塔底;随着脱乙烷塔回流温度降低或脱乙烷塔塔顶压力升高,塔顶不凝气中丙烯体积分数均降低,丙烯损失量减少。     

基于吸收式热泵的精馏塔用能系统优化研究

受环境温度限制,加压精馏塔操作压力的设定值普遍偏高,系统能耗较高。以某脱丙烷塔为例,将操作压力由2.00 MPa降至1.60 MPa,塔底重沸器加热负荷可降低12.9%,若能继续降低操作压力,则可以进一步降低系统能耗。采用“基于第一类吸收式热泵的精馏塔物料梯级加热方法”,提高塔顶冷却能力,降低塔顶冷凝器工作温度,进而有效降低脱丙烷塔的操作压力至1.30 MPa;同时利用吸收式热泵回收塔顶馏出物冷凝热来对进料预热,替代部分重沸器消耗的工艺蒸汽,通过对操作参数及吸收式热泵配置的优化,可使脱丙烷塔能效提高23.3%。将富余的吸收式热泵制热水作为脱乙烷塔和精丙烯塔两塔重沸器热源,可显著降低气体分馏装置的蒸汽消耗量,经济效益显著。     

热泵在蒸馏过程中的应用

在常规蒸馏流程中,加热塔底蒸发器所输入的能量大约有 ９５％在塔顶被冷却空气或冷却水带走,一般情况下这部分能量不能得到进一步的回收利用。多年来,人们已采用了多种方法和手段对蒸馏塔的装置和操作进行改进,节约能量 ２％～ ５０％。近年来,人们开始在石油化工装置的蒸馏过程中利用热泵技术降低蒸馏过程的能耗。对气体分馏装置中丙烷──丙烯分离系统的常规蒸馏与热泵蒸馏流程进行比较后发现,热泵蒸馏可比常规蒸馏流程节约能量达 ８０％以上。     

低温热优化操作在气体分馏装置上的应用

气体分馏装置的加工能力可通过扩能改造出现大幅度增长,以大庆炼化公司60万吨/年气体分馏装置为例,在原设计规模的基础上,采用四塔(脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔两塔串联)流程,以48.01 kg标油/原料为装置实际能耗,与我国同期石化先进装置能耗相比仍然处于相对落后的状态。为针对相关现象进行改进,本文特对气体分馏装置低温热操作优化应用措施提出了几点相关建议。     

催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化

介绍了催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化,给出了优化的目标函数、优化变量和约束条件.通过装置的流程模拟和优化,提出了气体分馏装置新双塔流程(无脱乙烷塔,只有脱丙烷塔和丙烯精馏塔),以及各装置的优化工艺条件.其结果,催化裂化装置干气中的C3浓度进一步降低,产品收率提高;气体分馏装置取消了脱乙烷塔后丙烯回收率(以质量分数计),从原有的低于95%提高到99%左右.该项目已经于2004年在中国石油化工股份有限公司广州分公司成功实施,装置连续运转达5个月且各装置生产操作始终正常,丙烯产品中丙烯摩尔分数为99.6%以上.根据标定数据折算,生产能力共计0.32 Mt/a的两套气体分馏装置,销售收入净增达1 872.12×104RMB$/a,节能折合效益355.24×104RMB$/a,总计增加经济效益达2 227.16×104RMB$/a.该项目投入少、实施容易、效益明显,是一项在计算机模拟和优化指导下的联合优化工程.     

气分装置丙烯塔技改总结

1 引言 目前国内炼油厂普遍面临着节能降耗,提高经济效益的挑战.气体分馏装置(以下简称气分装置)存在节能潜力.经过长时间的摸索和对比 总结出压力波动是气分装置能耗较高的主要原因.根据这一结论,对气分装置进行以稳定压力为主的针对性改造.2 脱丙烷塔和丙烯分离塔改造前后流程说明 塔顶冷凝器安装在低于回流罐的地面上,一部分热气体通过冷凝器的旁路 简称热旁路 直接进入回流罐,通过压力调解器的作用,改变冷凝器壳程内物料的液位,从而改变冷凝器面积. 改造前热旁路的调解阀安装在低于回流罐的平台上,这样使热旁路流程出现了袋形弯,…     

气体分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化

根据某炼化企业50×104 t/a气体分馏装置生产实际,采用Aspen Plus进行流程模拟,考察丙烯精馏塔塔顶压力、塔底采出率及摩尔回流比3个操作参数对产品纯度和装置能耗的影响.结果表明:最佳塔顶压力为1.68 MPa,塔底产品采出流率为4515 kg/h,塔顶摩尔回流比为17.8.在此条件下,丙烯纯度为99.60％...     

热压在蒸馏过程中的应用

在常规蒸馏流程中,加热塔底蒸发器所输入的能量大约有９５％在塔顶被冷却空气或冷却水带走,一般情况下部分能量不能得到进一步的回收利用。多年来,人们已采用了多种方法和手段对蒸馏塔的装置和操作进行改进,节约能量２％￣５０％,近年来,人们开始在石油化工装置的蒸馏过程中利用热泵技术降低蒸馏过程的能耗。对气体分馏装置中炳烷－丙烯分离诉常规蒸馏与热泵蒸馏流程进行比较后发现,热泵蒸馏可比常规蒸馏流程节约能量达８０％     

气体分馏装置的技术改进

松原石油化工股份有限公司气体分馏装置采取了四项技术改进:(1)用催化裂化主分馏塔顶循环汽油代替蒸汽作为脱乙烷塔底热源;(2)在脱丙烷塔到粗丙烯塔之间加两条跨线;(3)将脱乙烷塔顶干气由排入高压瓦斯管网改人民用液化石油气系统;(4)开工时取消氮气吹扫环节,改由蒸汽吹扫后直接用液化石油气置换空气,不再用高压瓦斯置换.几年的运行情况表明,这些措施安全可靠,使操作更加灵活,还减少了水、电、蒸汽消耗.     

催化裂化联合装置节能降耗改进措施

针对某公司催化裂化联合装置（包括140万t/a催化裂化、30万t/a气体分馏、8万t/a甲基叔丁基醚、产品精制等4套装置）存在能耗较大的问题,分析了联合装置能耗情况,并提出节能优化改进措施。结果表明:联合装置能耗主要包括循环水、电、低压蒸汽、中压蒸汽和除盐水;采取装置联合热直供优化（催化柴油直供柴油加氢装置、催化汽油直供汽油加氢装置）、换热流程优化（分馏塔塔顶油气热量利用、分馏塔塔顶循环油热量利用、分馏塔一中段油热量利用）的节能改进措施,该联合装置可节约蒸汽21.5 t/h、循环水126.0 t/h、电214.7 kW·h,经济效益可达2 718.78万元/a,投资回报期为0.6个月。     

气体分馏装置的节能优化

随着节能工作进一步开展,各种新节能设备和技术日趋完善。化工过程系统也陆续提出解决炼油等行业生产过程中如何更有效地回收能量提高能量利用率的问题,这一问题的解决对于生产中的节能降耗具有重要意义。通过对多套气体分馏装置的研究,利用过程能量集成技术对其换热网络进行节能优化,提出了热泵精馏的工艺。该工艺可靠,节能效果显著,且可行,并具有十分重要的意义。     

MTBE装置热联合节能分析及模拟优化

中国石油化工股份有限公司济南分公司采用热联合技术,以Szorb装置热油代替蒸汽作为MTBE装置催化蒸馏塔及甲醇回收塔重沸器的热源,以降低蒸汽消耗.但由于实际运行后,热油温度低于原设计值、催化蒸馏塔塔底温位高、取热量较小,节约蒸汽效果不显著.经过Aspen Plus流程模拟优化操作,降低催化蒸馏塔操作压力以降低塔底温位,...     

节能技术在三氯硅烷精馏提纯工艺中的应用

The trichlorosilane (TCS) purification process consumes a significant amount of energy to achieve the high purity requirement for TCS quality (99.9999%). This work proposed a series of energy saving technology to enhance the TCS purification process, including the conventional process, the conventional process coupled with heat-pump (HP), the multi-effect distillation process, and the dividing-wall columns process. All proposed schemes have been conceptually constructed by Aspen Plus. The design and optimization of the processes have been performed by the sensitivity analysis and the response surface methodology. Moreover, the energy consumption and total annual cost (TAC) for these schemes were discussed. The simulation results show that the TAC of the conventional process coupled with the integrated heat pump can reduce 50.5% of energy consumption as compared with the conventional process; the double-effect and three-effect processes can save 15.6% and 33.8% of energy consumption, respectively; the dividing wall column process and that coupled with the heat pump process can reduce by 22.3% and 48.1% of energy consumption, respectively. It can be found that the operating cost can be saved by using the heat pump technology, while the capital cost increases due to the investment in the compressor, when the processes coupled with the heat pump are used. These results demonstrate that the conventional process coupled with the HP technology has advantages over other distillation schemes for TCS purification in terms of the energy saving and economic effects.     

常压蒸馏装置提高经济效益的方法

介绍了常压蒸馏装置提高经济效益的方法，包括改变工艺流程。调整产品结构；提高操作水平，增加高附加值产品量；改进常压塔设计；装置间热联合，降低能耗等。     

原油常减压装置节能技术

介绍了适用于常减压装置节能的新工艺、新设备以及利用计算机监控技术提高产率的情况。工艺方面主要采用过滤脱盐新技术对原油进行深度脱盐；采用强化蒸馏新工艺提高原油蒸馏拔出率、优化产出，增产柴油。设备方面使用规整填料和新型塔板，改善分馏塔分馏效率；使用新型燃烧器提高加热炉效率；使用新型换热器提高热回收率；采用变频调速技术降低装置电耗。最后对国内原油常减压装置节能改造提出了建议。     

克拉玛依重质原油焦化技术评析

依据克拉玛依石化公司新建的重油焦化装置几年来运行情况和操作数据,对重油焦化与蒸馏-渣油焦化组合工艺进行对比分析。结果表明,重油焦化工艺能多裂解蜡油组分,投资省,柴汽比高,但焦炭、干气产率偏高;重油焦化工艺由于没有设置常压蒸馏塔,造成装置能耗高、后续加工费用高的问题。提出利用环烷酸经焦炭塔高温分解的现象、通过灵活运用渣油焦化的间接换热和增设常压蒸馏塔工艺、在焦化分馏塔系统采用普通钢材代替316L钢材的新方案。焦化装置采用增设蜡油汽提塔等改造措施后显著改善柴油与蜡油的分割,节约后续加工费用。     

运用流程模拟技术优化焦化装置分馏塔用能

运用Aspen流程模拟软件,对九江分公司1Mt/a延迟焦化装置分馏塔的用能情况进行分析,通过优化回流取热比例,增加高温位蜡油和中段循环取热,提高原料油进分馏塔温度,明显提高了分馏塔底温度,减少了加热炉瓦斯耗量,提高了分馏塔用能效率,使得装置能耗大幅度降低,每年节能降耗效益达200万元。     

对二甲苯装置低温热回收分析

对二甲苯装置生产流程复杂,包括石脑油催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯精馏、吸附分离和异构化等芳烃生产、转化及分离单元,能源消耗量大,对二甲苯产品综合能耗在25 GJ/t以上,一套600 kt/a PX装置未回收主要低温热达150 MW,节能增效势在必行。对对二甲苯装置主要精馏塔——抽余液塔和抽出液塔塔顶低温热的回收利用进行了分析与探讨。结合装置的情况,制定了低温热回收方案:先进行现有抽出液塔塔顶低温热的回收利用,再进行抽余液塔和抽出液塔加压操作的低温热回收利用。通过塔顶馏出物加热除氧水、塔加压操作后塔顶馏出物加热除氧水发生蒸汽等方法,大幅降低对二甲苯装置能耗,预计单位能耗可从14.2 GJ/t降低到12.4 GJ/t,提高了装置经济性能。     

乙烯分离技术进展

对以催化精馏、膜分离、萃取精馏、吸附分离、吸收分离和组合工艺为代表的新分离单元技术和以DJ系列塔板、微分浮阀塔板、系列斜孔塔板、分凝分馏器、分凝分馏塔、热集成精馏系统和分壁式精馏塔为代表的新分离设备的应用进行了综述。指出应用这些新分离单元技术和分离设备可提高乙烯装置的技术水平,节省投资,降低能耗,增强产品竞争力。