乙烯装置低排放开工

目前乙烯装置开工普遍采用有乙烯倒开车方案。先启动丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机,再启动裂解气压缩机并进行氮气运行。用氮气作为介质,乙烯和丙烯为冷剂对冷箱、脱甲烷塔等深冷系统进行预冷,同时引进乙烯、丙烯对乙烯精馏塔和丙烯精馏塔进行全回流运转。在深冷系统预冷完成后裂解气压缩机引进天然气提前进行分离系统预开车,打通从裂解气压缩机到冷箱、脱甲烷塔、脱乙烷塔、高压脱丙烷塔及碳二加氢反应器的整个流程。     

基于隔壁精馏塔的甲醇制烯烃分离新工艺及Aspen实现

对甲醇制烯烃粗产物的分离,设计一套基于隔壁精馏塔的分离新工艺。利用1个隔壁精馏塔,首先实现C-1、C2和C+3的清晰分割,然后经乙烯精馏塔、C3和C+4分离塔,丙烯精馏塔、C4和C+5分离塔,得到聚合级的乙烯和丙烯产品。利用Aspen plus软件对各精馏塔进行模拟和优化,得到各塔的塔参数和操作条件,进而对分离工艺进行全流程模拟。结果显示,乙烯和丙烯产品的质量分数分别达到99.99%和99.80%,满足聚合级的要求,说明本研究建立的基于隔壁精馏塔的甲醇制烯烃分离新工艺在技术上是可行的。     

MTO前脱丙烷分离流程模拟及优化

甲醇制烯烃（MTO）分离流程的性能直接影响目标产品质量和整体收益。早期MTO深冷分离流程复杂、能耗高,已逐渐被现有中冷油吸收分离流程所取代。通过流程模拟,本文对比考察了几种已工业应用的MTO前脱丙烷分离流程。结果表明,现有MTO前脱丙烷分离流程主要差异在于脱丙烷系统和脱甲烷系统;脱丙烷系统中采用高、低压脱丙烷塔,较凝液汽提塔+脱丙烷塔型式可节省能耗;脱甲烷系统中采用预切割-油吸收双塔或油吸收-汽提双段单塔型式,较单脱甲烷塔型式可节省丙烷吸收剂用量（约29%）。现有流程都存在吸收剂循环回路过长导致循环内各塔操作负荷和设备投资增大问题。由此,提出的一种吸收剂短回路MTO前脱丙烷分离流程,可在不增加能耗的基础上,降低塔设备投资。     

甲醇制丙烯分离流程的研究与优化

以170万吨/年甲醇制丙烯(MTP)实际装置为背景,对MTP分离流程进行了研究和优化,借鉴石脑油乙烯装置分离的经验,并针对MTP产品气的组成特点,优化形成了适合MTP产品气分离的顺序、前脱丙烷和前脱乙烷分别组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术的三种分离流程,省去了乙烯制冷系统。通过对全流程模拟计算数据的对比分析,优选出了前脱乙烷组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术分离流程。对优化组合采用脱乙烷预分离技术、脱甲烷塔尾气回收分凝分馏塔技术、吸收剂物流的选择、碳二分离高度热耦合技术进行了研究,并通过对全流程模拟计算数据的比较分析,优选出了最优化的分离流程,即前脱乙烷中冷油吸收流程组合预分离技术、用自身物流混合碳四做吸收剂、分凝分馏塔回收脱甲烷塔尾气技术和高度热耦合的脱碳二分离技术。在没有乙烯、碳四和碳五循环回MTP反应器及尾气中乙烯损失满足设计要求的前提下,采用此优选分离流程,产品气压缩机和丙烯压缩机双机功率为19.8 MW。     

两种乙烯精馏方法的探讨

乙烯精馏塔的目的是分离碳二馏分,得到合格的产品乙烯。由于乙烯、乙烷的相对挥发度比较小,塔的回流比较大,并且需要依靠压缩机制冷分离,故乙烯精馏塔是乙烯装置的能耗大户。据有关资料测算,其冷量消耗约占整个冷分离系统的40%。目前国内流行的乙烯精馏采用高压常规精馏、低压开式热泵两种方式。针对设计工艺流程、设备材质、塔板数、能量功耗等方面,对两种乙烯精馏方法进行探讨和比较。武汉80万吨乙烯采用前脱丙烷前加氢工艺,低压开式热泵精馏塔符合工艺需要,且相对高压精馏,能耗降低。     

甲醇制丙烯分离流程的研究与优化

以170万吨/年甲醇制丙烯（MTP）实际装置为背景,对MTP分离流程进行了研究和优化,借鉴石脑油乙烯装置分离的经验,并针对MTP产品气的组成特点,优化形成了适合MTP产品气分离的顺序、前脱丙烷和前脱乙烷分别组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术的三种分离流程,省去了乙烯制冷系统。通过对全流程模拟计算数据的对比分析,优选出了前脱乙烷组合装置自身物料做吸收剂的中冷油吸收技术分离流程。对优化组合采用脱乙烷预分离技术、脱甲烷塔尾气回收分凝分馏塔技术、吸收剂物流的选择、碳二分离高度热耦合技术进行了研究,并通过对全流程模拟计算数据的比较分析,优选出了最优化的分离流程,即前脱乙烷中冷油吸收流程组合预分离技术、用自身物流混合碳四做吸收剂、分凝分馏塔回收脱甲烷塔尾气技术和高度热耦合的脱碳二分离技术。在没有乙烯、碳四和碳五循环回MTP反应器及尾气中乙烯损失满足设计要求的前提下,采用此优选分离流程,产品气压缩机和丙烯压缩机双机功率为19.8 MW。     

尾气精馏塔在高负荷下的操作和优化

尾气精馏塔是前脱丙烷前加氢工艺中深冷分离单元的关键组成部分,承载着对乙烯、乙烷、甲烷、氢气的分离作用,达到减小乙烯损失,提高乙烯收率、降低脱甲烷塔及乙、丙烯制冷压缩机的制冷负荷的目的。通过对尾气精馏塔在高负荷情况下运行状态的分析,阐述了在尾气精馏塔系统设备、裂解工况不变的条件下,影响尾气精馏塔在高负荷下运行的因素。通过操作调整和技术改造实现该系统在高负荷下的"长满优"运行状态。     

脱丙烷工艺的选择

脱丙烷操作是乙烯装置分离系统的重要单元之一。来自脱乙烯塔和凝液汽提塔的釜料进入脱丙烯塔,通过塔的分馏作用把进料分离成塔顶的 C_3馏分和塔釜的 C_4及更重组分。C_3馏分经加氢脱除丙炔和丙二烯,然后送往丙烯精馏塔,得到产品丙烯,C_4及更重组分送往脱丁烷塔。     

MTO脱甲烷塔分离过程模拟及优化

采用Aspen Plus流程模拟软件对1800kt/a MTO装置的中冷脱甲烷塔分离过程进行模拟和优化。选用RK-SOVE状态方程和RadFrac模块进行计算并与实际工况进行对比,验证了模型的可靠性。并对进料位置、中间冷却器位置和处理量进行灵敏度分析,着重考察了吸收剂使用量及其组成对分离效果的影响。模拟结果表明,预切割-脱甲烷工艺虽然在降低乙烯损失和吸收剂用量方面对吸收?-脱甲烷工艺进行了改进,但是综合效果并不明显。灵敏度分析显示除预切割-脱甲烷工艺的吸收剂用量外,其余考察变量均存在最优值。     

1000 kt/a乙烯装置丙烯精馏塔增产增效操作的优化

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司1 000 kt/a乙烯装置工艺设计中,丙烯精馏塔塔顶得到纯度(体积分数)为99.60%的聚合级丙烯产品,其中甲烷+乙烷+丙烷含量小于4 000 mL/m~3;塔釜分离出循环丙烷,其中丙烯含量(体积分数)要求控制在7%～16%。通过2017年第一季度对丙烯精馏塔运行操作的调整,改变塔釜温度和回流量,使得丙烯精馏塔在保证塔顶产品合格的前提下,塔釜循环丙烷中丙烯含量(体积分数)降至2.5%～11%,同时延长了裂解炉的运行周期,推进了乙烯装置的节能降耗工作。     

环氧丙烷尾气甲醇吸收及纯化工艺

针对环氧丙烷生产中环氧丙烷尾气难回收问题，提出了甲醇吸收和环氧丙烷萃取精馏解吸回收的环氧丙烷回收新工艺。该工艺同时考虑无催化环氧丙烷水解和与甲醇反应，并采用共沸精馏分离获得高附加值产品丙二醇单甲醚。选用NRTL热力学方法，对上述流程进行了全流程模拟和优化设计，分析了溶剂比、理论塔板数、吸收剂进料温度等主要工艺参数对分离的影响规律，发现新工艺对环氧丙烷质量回收率达到99.99%。研究结果对环氧丙烷工业装置产能提升、节能降耗和挥发性有机物(VOC_S)治理具有指导作用。     

PETG共聚酯混醇精馏分离回收

采用减压精馏的方法对PETG共聚酯混醇进行分离,回收的乙二醇产品纯度大于99%。优化工艺条件为:塔釜温度113～122℃,塔顶温度75～89℃,真空度-0.0995～-0.1MPa,回流比1～3∶1,塔顶冷却水温度20～30℃。     

DJ型高效塔盘在乙烯装置中的应用

阐述国内自主开发研制的DJ型高效塔盘技术在乙烯装置应用中的成功做法，DJ型高效塔盘技术首次在乙烯装置挖潜改造中的应用，主要应用于脱甲烷塔，脱乙烷塔、乙烯精馏塔，丙烯精馏塔等，经生产实践运行证明各塔的通量，关键组分，产品质量等各项指标均达到了设计指标，满足了下游装置生产的需求，为同类装置挖潜改造提供借鉴和经验。     

基于传热/传质的乙烯裂解过程脱甲烷塔进料瓶颈识别及流程重构策略

精馏塔进料的组成与温度会影响塔内质量交换和能量利用,不恰当的进料会导致全塔的分离及用能效果变差。针对多进料精馏塔的组合进料问题提出一种识别不合适进料位置的方法,基于塔板的传热温差和传热量、传质浓度差和传质量计算方法提出应用传热/传质复合曲线识别精馏塔进料瓶颈的方法,并将其应用于裂解装置脱甲烷塔进料瓶颈的识别,采用调整进料位置的流程重构策略实现去瓶颈的操作。流程模拟及瓶颈分析结果表明所提出的方法能识别出脱甲烷塔的进料瓶颈,重构流程的方法能实现去瓶颈的操作,并使全塔的传质传热特性、分离效果变好,能耗降低。     

丙烷脱氢反应气分离提纯丙烯和氢气过程严格模拟与能效评估

丙烷脱氢(PDH)是生产丙烯产品的重要方式之一,丙烷脱氢反应气组分复杂,为获得聚合级丙烯和纯度不小于99.90 mol/mol的氢气产品,在Aspen软件中对丙烷脱氢反应气分离和富氢尾气回收氢气的过程进行建模和模拟,分离过程包括醇胺脱碳、压缩深冷、脱乙烷、丙烯精馏和变压吸附单元。为了合理利用丙烯精馏塔的能量,对丙烯精馏塔进行能量集成,采用变压吸附工艺回收氢气并对分离过程工艺参数进行灵敏度分析及优化工艺参数,以提高经济性和能效。模拟结果可得到符合要求的丙烯和氢气产品,单位产品能耗分别为267.46 kg标准油/t丙烯产品,474.44 kg标准油/t氢气产品。     

丙烯精馏塔超压探究及在线无扰动切换的优化操作

丙烯精馏塔超压问题严重影响乙烯装置平稳生产,通过对双塔并联操作的丙烯塔系统深入分析、合理计算、无扰动切换,解决了塔超压的现象。同时对丙烯塔单塔运行参数进行高负荷标定,积累了大量工艺数据,为装置高负荷生产提供了数据支撑。     

中冷油吸收脱甲烷塔计算机优化分析

对催化裂解装置裂解气分离回收单元的中冷油吸收脱甲烷塔的主要工艺参数应用大型化工软件PROCESS进行了优化和全面分析。在大量逐板计算的基础上,提出了不同于传统观念的新论断:在一定压力温度范围内,脱甲烷塔塔顶温度愈高,乙烯损失愈小。通过详尽的数据和分析比较,为节省能耗、增加乙烯收率、实现脱甲烷塔各工艺参数的最优组合指出了具体的途径。本文对已有类似装置的生产及新装置的设计有一定参考价值。     

丙烯单/双塔工艺精馏模拟

应用Aspen Plus流程模拟软件对火炬气回收丙烯进行单塔和双塔两种工艺的流程模拟。模拟结果表明:两种工艺在本系统中均可行,双塔工艺能耗低于单塔工艺,且稳定性较好。此外,在双塔工艺的基础上,对丙烯精馏塔进行了工艺优化及塔的结构的设计。