乙烯装置丙烯塔运行问题分析及对策

介绍了兰州石化公司乙烯装置丙烯精馏塔的改造及运行情况，分析了影响丙烯精馏塔平稳运行的因素，主要有精馏塔进料量不稳定、塔釜液面测量有误、回流量较难控制及脱丙烷塔温度超标等。通过采取控制塔釜送出量为8～17t／h，塔釜液丙烯体积分数不超过15％，回流量为185t／h及在塔釜再沸器的物料入口管线最低点增设重组分外排管线等措施，使丙烯精馏塔的工况日益稳定。最终丙烯产品纯度不低于99．60％，塔釜丙烯组分体积分数平均值为8．64％，达到了设计要求。     

二甲苯塔顶C_9~+重芳烃对PX装置能耗的影响

针对现有对二甲苯(PX)工业装置流程,以某公司600 kt/a PX装置设计数据为基础,利用Aspen Plus流程模拟软件,对为吸附分离提供进料的二甲苯精馏塔塔顶C_9~+重芳烃含量对全装置能耗的影响进行了探讨。模拟计算涉及的组分为C_7~C_(10)芳烃,物性方法选择为RK-Soave状态方程法,精馏塔选择Rdfrac模块,精馏塔塔板效率设为70%。结果表明,提高二甲苯塔塔顶物料中C_9~+重芳烃含量后,二甲苯塔热负荷下降,抽余液塔、抽出液塔的热负荷升高,装置总热负荷呈先下降后上升的趋势,存在能耗降低的极限值。PX装置能耗降低的程度需针对装置的原料组成、PX产品要求进行核算确定,同时需要对装置的换热流程进行重新设计与优化。     

DMTO与SMTO甲醇制烯烃工艺的能耗分析及优化节能

利用Aspen Plus软件对分别采用DMTO和SMTO工艺的甲醇制烯烃工业装置进行了模拟,运用夹点技术分析了2种工艺的节能潜力,并对2种工艺烯烃分离单元分别进行了?分析及节能优化。结果表明:DMTO工艺的加热和冷却负荷的节能潜力分别为30.03,22.79 MW,低压脱丙烷塔、乙烯精馏塔和脱丁烷塔的?效率较低;SMTO工艺的加热和冷却负荷的节能潜力分别为15.97,18.69 MW,乙烯精馏塔、1#和2#丙烯塔的?效率较低;通过优化回流比、塔压、换热介质等操作条件,可使DMTO装置中低压脱丙烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔和脱丁烷塔的?效率分别提高5.68,18.94,6.14,31.53个百分点;SMTO装置中脱丙烷塔、乙烯精馏塔和脱乙烷塔?效率分别提高21.99,8.63,73.40个百分点。     

甲基叔丁基醚装置改造为乙基叔丁基醚装置的技术分析

对于采用混相反应器和催化精馏工艺的甲基叔丁基醚(MTBE)装置改造为乙基叔丁基醚(ETBE)装置进行了技术分析。针对乙醇沸点比甲醇沸点高的特点,对乙醇全部通过混相反应器进料和抽取一小部分乙醇直接在催化精馏塔的催化剂床层上进料两种情况进行了模拟计算。模拟计算结果表明,将一小部分乙醇直接在催化精馏塔的催化剂床层上进料能够增加异丁烯的转化率,降低乙醇在ETBE产品中的含量。通过对MTBE装置采取增加乙醇干燥单元,增大催化精馏塔再沸器和塔顶冷凝器、工艺循环水冷却器、乙醇精馏塔进/出料换热器的换热面积,增大乙醇精馏塔塔底泵的功率及对甲醇萃取塔和甲醇精馏塔塔板进行改造等措施,MTBE装置可以用于生产ETBE。     

乙烯装置碳二碳三分离系统模拟

利用ASPEN流程模拟软件建立齐鲁乙烯装置碳二碳三分离系统模拟流程,核算原料结构变化前后脱乙烷塔的物料平衡,考察乙烯精馏塔和丙烯精馏塔组成与负荷变化时各塔的运转情况,为提升乙烯装置技术经济性提供了技术依据。     

脱乙烷塔侧采流程模拟与优化

基于前脱丙烷工艺的乙烯装置中不同类型的脱乙烷-乙烯精馏单元工艺流程,通过Aspen Plus软件对脱乙烷塔侧采流程及LECT流程的脱乙烷-乙烯精馏单元进行模拟,重点针对脱乙烷塔侧采流程的侧采位置、预采乙烯量、各塔进料位置进行优化。计算结果表明,相比LECT流程,脱乙烷塔侧采流程中脱乙烷塔的冷凝器负荷增加了3 970 kW,但乙烯精馏塔及开式热泵系统的能耗显著降低,乙烯压缩机电耗降低2 145 kW,同时乙烯精馏塔釜还可多回收-54℃冷量3 484 kW,共降低脱乙烷-乙烯精馏单元电耗35.9%,节能效果显著。     

专利介绍

防止焦炭塔油气出口结焦的装置及其使用方法;一种强效无壁流规整填料;一种精馏塔的回流比温度自动控制装置及方法。     

甲乙酮装置C_4萃取精馏塔的优化

中国石油兰州石化公司第1套3万t/a甲乙酮(MEK)装置C4萃取精馏塔采用规整填料塔,存在塔顶丁烷馏分中正丁烯质量分数高、正丁烯收率低的问题。该公司第2套3万t/aMEK装置C4萃取精馏塔改进为导向桥形浮阀塔。与改进前相比,C4萃取精馏塔的处理能力增大了54.56%,塔顶丁烷馏分中的正丁烯质量分数由33.92%下降到4.93%,正丁烯收率则由78.82%提高到94.69%。     

乙烯精馏塔的瓶颈分析及扩能改造

对抚顺石化分公司乙烯装置中乙烯精馏塔塔釜乙烯残量偏高的原因进行分析,认为部分塔板的雾沫夹带量过大而导致塔板效率偏低。分析认为,可以采用矩形悬挂降液管提高降液管能力、增加鼓泡面积,解开精馏塔的通量瓶颈。采用DJ-3型塔板替换原浮阀塔板,实现不动塔体改造。改造后,该塔分离效果达到设计要求,同时乙烯生产能力从140kt/a扩大到200kt/a,证实矩形悬挂降液管塔板适用于高压精馏塔。     

高塔塔盘支撑圈水平度和垂直度控制方法

本文介绍了抚顺石化公司80万吨/年乙烯装置120m丙烯精馏塔塔盘支撑圈水平度及塔体垂直度的控制方法。     

基于强化传质的节能型吸收稳定工艺流程分析

提出了一种设置解吸塔进料预热器、二级冷凝器、中间再沸器的强化传质与节能型吸收稳定系统的工艺流程,通过建立基准流程和节能流程的模拟模型,对工艺流程进行分析与评价。结果表明：通过设置进料预热器,可提高一级冷凝液相进入解吸塔的温位;通过将解吸气与一级冷凝气直接混合,可避免解吸气与吸收塔塔底油及压缩富气的混合,降低一级冷凝器负荷;节能流程可强化解吸塔的传质效率,合理降低吸收稳定系统的总公用工程负荷;相对于基准流程,节能流程的能耗可降低22.02%,解吸塔内的气相和液相负荷均有所降低,具有强化传质、优化节能、缓解塔内气液相负荷的优点。     

延迟焦化液化气脱硫塔堵塞的原因分析与解决措施

对中国海油宁波大榭/舟山石化有限公司2.4 Mt/a延迟焦化装置配套的液化气脱硫塔存在的液泛问题进行了分析,并有针对性地提出了解决方案和改造措施。延迟焦化产出的液化气中含有大量焦粉,在液化气脱硫塔中不断沉积,从而使脱硫塔填料或塔盘堵塞并产生液泛现象。为了保证正常生产,必须对脱硫塔切出进行清理。为了解决脱硫塔切出后不合格液化气的问题,对脱硫装置流程增加2台静态混合器。改造后的简易脱硫流程能保证液化气在脱硫塔切出的状态下质量合格,从而大大降低了因处理脱硫塔而引起的经济损失。     

提高塔处理能力的Triton塔板

Ｎｏｒｔｏｎ公司开发的Ｔｒｉｔｏｎ大处理能力新型塔板,既能增大塔板的鼓泡区,还装有一种专利阀来优化塔板上的鼓泡和液体流动,并能使气相分布均匀且抑制喷射液泛的发生。即使在提高了处理能力的情况下,专利阀仍能使液流均匀地横越整个鼓泡区。此种塔板在提高传质效率的同时,可使塔的处理能力比标准浮阀塔板提高４５％。专利阀兼有运动阀和固定阀的优点,维修工作量小,阀因机械故障而引起的计划外停产减少,还减少阀的磨损。某炼油厂烷基化装置脱异丁烷塔改造采用Ｔｒｉｔｏｎ塔板,塔的处理能力和分离效率均显著提高。     

立体传质塔板在气体分馏装置的应用

中国石油锦州石化分公司在气体分馏装置异丁烯塔的扩能改造中用立体传质塔板(CTST)替代原F1型浮阀塔板，在塔径(2600mm)、塔高、塔固定件均不变动的情况下，使处理能力较最初设计值提高136．76％，能耗降幅达41．1％。改造后，塔运行平稳，操作弹性大，达到了改造目标。     

梯形浮阀塔板的开发

梯形浮阀气流吹出时对液体产生分散力和导流力，使塔板的流体力学与传质性能有新的改变。系统的试验室研究证明了其结构的优越性。梯形浮阀已成功地应用于一座直径为φ2800mm／φ38000mm有48层塔板的原油常压蒸馏塔，改善了产品分割质量，提高了轻质油收率，取得了良好的经济效益。     

PZ活化MDEA乙烷深度脱碳工艺研究

目的 解决醇胺法乙烷脱碳工艺造成的乙烷损失量较大和装置能耗较高等问题。方法 用Aspen HYSYS软件对某乙烷回收流程的粗乙烷产品进行胺法脱碳模拟，在控制乙烷损失物质的量比小于0.3%的情况下对胺液中的PZ和MDEA质量分数进行了优选，同时对乙烷脱碳流程进行能耗优化。结果 与天然气脱碳工艺不同，乙烷脱碳工艺的MDEA质量分数太高会损失大量乙烷。在达到脱碳效果的前提下，较低的MDEA质量分数可避免损失大量乙烷，最佳MDEA质量分数为20%～28%。在此MDEA质量分数的条件下，可保证乙烷损失比仅为0.3%,往胺液中加入少量哌嗪(PZ)就可显著提高胺液对CO₂的吸收效果，最佳PZ质量分数为2.5%～5.5%。乙烷脱碳装置的主要能耗为胺液再生能耗，优化后装置的总能耗显著降低。结论 在工业条件下，应用较低质量分数的胺液可显著降低乙烷损失，可合理提高富胺液入再生塔温度或适当降低脱碳溶液循环量，以降低装置能耗。     

高含硫天然气净化装置高效运行关键技术研究及应用北大核心CSCD

目的①提高胺液选择性吸收效果,降低装置能耗;②提升液硫产品品质,降低排放烟气中SO_(2)质量浓度;③实现催化剂的国产化应用。方法以数据模拟为指导,结合现场试验,优化装置运行参数,拆除2层吸收塔塔盘。结果产品气收率提升1.3个百分点以上,胺液循环泵电机电耗降低12.46%,胺液再生蒸汽降低11%。通过实施液硫鼓泡脱气、液硫池废气入克劳斯炉及热氮吹硫技术改造,液硫产品品质稳定达标,排放烟气中SO_(2)质量浓度<200 mg/m^(3)。通过开发应用国产水解、制硫、加氢催化剂,均取得了良好的应用效果,具备推广应用价值。结论通过系列生产优化、技术改造、催化剂国产化应用,推动了高含硫气田的进一步发展。     

常减压蒸馏装置节能与优化改造

目的解决某石化企业常减压蒸馏装置生产能耗高、产品结构不合理等问题。 方法采取优化换热网络、优化设备操作参数、提高加热炉余热回收率、提高装置处理能力及更换高效塔分离元件等方式对装置进行节能及优化改造。 结果改造完成后,装置能耗降低了1.23 kg标油/t原油,高附加值的航煤组分及润滑油加氢改质料等产品收率共计提高了2.3%,综合创效6 600 万元/年。 结论采用板式换热器及组合式空气预热器,优化中段回流取热负荷分配比例及顺序,调整装置蒸汽产、用量等是装置节能的有效手段,CTST立体传质塔盘及高效、低压降规整填料等的应用解决了产品结构不合理问题。      

新型喷射态塔盘开发及工业应用

针对目前酸性水汽提装置普遍存在因塔盘堵塞导致装置运行周期短、能耗高的技术问题,中国石化抚顺石油化工研究院开发了一种具有抗堵功能的新型塔盘（SDMP）,利用CFD模拟技术对塔盘的帽罩布局进行了优化,确定了合理的帽罩布局方式。水力学试验结果表明,相比F1浮阀塔盘,SDMP塔盘的压降可降低10%,通量可提高26%,操作弹性基本不变。工业应用结果表明,SDMP具有良好的抗堵塞性能,酸性水汽提装置运行周期大于18个月且继续平稳运行,而且蒸汽单耗不随运行时间的延长而增大,平均蒸汽单耗显著低于F1浮阀塔盘。     

连续重整装置能耗分析与节能改造措施

催化重整工艺是炼油化工重要的加工过程,除了生产高辛烷值汽油和芳烃外,还副产大量氢气。连续重整的加工流程特点及反应特征决定了其加工能耗较大。通过对中国石化某炼厂连续重整装置用能情况进行分析发现,装置的能耗主要是燃料气,占总能耗的比例最大,为69.61%,其次是蒸汽和电力的消耗,分别占总能耗的20.76%和7.34%。对装置能耗现状进行了分析,结合现有工艺现状及存在问题,对原料预处理单元和产品分馏单元分别提出了节能改造方案:原料预处理单元预加氢反应产物和预加氢混氢油原料增加一级换热,产品分馏单元自稳定塔来的重整汽油首先与重整油分馏塔塔顶油气换热,再与塔底出料换热,从而降低了加热炉燃料气用量和塔顶空冷电耗。改造后,总能耗降低了1.76kgEO/t(1kgEO/t=41.86kJ/kg)。