合成氨液氮洗工号冷量平衡与节能改造

简要介绍了合成氨装置液氮洗工艺原理,分析了液氮洗冷量外损和尾气排放的原因和现状,提出了液氮洗向甲醇洗送液氮和增加尾气压缩机回收尾气的措施,实现了冷量和尾气的合理利用。     

焦炉气与煤气生产甲醇的研究

以焦炉气为原料生产甲醇是焦炉气利用的一个重要方向。焦炉气经净化、转化后作为甲醇生产的新鲜气,气体中氢碳比高,大量的氢气不能被充分利用。煤气经变换、脱碳后作为新鲜气生产甲醇,气体中氢碳比偏低。转化气与脱碳气混合,气体的氢碳比得到调节。甲醇生产中,调整两种气体比例,使新鲜气组成达到最佳。甲醇合成的弛放气中氢气含量很高,利用膜分离或变压吸附技术对弛放气进行回收以达到有效利用。     

甲醇制丙烯产品气分离工艺的开发

针对甲醇制丙烯(MTP)反应产物的特点,对MTP产品气分离工艺进行了研究和改进。在前脱丙烷流程的基础上,采用双塔脱丙烷工艺降低脱甲烷塔负荷,用中冷中压脱甲烷塔对乙烯进行初步回收,用中冷油吸收回收脱甲烷塔尾气中的乙烯,用分凝分馏塔与膨胀机组合回收尾气中夹带的吸收剂和少量乙烯,采用高度"热集成"的脱乙烷塔和乙烯精馏塔。以1.7Mt/a MTP装置产品气压缩机进料为基准,通过对前脱丙烷流程进行流程组合和操作参数优化,能使产品气压缩机轴功率消耗降至6 738 k W,丙烯压缩机轴功率消耗降至3 529 k W,离开分离工段的尾气中乙烯和吸收剂含量接近痕量,分离部分乙烯收率达到99.67%。     

变压吸附技术在聚乙烯装置尾气回收项目上的应用

为利用尾气中的有用成分并减小环境污染,中国石化广州石化公司采用变压吸附(PSA)技术,在聚乙烯装置实施了排放尾气回收利用项目.项目实施后,从尾气中回收出烃类体积分数大于90％的富烃气作为燃料气使用,达到了取消化工区火炬的目的;还从尾气中回收出氮气和氢气体积分数大于98％的氢氮气产品;装置的综合能耗[m(标准油)/m(聚乙烯)]可降低3.76 kg/t.     

硫黄回收装置的优化

介绍了中国石油化工股份有限公司金陵分公司不断优化硫黄回收装置的工艺技术和保证硫黄回收装置总硫回收率的技术措施及降低尾气中SO2平均排放浓度的效果。通过消化吸收引进技术,改进装置开停工方案以及优化运行操作,实现装置安稳长优运行,完善与发展硫黄回收技术。针对公司原料酸性气组成与量变化较大,优化了3套装置酸性气的分配;使用多种功能的国产化制硫催化剂和尾气处理加氢催化剂,控制与催化剂相适宜的反应温度;处理了酸性水汽提产出的NH3含量较高的酸性气;尾气中SO2的平均排放的质量浓度逐步下降到400mg/m3以下,使硫回收率达到99.95%,Claus(克劳斯硫回收)最大转化率在95%左右。提出了装置还需进一步优化的方案,以进一步降低尾气中SO2的排放浓度,以满足即将执行的国家环境保护部颁布的SO2排放新标准。     

影响重整PSA氢气回收率的原因分析及对策

影响重整变压吸附(PSA)装置氢气收率的主要因素是原料气中的氮气、重烃及程控阀内漏等,其中原料气中的氮气密封是导致氢气回收率偏低的关键因素。通过技术改造将压缩机干气密封由氮气密封改为氢气密封,修复内漏阀门及优化操作等手段,提高PSA装置氢气收率。最终数据显示:优化改造后,原料气中氮气体积分数由2.40%降至1.38%,下降约1.0百分点;PSA装置尾气中氢气和氮气体积分数分别下降3.60百分点和2.53百分点,PSA装置氢气收率由85.98%增至88.51%,增加约2.53百分点,产氢量增加1 500 m~3/h,每年产生经济效益约1 350万元。     

克拉美丽气田油气处理装置工艺改进

通过对天然气净化装置低负荷运行状态下能耗构成以及电单耗和气单耗升高原因的分析。从实际操作调整和技术改造方面进行了节能措施探讨。实际操作调整方面包括调整脱硫单元溶液入塔层数和循环量,调整硫磺回收单元尾气灼烧炉燃料气,调整锅炉负荷和配风量,根据实际情况启停循环水单元动设备和调整污水单元运行时间等。技术改造方面,包括溶液循环泵叶轮级数改造、尾气灼烧炉风机多余风量利用、直流法硫磺回收装置增设分流旁路、硫冷器低低压蒸汽闭环改造等。通过操作调整和技术改造,有效地降低了装置低负荷运行状态下的能耗。     

天然气净化装置低负荷运行节能措施探讨

通过对天然气净化装置低负荷运行状态下能耗构成以及电单耗和气单耗升高原因的分析。从实际操作调整和技术改造方面进行了节能措施探讨。实际操作调整方面包括调整脱硫单元溶液入塔层数和循环量,调整硫磺回收单元尾气灼烧炉燃料气,调整锅炉负荷和配风量,根据实际情况启停循环水单元动设备和调整污水单元运行时间等。技术改造方面,包括溶液循环泵叶轮级数改造、尾气灼烧炉风机多余风量利用、直流法硫磺回收装置增设分流旁路、硫冷器低低压蒸汽闭环改造等。通过操作调整和技术改造,有效地降低了装置低负荷运行状态下的能耗。      

用天然气制合成气代替ATR转化气优化乙炔尾气甲醇装置运行研究

四川维尼纶厂现有一套10万t/a的基于天然气蒸汽转化的甲醇合成装置和一套77万t/a的乙炔尾气甲醇合成装置。天然气蒸汽转化制备的合成气惰性气体含量低,氢含量高,而乙炔尾气甲醇装置ATR转化气惰性气体含量高。在深入分析两种合成气的特性的基础上,提出了以天然气制备的合成气替代乙炔尾气甲醇装置的ATR转化气,降低合成环路惰性气体含量、优化合成气气质、改善产品质量、提高甲醇产量的可工程实施的优化运行方案。     

真空变压吸附技术的工业应用分析

阐述了某乙苯装置的副产物烷基化尾气及柴油加氢装置的反应低分气的混合原料气中含有50%的氢气,为了回收该部分尾气中的氢气作为全厂汽、柴油加氢的氢源,通过技术比选采用抽真空变压吸附(VPSA)技术,将混合原料气中的氢气加以回收利用,同时产生的解析尾气并入燃料气管网,重点对该技术应用情况进行分析。     

天然气脱硫装置吸收塔模拟及增产措施

目的 某天然气净化厂已完成过程气羰基硫(COS)水解的改造工作,解决了商品气中总硫含量超标的问题,但商品气中二氧化碳(CO₂)摩尔分数过低(约0.25%),严重制约了商品气产率的有效提升,探究合适的增产措施可实现企业的降本增效。方法 利用HYSYS流程模拟软件构建了该净化厂两级吸收塔模型,分析了吸收塔塔板数、溶液循环量及脱硫剂组成对天然气净化的影响规律,重点研究了对商品气中CO₂摩尔分数的影响规律。结果 (1)在不调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至操作下限,商品气中硫化氢(H₂S)质量浓度不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至0.87%;(2)在调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至下限值运行,商品气中H₂S质量浓度仍不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至2.47%。结论 对吸收塔模拟及增产措施的研究可指导该天然气净化厂的技改,提高商品气产率,为同类型大型高含硫天然气净化厂的技改优...     

顺北二区高含硫天然气脱水工艺技术研究

目的通过天然气脱水有效降低H₂S对高含硫天然气矿场集输系统的腐蚀危害。 方法在国内外高含硫天然气脱水技术研究的基础上,优选确定了三甘醇溶剂吸收法作为顺北二区高含硫天然气的脱水处理工艺,并在传统三甘醇脱水工艺流程的基础上充分考虑了顺北二区高含硫天然气的特点,局部优化改进了传统三甘醇脱水工艺流程,增加了原料气进吸附塔前的分离处理工艺和闪蒸气回收处理工艺;同时,基于富甘醇预热位置、再生纯度以及H₂S的影响,开发了两级贫/富液换热预热、LNG气化气提的富甘醇再生工艺流程。 结果改造后,脱水工艺通过增压回收处理实现了脱水系统含硫尾气零排放,通过LNG气化气提实现了三甘醇高效脱硫和提纯相结合,解决了酸性环境下再生装置的腐蚀及检修难题。 结论该脱水工艺有利于顺北二区总体开发规划的实现,形成了适用于顺北二区高含硫天然气的高压集输脱水流程,为后续顺北天然气区块的进一步开发提供了技术支撑。      

酸性气体脱除单元再吸收系统优化探讨

以某公司1.8 Mt/a甲醇合成装置的酸性气体脱除单元为例,介绍了典型贫液/半贫液酸性气体脱除单元再吸收工艺流程及其存在的技术缺陷,主要体现在半贫液溶解的CO_2的摩尔分数高达12%,对酸性气的吸收能力弱,导致系统运行能耗高。针对酸性气体脱除单元再吸收系统存在的技术缺陷,开发出了准贫液循环吸收、多股氮气气提和单泵双循环等新技术,使准贫液中溶解的CO_2的摩尔分数降低至6.5%。通过对比优化前后主要工艺参数,结果表明:优化后的再吸收流程在准贫液循环量、循环冷却水消耗、送热再生的富甲醇量、冰机及动力消耗等方面均取得了很好的优化效果,酸性气体脱除单元综合能耗下降6%,每年可节约操作费用1 000万元。优化后的再吸收流程工艺适用于大型酸性气体脱除单元的工程设计或扩能改造。     

提高水煤气中CO/H_2比的工艺

CO是生产羰基化学品的基本原料。对于以水煤气为原料提取CO的工艺,如果氢气未能充分利用,则提高了CO生产成本。本文提出,在蓄热法制水煤气过程中添加CO2代替部分水蒸气,可以提高CO/H2比。通过化学平衡计算表明,添加CO2后,水煤气中CO浓度的提高及CO/H2比的提高是明显的,并讨论了各种工艺条件变化的影响。     

聚丙烯乙丙抗冲共聚物的研究

运用均匀设计法对乙烯-丙烯气相共聚进行实验设计,将反应条件与聚丙烯乙丙抗冲共聚物(简称共聚物)的组成进行关联。实验结果表明,反应压力、反应时间、原料气中乙烯含量对共聚物中的乙烯含量、二甲苯可溶物含量有显著影响;提高反应温度、原料气中乙烯含量或反应压力,共聚物中的二甲苯可溶物的特性粘数增加;提高氢气分压,二甲苯可溶物的特性粘数减小;提高共聚物中的乙烯含量、二甲苯可溶物含量或二甲苯可溶物特性粘数,共聚物的拉伸强度和弯曲性能降低;共聚物中的乙烯摩尔分数为10%~20%时,共聚物的常温抗冲性能变化较大;共聚物中的乙烯摩尔分数超过20%时,共聚物的低温抗冲性能有所下降。     

多气源环境下进入长输管道气质要求探讨

在多气源环境下,进入长输管道的天然气及天然气代用品气质复杂。为保证管道的安全运行和天然气的准确计量,对常规及非常规天然气和天然气代用品的气质情况进行了分析。归纳出多气源环境下,天然气质量和计量对天然气气质情况的要求。对包含总硫、H2S、CO2、CO、H2、O2、固体颗粒物、水含量/水露点在内的多项指标限制条件进行了讨论,并提出进入长输管道的天然气气质指标,为进入长输管道气体气质国家标准的制订做出指导。     

微通道反应器中Cu-Ce-Zr-O催化剂催化氧化去除富氢气体中CO的研究

利用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce-Ze-O催化剂并将其负载于微通道反应器内,用于富氢气体中CO的选择性氧化。考察了Zr的掺杂量、焙烧温度以及催化剂预处理对催化剂性能的影响,并确定反应的最佳空速。结果表明,Cu1Zr2Ce9Oδ催化剂催化作用下,在反应温度180℃～240℃,CO转化率达99%以上;在温度210℃～230℃内,产品气中φ(CO)降到10×10-6以下。与新鲜催化剂相比,经H2处理后的催化剂反应性能有了较大的提高,且低温活性较好。空速的增加有利于反应的选择性提高。     

井场原油脱除H_2S工艺技术研究

针对我国西部某油田A井区高含硫的问题,利用专业软件模拟和相关实验开展了井场原油气提脱硫技术和化学脱硫技术的研究。在模拟A井气提脱硫的基础上,得出气提法的优化参数为塔压0.3MPa,6层塔板,气提气量和塔底重沸器温度依据气提气充足与否和耗能情况进行调节,气提气量控制在4.7~6.1m3/t,相应的塔底重沸器温度为152.0~41.6℃。对于化学脱硫,通过实验筛选出了适用于A井、主要成分为二异丙基合成物的脱硫剂,并评价了用量、作用时间、含水率、温度等因素对其脱硫效果的影响。     

Estimation of natural gases water content using adaptive neuro-fuzzy inference system

To appropriate design and satisfactory performance of utilities in the gas processing and transmission plants, a crucial factor that should be taken in consideration is the natural gas water content. The present research aimed to develop a precise strategy for estimating sour gas/sweet gas water content ratio. This developed predictive tool is based on adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). In this regard, a comprehensive data bank that contains 1,126 data points was collected. This model predicts ratio of sour gas to sweet gas as function of pressure, temperature, and equilibrium H₂S mole fraction. The ranges of pressure and temperature were 200–70000 KPa and 10–150°C, respectively. In addition, the equilibrium H2S mole fraction ranges between 0.076 and 0.492. Results obtained from the ANFIS model confirmed acceptable and reasonable predictive capability of this model. This tool is simple to use and can be help petroleum engineers to predict water content of natural gas at broad ranges of conditions.     

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.