催化裂化装置脱硫湿烟气脱白工艺分析

根据某800 kt/a催化裂化装置湿法脱硫烟气数据和当地冬季气象条件,按温湿图进行烟气脱白工艺设计。烟气冷却再热法脱白方案适应的环境温度范围更宽、脱白更有效、节水效果显著,确定采用烟气冷却再热法脱白方案。进行了烟气间壁换热冷却与顺流喷淋冷却两种冷却方式的热力计算对比。结果表明,直接喷淋冷却换热效率高、换热面积大,工艺设计范围内,直接喷淋冷却的循环水量仅为间壁换热冷却的40%~60%。喷淋冷却能显著降低系统能耗,减少运行费用和设备投资,是一种较为经济高效的烟气冷却方案。     

催化裂化吸收稳定系统改进流程对比分析

利用流程模拟技术对催化裂化吸收稳定系统不同流程进行模拟计算，从产品收率、系统能耗的角度出发讨论不同流程优劣，为该过程的工艺改进提供参考和启示。计算结果表明，压缩富气直接进解吸塔的改进流程较常规流程热负荷下降1026%、冷却负荷下降1677%、液化气中丙烯产量增加78 kg/h；稳定塔侧线轻汽油作补充吸收剂流程较常规流程热负荷下降808%、冷却负荷下降062%、液化气中丙烯产量增加58 kg/h，但是C4损失量增加299 kg/h。压缩富气直接进解吸塔的改进流程效果明显，具有非常好的应用前景，而对于稳定塔侧线轻汽油作补充吸收剂流程的适用条件有待进一步研究。     

Influence exerted by efficiency of heat-exchange systems for gas-catalytic production on characteristics of compressor equipment

A process reforming plant for the refining of broad naphtha fractions is discussed.Various alternate layout schemes for the heat-exchange subassembly, which consists of heat exchangers distinguished by number of series- and parallel-connected shells are investigated.Alternate schemes are proposed for improving the subassembly for cooling the mixture of gaseous products.     

丙烷脱氢制丙烯工艺模拟与用能优化

采用丙烷质量分数为97%的液化石油气(LPG)生产丙烯,通过Aspen Plus流程模拟软件对60万t/a丙烷脱氢Oleflex工艺进行模拟与优化,并使用Aspen Energy Analyzer软件通过夹点技术对优化后的流程进行能量集成。结果表明：在模拟优化最佳工艺条件下,LPG消耗量为73.28万t/a,可生产质量分数为99.6%的聚合级丙烯产品达60万t/a;系统用能优化后,热负荷降到6.032×10⁸k J/h,热公用工程降幅为23.67%;冷负荷降到5.889×10⁸k J/h,冷公用工程降幅为30.19%;增加换热器3台,总换热面积增加了9.95×10³m²,总成本指数降低了18.38%。     

油田伴生气凝液回收工艺改进研究

油田伴生气气质富、压力低,普遍采用直接换热工艺回收丙烷及丙烷以上重烃,存在系统冷量利用不合理、气质适应性差、系统能耗高等问题。以某油田油气处理厂装置为例,以提高装置整体经济效益为目标,提出了工艺改进方案。改进工艺采用两级分离方式,脱乙烷塔塔顶增设回流罐,降低重接触塔塔顶进料中丙烷含量,增强重接触塔的吸收作用,提高丙烷收率;应用夹点理论设计冷箱的换热网络,提高系统的冷热集成度和冷量利用率,冷箱改进后,脱乙烷塔塔底重沸器负荷降低189kW,降幅12.9%,丙烷制冷压缩机负荷减小142.8kW,冷量利用更加合理。工艺改进后装置丙烷收率和液化石油气产量得到了大幅提高,装置总体能耗变化不大,改进工艺每年可提高装置经济收益1 797万元,经济效益可观,建议在类似工况条件下推广应用。     

天然气深度脱碳分流解吸工艺研究

目前,常规天然气深度脱碳工艺能耗大,具体表现在再生塔温度高、重沸器热负荷过大、工艺流程换热简单、换热网络集成度小、热量损失多等方面。研究了一种分流解吸工艺,该工艺中物料分两股进入再生塔,回收再生塔塔顶气相热量,减少塔顶冷却器的冷却水用量,从而减少重沸器热负荷,达到一定的节能效果。结果表明,分流解吸工艺比常规工艺节能,当原料气中CO2摩尔分数为3.63%时,最佳分流比为0.3,此时净化效果最好;当原料气中CO2摩尔分数为20%时,最佳分流比为0.4,此时净化效果最好。第2股选择进料位置时,建议选取中部偏上两块塔板(第8块)作为最佳进料位置。     

家用天然气活性炭吸附储存的试验研究

为开发适用于家庭环境的吸附式天然气（ANG）储罐,选择比表面积为2 074 m²/g的SAC-02椰壳活性炭作吸附剂和附设有U形换热管的钢制压力容器为储存容器,在室温及3.5 MPa条件下,比较了充放气体积流率以及U形管内引入冷却水或热水后对ANG储罐吸附床温度及充放气总量的影响。结果表明：充放气体积流率大于10 L/min时,再增大体积流率对ANG储罐中心温度的影响变小;在U形管内循环30 ℃的冷却水和60 ℃的热水可抑制ANG储罐中心区域的温度波动,同时也可提高总充放气量。对比试验结果发现,充放气体积流率增大,ANG储罐吸附床的温度波动幅度增大,但ANG储罐中心上升到温度幅值所需要的时间缩短;在相同的充放气体积流率时,冷却水或热水的引入不影响ANG储罐吸附床中心区域上升或下降到幅值的时间,也不影响有实际意义的充放气过程的持续时间;民用ANG储罐可采取自来水作为充放气过程中的冷却或加热介质。     

High—efficiency Bearing—bushing Heat Exchanger

Increasing the rated capacity of process plants by modernizing tower equipment usually makes it necessary to increase heat—exchange surface areas. This problem is frequently solved by installing additional heat-exchange equipment in available space or enhancing heat exchange on existing equipment when there is no free space. A similar problem also arises when it is necessary to economize on heat carriers in operation of heat-exchange systems.     

热泵精馏气体分馏装置的用能分析

利用PRO/II软件分析了某0.6 Mt/a气体分馏热泵流程用能情况,优化了气分装置热泵系统的工艺参数,计算了各设备的有效能效率。利用夹点技术对其换热网络进行了优化,在不增加设备投资费用的基础上节省加热公用工程量712.29kW,冷却公用工程量712.29kW,具有较好的节能效果。     

导热油炉供热量不足原因分析及对策

介绍了某厂添加剂车间导热油炉的基本情况及供热量不足引起的故障发生过程,从实际总工艺热负荷、燃料气热值、燃料气流量及其他因素等方面分析了导热油炉供热量不足的原因,认为燃气实际供给体积流量是影响导热油炉供热能力的主要因素。采取相应改进措施后,导热油炉供热能力大幅提升,完全满足了正常生产的供热需求。燃气系统脱水效果明显改善,系统整体性能得到了大幅提升,满足了导热油炉的各项性能要求。     

天然气加热炉的发展现状与改进探索

作为一种特殊的炉型形式,天然气加热炉采用中间载热介质间接加热的方式,是天然气生产、输送和应用中的主要耗能设备。为了节能降耗、提高加热效率,必须结合工程实际的需要,优化加热炉的结构,设计制造出高效节能的天然气加热炉。为此,分析了天然气加热炉传热的薄弱环节及其强化措施,针对天然气加热炉大筒体内换热面的常规布置形式存在的缺陷,提出了旋转加热和冷却受热面以及在受热面之间加装导流板两种简单而有效的天然气加热炉改良结构,使中间载热介质形成整体有组织的顺畅流动并强化传热,从而达到节能降耗和提高天然气加热炉效率的目的。以上两项技术已获得国家专利授权。     

制氢装置中温余热回收技术改造

某炼油厂的制氢装置,原设计将中温中变气用于加热除氧水,不但造成能量浪费,而且造成后部的空冷和水冷负荷过大,严重时影响PSA系统的稳定运行。通过对装置现有流程的分析,确立了余热回收技术改造方案：增加一个蒸汽发生器,利用中变气的过剩热量产生0．6MPa蒸汽供其它装置使用。项目改造后节能效果显著,在装置正常生产负荷下,能够产生0．6MPa蒸汽10t／h左右,同时空冷入口温度也由改造前的170℃降低至改造后的130℃,使制氢装置每吨氢气的能耗降低6963．90MJ,同时降低了制氢PSA装置因夏季入口气体温度高而停车的事故危险。该技术改造在实现较好节能效果的同时,提高了装置运行的可靠性。     

甲烷制备合成气工艺开发进展

综述了国内外天然气制合成气技术的研究进展,包括对已工业化应用工艺的技术改进,如甲烷蒸汽转化工艺采用换热转化及自热转化技术;甲烷催化部分氧化技术,根据原料配比、催化剂体系、工艺条件不同,可分别采用固定床、流化床、陶瓷膜及晶格氧工艺;甲烷自热式转化工艺采用非催化部分氧化与绝热蒸汽转化相结合,工艺中引入蒸汽可消除积碳;甲烷两段转化工艺采用换热-自热式转化技术。新技术研究进展包括甲烷-二氧化碳重整技术,甲烷、二氧化碳和氧气催化氧化重整技术,甲烷联合转化工艺,气体加热转化工艺及联合自热转化工艺等。     

Dissociation of Methane Hydrate by Hot Brine

Natural gas hydrate has been regarded as a potentially unconventional natural gas resource. It is widely distributed in the world. Many methods are proposed to dissociate hydrate, among which heat injection is one of the most effective ones. So, the investigation of production performance under different heat injection modes provides theoretical basis for actual hydrate production. An experimental study on hydrate dissociation and gas production behavior by hot brine injection was conducted with a self-designed 2D sand-packed system. Two patterns of heat injection (continuous heat injection and intermittent heat injection) are studied and the gas production, water production, and temperature variation are analyzed. Results show that the gas produced by continuous heat injection is notably more than that by intermittent heat injection; with the same heat injected, the temperature variation of continues heat injection is larger than that of intermittent heat injection; during the process of heat injection, the water production rate is slightly larger than that of water injection, which is mainly influenced by water injection rate, heat injection patterns and water production from hydrate dissociation. Under the conditions of experiment, the result of continuous heat injection is superior than that of intermittent heat injection.     

三甘醇脱水装置换热网络夹点技术分析

三甘醇（TEG）脱水工艺是目前国内外天然气净化中应用最广泛的脱水工艺。为有效降低装置能耗,应用夹点技术对TEG脱水装置的换热网络进行了优化分析,运用HYSYS流程模拟软件模拟TEG脱水流程,并从模拟工艺数据中提取参与换热的冷、热物流物性数据,应用温-焓图、栅格图和问题表格法等夹点分析技术对TEG脱水流程的换热网络进行分析,找到装置用能的“瓶颈”--冷、热物流传热温差过大,阻碍热量进一步回收。综合分析温-焓图和TEG再生工艺,发现通过提高富TEG溶液换热后温度,可以降低物流传热温差,增加热量回收。对比优化前后天然气TEG脱水装置的工艺流程,HYSYS模拟所得能耗数据表明优化后脱水装置TEG再生器加热负荷降低了39.40％,问题表格法计算优化后贫TEG溶液冷却量减少了156.20 kW。     

膜分离与吸收稳定系统耦合脱除乙苯原料气中的丙烯

为使乙苯原料气中丙烯的摩尔分数降至0.3%,对吸收稳定系统工艺流程进行了改进,提出了膜分离与吸收稳定系统耦合的3种新工艺——吸收塔前串联膜分离器、吸收塔后串联膜分离器和再吸收塔后串联膜分离器;并用HYSYS流程模拟软件对新工艺进行了模拟计算。模拟计算结果表明,新工艺的冷负荷和热负荷分别比现有工艺降低了42.4%,28.2%,29.2%和44.5%,31.3%,31.6%。综合考虑各方案的冷热负荷、塔负荷和经济效益,吸收塔前串联膜分离器是脱除乙苯原料气中丙烯的最佳方案。     

气井生产过程中碳钢管柱CO2腐蚀规律

掌握气井稳态生产过程中CO₂对碳钢管柱沿井深方向的腐蚀规律才能更好地确定油气田开发和实施方案,预防和降低管柱腐蚀失效事故。根据质量守恒、动量守恒、能量守恒以及非理想气体状态方程建立了地面稳态生产条件下管柱内热流耦合计算模型,并与实测结果进行了对比研究。以Norsok模型为基础,根据实际生产用管材等建立了相应的修正表达式,并进行了实例验证。研究了CO₂摩尔分数、井筒总体传热系数,管柱内半径和日产量对管柱腐蚀速率的影响。研究表明,建立的热流耦合模型和腐蚀预测模型计算精度满足工程需要;地面日产量越大,井深方向管柱内天然气密度、速度、温度越高,而压力越低;增加CO₂摩尔分数和地面日产气量、降低井筒总体传热系数和管柱内径均可引起管柱最大腐蚀速率出现的位置向井口方向移动,并且日产气量和井筒总体传热系数的影响更为明显;沿井深方向上,管柱腐蚀速率变化分为4个阶段,且不同影响参数变化时,腐蚀速率的影响规律不尽相同。     

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在基本负荷型天然气液化装置中，丙烷预冷的混合制冷剂液化流程（C₃/MRC）应用得最多。在对C₃/MRC流程进行热力模拟的基础上，分析了流程中天然气压力对制冷剂的流量、制冷剂压缩机的耗功、丙烷压缩机的耗功、混合制冷剂循环中制冷剂提供的冷量和天然气消耗的冷量、丙烷预冷循环丙烷提供的冷量及天然气消耗的冷量的影响。     

Increasing the efficiency of plate cross-flow heat exchangers

The possibility of increasing the thermal efficiency of plate cross-flow heat exchangers is examined. The design of the corrugated heat-exchange plate design with different slope angles of the troughs relative to the direction of movement of the heat carriers is analyzed.     

DCC-气体分离装置热集成方案分析评价

DCC(Deep Catalytic Cracking)是一种多产丙烯的深度重油催化裂解工艺。与常规的催化裂化装置相比,DCC装置的吸收稳定系统和下游的气体分离(简称气分)装置需要更多的中低温位热量。因此,DCC与气分装置的热集成方案对装置的低温余热系统、蒸汽产耗平衡和冷却负荷有着重要的影响。采用分析方法,借助流程模拟工具及能级-热量图,量化分析了DCC与气分装置的2种热集成方案,包括基于循环热媒水的直接热联合方案,以及基于热泵工艺的热联合方案。与直接热联合方案相比,热泵方案的换热过程损可减少13.1%,1.0 MPa蒸汽消耗量可降低20t/h;但是直接热集成方案的设备投资低。结果表明,DCC和气分装置中低温热源热阱的优化匹配是提高装置用能效率的重要因素。