乙烯精馏工艺的流程模拟与优化

应用PRO/II软件对乙烯装置精馏塔进行流程模拟,通过灵敏度分析得到了各工艺参数对再沸器能耗的影响,利用线性回归方法得到优化模型。对过程参数进行优化,得到最佳进料温度、回流比和塔压力。     

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。     

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。     

液化天然气轻烃分离流程模拟与优化

为利用进口液化天然气湿气中的轻烃资源来发展我国的乙烯工业,推荐了一种改进的LNG轻烃分离流程。其特点在于：通过优化换热网络使压缩机的功耗比现有技术降低约40％,将脱甲烷塔的再沸器同脱乙烷塔的冷凝器进行热集成,使分离流程的能耗大为降低;同时,为提高乙烯原料裂解的选择性和转换率,此流程中将分离得到的C₂⁺轻烃进一步分离,从而获得较纯的乙烷和丙烷作为乙烯裂解原料。随着中国开始大量进口LNG,应用该流程将LNG湿气中的轻烃分离出来,不仅可为我国的乙烯工业提供大量的优质原料,降低乙烯的生产成本,而且可以替代生产乙烯的石脑油,减少原油进口量。     

乙烯分离系统模拟软件的推广应用

利用乙烯分离系统模拟分析软件EPSS对乙烯装置分离系统进行了较为系统的计算 ,通过模拟计算 ,可以看出 ,EPSS软件具有操作简单、维护方便、使用灵活的特点 ,且EPSS采用的数学模型合理 ,收敛速度快 ,稳定性好。EPSS软件能够反映出各分离设备的操作规律 ,可以作为乙烯装置工程技术人员进行辅助操作和设计的有力工具。     

甲醇制乙烯的流程模拟与分析

甲醇制乙烯工艺的模拟与分析结果表明,每吨甲醇可以生产0.2067吨乙烯、0.1385吨丙烯、0.041吨正丁烯,每吨总烯烃需要2.576吨甲醇。以150 kt/a乙烯装置为基准,甲醇消耗量为750kt/a,目前国际上最大的单线甲醇装置已达到这一规模,因此工业上是可行的。     

醋酸和丙酸分离工艺过程设计模拟

采用Aspen流程模拟软件对醋酸废液中的醋酸、丙酸进行分离流程模拟设计,计算结果表明蒸发-精馏分离醋酸、丙酸方案可行,回收丙酸纯度达到99.6%,收率达到98.82%。     

基于分壁精馏塔的乙烯装置顺序分离新工艺及其模拟研究

改进了乙烯装置顺序分离流程,将传统流程中的脱甲烷塔和脱乙烷塔集成为1个分壁精馏塔,实现C1、C2和C3+的分离,再分别经脱丙烷塔、炔烃选择加氢器、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔等,得到聚合级的乙烯和丙烯产品。利用Aspen对分壁精馏塔进行等效模拟,并对新工艺进行全流程模拟。模拟结果表明,分壁精馏塔塔板数为43,进料在第17块板,侧线采出在第13块板,回流比2.6,隔板处于第7到第29块板之间,塔顶采出物中C1质量分数为99.94%,中间侧线采出物中C2的质量分数为99.97%,塔底釜液中C3+的质量分数为100%,实现了C1、C2和C3+的清晰分割。采用该新工艺可以得到质量分数分别为99.97%和99.98%的聚合级乙烯和丙烯产品,因此,建立的基于分壁精馏塔的乙烯装置顺序分离新工艺在技术上可行。     

二甲基酰胺萃取精馏分离丁烯与丁烷过程模拟

利用无限稀释活度系数估算碳四(C4)与二甲基酰胺(DMF)之间Wilson方程二元参数,再利用Unifac模型估算C4烃之间的二元参数,建立了 DMF萃取精馏分离丁烯、丁烷过程的气液平衡模型,并利用Aspen Plus灵敏度分析工具考察了总理论塔板数、进料位置、溶剂进料位置、溶剂比、回流比、溶剂进料温度等工艺参数对萃取...     

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%。     

硫磺回收装置流程模拟及节能优化研究

为了对鄂尔多斯某天然气净化厂硫磺回收装置进行节能优化研究,利用Aspen HYSYS 7.2建立了该装置的模拟流程且进一步验证了其准确性,同时,基于上述模型提出了可行性改造方案并进行了对比分析。结果表明,蒸汽热量直接利用方案节约能耗167.35 kgCE/h,蒸汽热量转换电能利用方案节约能耗236.95 kgCE/h,蒸汽热量转换电能利用方案的节能效果更为显著。研究结论可为硫磺回收装置节能措施的实施提供科学、可靠的数据来源及理论依据,并为净化厂其他类似装置提供参考。     

半再生重整装置流程模拟及运行优化

某炼厂40万t/a半再生重整装置的催化剂处于运行末期,拟在实施停工检修与再生计划之前的1个月持续生产期间实现装置的综合产出及效益。为此,利用SP-Reform分子级流程模拟与优化软件对该装置进行了全流程建模优化与可行性评价,并通过进一步分析及模拟操控优化,将重整反应系统气液分离器压力降低0.2 MPa,以及相应匹配调整了4台重整反应器的反应温度,并应用于实际生产。结果表明:在进料量无变化,以及确保重整裂解深度及关键产物C≥5重整生成油收率及其性质前提下,不仅优化了催化剂在运行末期再生之前的效用,而且C≥5重整生成油含芳烃质量分数,及其研究法辛烷值（RON）相应分别提高了4.68个百分点和2.83个单位,每吨精制石脑油制得重整氢生成量也增加了11.50 m3/h。     

焦化吸收稳定系统流程模拟与操作优化

文中讲述了利用Aspen HYSYS流程模拟软件对延迟焦化装置吸收稳定系统建立模型,在满足产品质量合格的情况下,为优化操作参数提供指导依据.通过实际操作调整,吸收塔操作操作由1.25 MPa降至0.92 MPa,压缩机电流下降40 A,补充吸收剂降低5 t/h.确定了稳定塔最优回流比范围,通过对稳定塔进料和操作优化,切除吸收稳定以3.5 MPa蒸汽为辅助热源的重沸器,实现降低装置能耗的目的.     

节能环保型甲醇精馏装置的流程模拟与优化

以某厂100万t/a双效节能型甲醇精馏装置为研究对象,采用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为预精馏塔萃取水流量为9200kg/h(占粗甲醇进料的7.3%),加压塔操作压力为800kPa,常压塔侧线采出位置为第61块板(从塔顶往下数),回收塔质量回流比为6.9。此外,对流程进行了适当优化,增加预精馏塔尾气水洗装置,进一步回收尾气中残余甲醇,达到节能环保要求。通过工艺参数优化和流程优化,产品中甲醇质量分数达到99.9%,乙醇质量分数低于10×10~(-6),甲醇回收率提高1.0%,甲醇精馏装置总能耗降低11.1%。     

醋酸加氢制乙醇精馏模拟与优化

对醋酸加氢制乙醇液相产物的分离过程进行模拟优化,通过Aspen Plus流程模拟软件,采用修正的NRTL模型,在醋酸加氢制乙醇体系全流程模拟的基础上,分别考察了回流比、塔板数、进料位置等对脱酸塔(T1)、脱轻塔(T2)、脱水塔(T3)的分离过程的影响。对于20万t/a的工业乙醇生产装置三塔操作参数优化结果为:脱酸塔T1塔板数43、进料位置30、回流比(物质的量比)0.64;脱轻塔T2塔板数40、进料位置14、回流比11.8;脱水塔T3塔板数45、进料位置42、回流比2.9。通过优化出最佳分离操作参数,可使塔釜能耗降低39%。同时得出各塔板上温度分布、气液相浓度分布模拟结果。为进一步的工业放大提供坚实基础。     

用分隔壁精馏塔对苯类混合物分离的工艺分析

为证明分隔壁精馏塔比普通精馏塔在分离效率、能耗等方面的优势,文中以苯、甲苯和二甲苯的混合物为研究对象,采用Aspen Plus工程模拟软件,进行模拟计算。结果表明：进料位置、回流比、侧线采出位置、液体分配比均对分离效果产生影响。     

LNG卫星站冷能制冰工艺优化及模拟分析

在现有的利用LNG卫星站冷能制冰的技术中,由于LNG气化量随季节及各时段用气量不同有很大的波动,会出现LNG气化量与冰的需求量不匹配的问题,且制冰量不稳定。针对这一问题,提出了一种新的联合制冰工艺,该工艺把利用相变冷媒(R410A)与LNG换热制冰的方法和蒸气压缩式制冷循环相结合,并采用天然气发动机为压缩机提供动力。除了能解决以上问题,还可缓解电力燃气的季节不平衡性。运用HYSYS软件对该工艺进行了模拟分析,并确定了该工艺的关键运行参数,模拟结果表明:气化量为2×104~10×104 m3/d的小型LNG卫星站,日制冰量约为127t,相比用普通的制冰方法制取相同的冰最多每天可节约7 332kW的能量。若按每100kg冰块8元的批发价计算,年毛收入可达370.36万元,经济效益非常可观。     

催化裂化分馏和吸收稳定全流程模拟与优化

应用Aspen-Plus流程模拟软件,对金陵石化Ⅰ催化裂化分馏和吸收稳定系统进行全流程模拟,产品的恩氏蒸馏曲线基本与实际相符。分析得出,随着分馏塔顶循、一中返塔温度的上升,汽油干点和柴油的95%馏出温度均上升,此外,在保证稳定塔塔底再沸器热负荷和分馏塔产品质量合格的前提下,模拟求得一中最小循环量和相应的油浆占总取热量的最大比例;其次,随着补充吸收剂流量的增大,干气中C_3~+的体积分数逐渐降低,解吸塔和稳定塔再沸器的热负荷逐渐增大;随着解吸塔再沸器热负荷的增加,液态烃中C_2体积分数逐渐下降,稳定塔再沸器的热负荷也随之增大。由此可知,为了保证产品质量,需调节分馏塔各相应段的取热量,并调节好吸收稳定系统的再沸器热负荷、液气比等操作参数。整个模拟与优化过程对生产具有积极的指导意义。