甲醇-醋酸乙烯变压精馏工艺的研究与模拟

甲醇-醋酸乙烯属于共沸物体系,目前分离方法主要有共沸精馏、萃取精馏、变压精馏等操作。与共沸精馏、萃取精馏相比,变压精馏具有工艺简单、无需引入第三组分及通过热耦合降低能耗等优点。在验证了NRTL对甲醇-醋酸乙烯模拟计算精确可靠的基础上,采用Aspen Plus软件对其进行分析,确认该体系属于压力敏感体系,提出了甲醇-醋酸乙烯变压精馏工艺流程。利用灵敏度分析工具分析了理论塔板数、进料位置、回流比及侧采位置等工艺参数对该工艺分离效果的影响,优化后的工艺参数为:减压塔28块理论板,进料位置为第12块板,回流比为0.6;加压塔27块理论板,进料位置为第14块板,回流比为0.575,侧采位置为第23块板。模拟计算结果表明,变压精馏可以有效分离甲醇-醋酸乙烯,甲醇质量分数可达99.89%,醋酸乙烯产品质量分数可达99.61%,与原萃取精馏工艺相比,该工艺可节省蒸汽9.07t/h,可减少废水20.75t/h。     

中间再沸式热泵甲醇精馏节能及经济分析

典型的年产60万t甲醇双效精馏流程能耗较大,为此提出了中间再沸式热泵精馏方案。采用Aspen-Plus化工流程模拟软件,以能耗最低为目标函数,对甲醇中间再沸式热泵精馏进行了模拟与分析,得到了合适的工艺参数。模拟结果表明:在满足生产要求的条件下中间再沸式热泵精馏相比于双效精馏系统,节能48.34%,运行费用节约24.14%。每年可节省运行费用1 056万元。     

回收弛放气中丙烯丙烷的技术及应用

在弛放气回收中试的基础上,进行了弛放气回收装置的工业化设计,装置弛放气设计处理能力为6.8kt/a,回收丙烯和丙烷5.5kt/a,年操作时数为8000h。该技术采用"吸收—精馏—再精馏"工艺路线,即吸收剂吸收弛放气中的丙烯、丙烷和丁醛,含丙烯、丙烷的吸收液经过精馏分离得到丙烯、丙烷的混合组分,再经过常规精馏分离得到丙烯和丙烷产品。吸收剂经提纯后可循环使用。在吸收丙烯、丙烷的同时,混合丁醛也被吸收,与丁醇分离后可作为产品抽出。应用该技术,丙烯、丙烷收率大于90%,产品丙烯纯度大于96%,丙烷纯度大于99%。该工艺技术为自有技术,其设备全部国产化。吸收塔、精馏塔和脱重塔采用天津大学开发的高效填料,精馏塔采用格里奇公司的高效塔盘,有效保证分离效果。全部设备和材料均可在国内生产制造,工程费用比较低。     

世界节能减排专利精粹（十五）

该发明公开了一种双氧水环氧化丙烯生产环氧丙烷的节能减排工艺,该工艺由反应部分、分离部分及尾气处理部分组成。其特征是丙烯与双氧水在中压低温下经钛硅分子筛发生环氧化反应;丙烯与溶剂均具有较高回收率,通过萃取精馏得到商业级纯度要求的环氧丙烷,采用共沸精馏提纯联产品丙二醇单甲醚;尾气经过部分冷凝、吸收回收丙烯后达标排放;工艺所需萃取剂、     

偏三甲苯装置节能研究

在偏三甲苯装置常规双塔热集成精馏工艺基础上,分析了重沸器高温凝结水通过两级闪蒸发生1.0MPa蒸汽和0.4MPa蒸汽,比直接高温凝结水外送可降低能耗2.713kg标油/t原料;以产能5×104t/a的偏三甲苯装置为例,在脱轻塔顶设置热水换热器回收塔顶低温热产生热水,可回收热量10481kW,脱轻塔顶空冷风机大部分可以停开,节约用电153.3kW·h,可节约能耗24.22kg标油/t原料,节约操作费用925万元/a,该部分投资工程费约300万,回收期短;100×104t/a PX装置吸附分离单元抽余液塔顶气富裕热量5WM,该抽余液塔顶气直接供给偏三甲苯装置重沸器作热源,可代替3.5MPa蒸汽7.614t/h,扣除产1.0MPa蒸汽的能耗差值,可以节约能耗4.321kg标油/t原料;以上措施能耗合计降低31.254kg标油/t原料。还可通过优化换热流程、热进料热出料、采用节能设备、设置在线分析仪、装置卡边操作、改用导热油作热源等措施进一步稳定装置操作及降低能耗。这些节能方法投资回收期短,经济性好,可实施性强,对同类装置的工程设计及装置节能操作具有借鉴意义。     

多晶硅精馏两塔流程和隔壁塔单塔流程对比

多晶硅生产中尾气回收装置送至精馏的回收料，通常需要经过脱重—脱轻或者脱轻—脱重两个塔精馏才能得到合格的产品。最新的精馏工艺采用隔壁塔，用一个塔实现了二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅的分离。应用Aspen Plus软件模拟这三种工艺流程，并从能耗、设备投资等角度进行了对比分析。结果表明,在相同的进料组成、分离要求、操作压力的前提下，隔壁塔流程无论是从能耗方面，还是成本投资方面均是最优方案。研究了隔壁塔流程中回流比、进料位置以及侧采位置对产品质量的影响。     

MTO丙烯精馏塔能耗与经济性对比分析

MTO丙烯精馏塔的作用是将丙烯和丙烷进行分离,生产聚合级丙烯。该塔系具有如下特点:丙烯和丙烷的相对挥发度很小;塔顶和塔釜温差小;回流比高;塔板数多;塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷很大,能耗较高。为降低丙烯精馏塔能耗,可采用热泵精馏流程或常规精馏余热利用流程。采用Pro II9.0流程模拟软件,对丙烯精馏塔常规精馏流程与热泵精馏流程分别进行了模拟,比较分析两种流程的能耗和经济性。结果表明,常规精馏流程采用余热利用后节能91.31%,比热泵精馏流程低52.50%;操作费用节约87.06%,比热泵精馏流程低44.78%;两种流程在设备投资方面较接近。在选择流程时,应根据项目实际情况进行综合比较,并考虑整个装置的能量综合利用。当装置内部或周围副产大量低温热时,可考虑采用余热利用流程;当装置内部或周围无大量低温热时,可考虑采用热泵精馏流程。     

MTBE装置Aspen Plus流程模拟应用效果

中国石化济南分公司应用Aspen Plus软件,对MTBE(甲基叔丁基醚)装置建模,较好地模拟了醚化反应、催化蒸馏、萃取、甲醇回收等过程,模拟数据与实际生产数据拟合程度较高。利用模型的工况和灵敏度分析等功能,对装置生产进行优化调整,通过降低催化蒸馏塔回流比来降低该塔的能耗;并对MTBE与催化汽油吸附脱硫(Szorb)装置的热联合进行改进,通过降低催化蒸馏塔的操作压力、降低塔底温度,提高重沸器温差,增加了取热深度,使热联合装置节约蒸汽量显著提高;降压操作也带来异丁烯转化率的提高以及MTBE增产的效果。通过定量分析甲醇回收塔、甲醇原料罐不凝气产量,采取回收至低压瓦斯系统措施后,减少了环境污染,增加了产品产量。通过对醚化后未反应C4的分离过程模拟,创新生产方案,采取新的反序分离流程,较好地将民用烃中的烯烃组分转化为重C4,不仅大幅减少了低价值产品的产量,解决了民用烃销售不畅的问题,而且重C4产品中的1-丁烯含量大幅增加,杂质的含量显著减少,产品质量显著提高,提升了装置的经济效益。     

膜分离技术处理丙烯腈装置含氰废水研究

利用膜分离技术处理含氰废水具有投资少、不污染环境的特点,市场应用前景广阔。开展了膜分离技术处理丙烯腈含氰废水实验研究。该实验采用超滤和反渗透膜组合分离工艺,目的是考察反渗透膜型号和种类,获得抗污染膜牌号;摸索去除CN-最佳工艺参数,实现COD、CN-含量等指标达标。实验结果显示：①采用超滤和反渗透膜组合技术可有效分离丙烯腈含氰废水中的有机组分,在此技术路线上可以开展工业化装置研究;②采用两级陶氏反渗透膜,COD去除率可达83.31%、CN-去除率可达51.08%,合格率可达100%;③可用NaOH调节含氰废水的pH值,pH值控制在9.5～10.5之间,可有效提高CN-去除率。采用膜分离技术处理丙烯腈含氰废水,年节约排污费近60万元。     

低碳混合醇分离序列的合成与热集成工艺

为降低低碳混合醇的分离能耗,应用探试法、有序搜索法及调优法合成了一系列分离序列,并利用ASPEN PLUS软件中RADFRAC精馏模块,选用NRTL-RK热力学模型,对合成的各种分离序列进行模拟与优化,得到了各分离序列的工艺参数,设备参数及年总费用(ATC)。在此基础上,把塔间热集成精馏应用于以上得到的最优分离序列中,提出了两种热集成分离工艺并进行了优化计算,得到了相关数据。研究结果表明:热集成工艺具有明显的节能效果和显著的综合经济效益,其中热集成工艺2是分离本体系的最优工艺路线。     

MVR热泵精馏处理回收稀DMAC水溶液

针对稀DMAC水溶液中DMAC的回收,提出了三种机械蒸汽再压缩(MVR)热泵精馏方案,即MVR-常规两塔精馏工艺、三级MVR单塔精馏工艺和三级MVR三塔精馏工艺.采用Aspen Plus化工流程模拟软件,以能耗最低为目标函数,对以上三种工艺方案分别进行了模拟与优化,得到了每种热泵精馏方案合适的工艺参数和设备参数.研究结果表明:与常规单塔精馏工艺相比,以上三种MVR热泵精馏工艺节能分别为81.7％、69.9％和90.3％;因此就节能而言,采用三级MVR三塔精馏工艺为最佳;基于综合经济效益评价,MVR-常规两塔精馏工艺为处理本体系的最佳精馏工艺.     

稀土冶炼分离高盐废水零排放处理技术

简要介绍了典型稀土分离的工艺特点,分析了稀土分离的高盐废水的来源及水质特点,提出了首先对萃取分离废水中的、萃取剂、重金属和放射性进行预处理,然后与碳沉母液合并蒸发结晶处理,对草沉母液直接进行蒸发回收草酸和盐酸,蒸发过程产生的冷凝水可回用于生产工序,产生的工业盐可作为副产品外售,该技术技术有效,经济可行,实现了高盐废水零排放。     

精馏节能技术

<正> 一、精馏节能的重要性在工业能耗中,化学工业和石油炼制工业占很大比例。我国化学工业能源消耗占全国总额的14.5％(占工业部门总能耗的20.4％),折算标准煤约8740万吨。而清馏过程又是这些工业能量消耗最大的单元过程。因为精馏过程是利用组分沸点不同,重复进行蒸发和冷凝,使组分分离的过程,因此,热效率很低。由塔釜加给精馏塔上热能的95％被塔顶冷却水等冷却介质带走,而真正用于分离的能量仅为     

先进控制技术在延迟焦化装置的应用

先进控制技术采用科学、先进的控制理论和控制方法,以工艺过程分析和数学模型计算为核心,以工厂控制网络和管理网络为信息载体,充分发挥DCS和常规控制系统的潜力,保障生产装置始终运转在最佳状态,通过多变量协调和约束控制降低装置能耗,卡边操作,以获取最大的经济利益。洛阳石化延迟焦化装置投用先进控制系统后,加热炉氧含量、负压、排烟温度以及其他关键操作参数控制更加平稳,热效率由92.43%提高到92.63%,有效降低了装置能耗;分馏塔侧线液体产物的切割更加清晰,提高了产品纯度;吸收稳定系统控制更加优化合理,干气中C_31及以上组分含量降低0.6%,提高了液化石油气(L.PG)的收率,实时优化液气比,节能效果明显。控制器性能较好,在有效提高生产过程控制精度的同时,基本实现了提高装置运行平稳率、降低操作劳动强度、提高目的产品收率和节能降耗的控制目标。     

连续重整装置石脑油系统优化改造

洛阳石化70×104t/a连续重整装置石脑油系统经过2011年优化后,仍存在问题,如预分馏塔分离精度差及塔底再沸炉超负荷运行、多功能塔(C202)分离效果不好、化工轻油产量多等问题。对此,在最大限度利旧情况下,对石脑油系统进行改动和优化,包括改变石脑油系统各塔作用,更换预分馏塔塔盘,调整预分馏塔操作参数,整体更换多功能塔,增上几台换热器等。优化改造后,T3302塔作为石脑油稳定塔,为预处理单元输送C_5及以上组分,减轻了预处理塔再沸炉负荷;多功能塔C202作为戊烷分离塔,生产高辛烷值的异戊烷油。通过优化,消除了现有石脑油加工工艺的不足,解决了油品平衡问题,同时提高了预分馏塔分离精度,改善预处理系统热负荷,降低装置能耗,解决了化工轻油积压憋库现象,并为重整反应提供了更优质原料。优化后,重整装置的总液收达到84.84%,产氢量为478.6m~3/t(相对重整进料量),月收益合计达到1332万元。     

芳烃联合装置模拟与优化(Ⅴ)——二甲苯精馏单元的模拟与优化

二甲苯精馏单元是PX联合装置的重要组成部分,其作用是通过精馏的方法,将来自连续重整、歧化及烷基转移和异构化单元的C8+A原料分离成符合吸附分离单元要求的C8芳烃、歧化及烷基转移单元所需的C9+A。采用Aspen Plus流程模拟软件,对芳烃联合装置中二甲苯精馏单元包括二甲苯塔、邻二甲苯塔、重芳烃塔等塔设备及换热流程进行模拟,通过模型对过程的关键参数如回流比、塔底热负荷、塔压、塔顶采出量等进行综合分析,在各塔产品控制指标(PX纯度和OX纯度)达标前提下,选择最优的操作参数,降低装置能耗,提升装置经济效益。通过对中国石化四套PX装置中的二甲苯精馏单元进行模拟优化,合计实现装置节能效益881万元,并指导装置产品方案的切换,在降低装置能耗和提升装置经济效益的同时,也提高了中国石化芳烃装置二甲苯精馏单元的精细化操作水平。     

250kt/a催化轻汽油醚化装置的改造及优化

华北石化250kt/a催化轻汽油醚化装置流程简单,造成总的C_5活性烯烃转化仅为30.0%,产品中甲醇含量高达0.5%~0.6%,烯烃含量仅降低5.0个百分点,生成的高辛烷值醚化物少。经醚化后,汽油产品辛烷值基本无变化。由于以上原因,决定采用LNE-3工艺技术对原装置进行改造,将加工规模由250kt/a扩建为300kt/a。主要改造内容为:新增催化蒸馏上塔、催化蒸馏下塔、甲醇回收塔、甲醇净化器、萃取水净化器等设备;在第一醚化反应器、第二醚化反应器之间增设冷却器,以进一步提高活性烯烃转化率;增设催化蒸馏上塔塔底重沸器,以回收高温凝结水热量,可节省能量4.12kg标油/t催化轻汽油。装置改造后运行平稳,总的C_5活性烯烃转化率达到92.70%,醚化产品及剩余C_5中甲醇含量分别降至0和0.09%,总的烯烃含量降低15.27个百分点,辛烷值提高4.6个单位,蒸汽压降低约22k Pa,装置吨油净利润达到169.76元,经济效益良好。     

渣油加氢脱硫装置分馏塔优化模拟

以分馏塔进料温度、操作压力和汽提蒸汽流量为自变量,柴油侧线抽出量为因变量,经济效益为优化目标,通过Unisim软件对分馏塔系统工艺参数进行模拟。模拟结果显示,当分馏塔进料温度为349℃,汽提蒸汽流量为11.5t/h时,可抽出柴油量达32t/h,此为最佳效益工况,每年可增加效益2044万元,并且满足分馏塔水力学要求,亦为合理运行工况,此工况是提高分馏塔进料温度和增大汽提蒸汽量的协同作用的结果。模拟显示,单独提高分馏塔进料温度或增大汽提流量以及降低塔顶操作压力均有利于增加柴油收率和经济效益,但也会增加能耗,并受硬件条件制约,还会降低分馏塔设备的利用率。就大连石化300×104t/a渣油加氢脱硫装置分馏塔的优化而言,应在不超出限制条件下,以能否增加经济效益为判别依据,根据判断结果调整操作条件。     

二氧化碳液化技术进展

为了应对气候变化,人们分别提出了碳捕集与封存(CCS)和碳捕集、利用与封存(CCUS)两种途径,但无论是二氧化碳的封存还是利用,一般首先都需要将捕集的二氧化碳进行液化。工业上实现二氧化碳液化主要分为低温低压液化和常温高压液化两种工艺过程。低温低压液化工艺是国内外普遍采用的二氧化碳液化工艺,其优点是液化压力小,一次性投资小,安全性高,生产能力高;缺点是需要专门的制冷机组,能耗大,运行成本高,不利于长距离输送,制冷工质不利于环保,系统较复杂。常温高压液化工艺是通过提高压力使气态二氧化碳在常温下转变为液态,其优点是储存温度为常温,无需专门的制冷机组,节能,运行费用低;缺点是对设备的耐压性能要求高,一次性投资高,安全性低,维修和维护成本高,运输成本高。不过随着高压容器制造技术的日臻成熟,高压液化工艺的安全性已可以得到充分保证。由于与低温液化工艺相比,高压液化工艺无需制冷机组且能耗较低,在节能和环保方面优势明显,因而该工艺的推广实施具有越来越强的迫切性,需要解决的问题是如何降低储运成本和设备成本。     

芳烃联合装置模拟与优化(Ⅳ)——芳烃吸附分离单元的模拟与优化

对二甲苯(PX)是石油化工生产中的重要基本原料,来源于混合二甲苯。高纯度对二甲苯的分离方法主要有深冷结晶法、络合分离法、吸附分离法、共晶、磺化等,工业上采用的大多为吸附分离法。中国石化共有10套生产对二甲苯的装置,均设有吸附分离单元,大部分采用UOP公司的PAREX工艺技术。通常,为保证产品质量,装置操作往往偏于保守,操作方法以及操作参数设置不甚合理,过分离现象普遍存在,导致装置能耗增加。模拟移动床吸附分离设备的操作尚存在解吸剂用量大、公用工程消耗高、对二甲苯收率低等问题。采用Aspen Chromatography和Aspen Plus流程模拟软件,对芳烃联合装置中芳烃吸附分离单元,主要包括吸附塔、抽余液塔、抽出液塔和产品塔进行模拟,通过模型对过程关键参数如回流比、塔底热负荷、塔顶采出量等进行综合分析,在各塔产品控制指标达标前提下,选择最优的操作参数,以降低装置能耗,提升装置经济效益。