乙烯装置改造冷区工艺设计

论述了福建乙烯装置脱瓶颈分离冷区改造的工艺设计。对分离改造最复杂的裂解气深冷和脱甲烷系统及二元制冷和丙烯制冷系统、碳二分离系统的改造设计进行了说明,突出了深冷系统的关键设备新冷箱的设计特点及冷区塔系统改造方案。装置开车成功表明国产化乙烯工艺技术更完善和成熟。     

乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷系统的设计与优化

根据乙烯装置中的用冷需求,将乙烯装置的深冷分离过程分为变温冷却过程和定温冷凝过程,变温冷却过程指的是裂解气的预冷过程,定温冷凝过程指的是乙烯装置中各塔塔顶冷凝器中的换热;分析了乙烯-丙烯复叠制冷系统的换热集成曲线,可知在裂解气的预冷阶段,冷热物流换热温差大。提出一种组合制冷系统,它集成了纯工质复叠制冷和混合冷剂制冷,其中的多元混合冷剂制冷系统为乙烯深冷分离的变温换热过程提供冷量。并用Aspen Plus软件对混合冷剂系统进行建模,使用遗传算法优化,优化结果表明在替代原制冷系统6895.5 kW冷量负荷的情况下,功耗降低521.6 kW,节能14.7%。     

考虑LNG冷能利用的乙烯装置制冷系统节能分析

乙烯装置深冷分离过程需要制冷系统提供不同温度级位的冷能,而低温LNG在加热和汽化过程中会释放出大量的冷能.文中研究了LNG接收站和乙烯装置的冷量集成,提出使用携带LNG冷能的中间冷媒在乙烯装置内替代部分乙烯和丙烯冷剂,降低压缩机功率,从而降低乙烯装置能耗.以某1200 kt/a乙烯装置为例,使用-80℃中间冷媒在装置内...     

茂名石化新HDPE和PP装置8月底开车

中石化茂名石化公司30万t/a聚丙烯(PP)和35万t/a高密度聚乙烯(HDPE)装置将在8月底左右开车。新装置将用茂名新石脑油裂解装置生产的乙烯和丙烯,这套裂解装置有乙烯生产能力64万t/a,裂解装置计划在9月底开车,但公司希望提前两个月左右开车。     

丙烯制冷系统改造及优化操作

本文简单介绍了丙烯制冷原理及包头煤化工分公司丙烯制冷系统工艺流程,着重讨论了对丙烯制冷系统原设计的改造,开车及运行过程中出现的问题、注意事项及整改措施。经过不断地技术改造、操作优化和经验总结,取得了明显成效,在安全稳定运行的基础上,不但节约大量丙烯,而且还缩短了开车时间。丙烯平均月耗从优化前的24t减少到现在的1t,开车时间也从4h缩短至2h,为公司节约了生产成本,也为以后的安全稳定运行奠定良好基础。     

乙烯装置低排放开工

目前乙烯装置开工普遍采用有乙烯倒开车方案。先启动丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机,再启动裂解气压缩机并进行氮气运行。用氮气作为介质,乙烯和丙烯为冷剂对冷箱、脱甲烷塔等深冷系统进行预冷,同时引进乙烯、丙烯对乙烯精馏塔和丙烯精馏塔进行全回流运转。在深冷系统预冷完成后裂解气压缩机引进天然气提前进行分离系统预开车,打通从裂解气压缩机到冷箱、脱甲烷塔、脱乙烷塔、高压脱丙烷塔及碳二加氢反应器的整个流程。     

丙烯制冷系统模拟优化

丙烯制冷压缩机是乙烯装置的核心设备。兰州石化分公司460 kt/a乙烯装置的丙烯制冷系统为各用户提供-42℃、-15℃和7℃3个温位等级冷剂。目前该系统的7℃丙烯冷剂还存在富裕情况,还有较大的节能空间。利用Aspen plus建立7℃丙烯冷剂系统的模型,通过模拟对比该系统初步设计和现阶段的运行工况,为丙烯冷剂系统的优化提供依据。     

乙烯装置无乙烯开车方案浅析

介绍了某乙烯装置无乙烯(有丙烯)的开工过程。通过优化开工过程中的物料流程,尽快完成乙烯制冷压缩机和乙烯精馏塔系统的充压充液工作,在没有乙烯库存的情况下最大限度的减少开工时间,实现了乙烯装置无乙烯开工的一次成功。结合现场实际情况及其它乙烯装置的开工经验,提出了完整的开车方案。并针对具体的操作条件,分析了开工阶段可能出现的问题,对实施方案进行了进一步细化和完善。     

乙烯分离与复叠制冷系统用能的综合优化

乙烯装置的分离过程要在低温下进行,由乙烯制冷系统提供所需冷量。乙烯制冷系统为封闭式循环,独立于分离单元之外。将乙烯分离单元与制冷系统同时优化,能有效提高装置用能效率。复叠式制冷级数是当前乙烯工业中使用最为广泛的制冷技术。本文针对乙烯分离过程和配套的复叠制冷系统,采用Aspen Hysys进行模拟并进行(火用)分析,发现系统主要的(火用)损失发生在换热与压缩两部分,其占总(火用)损失的83%,为节能的重点。进而通过夹点技术对冷剂配置进行分析,发现-56℃以上各温位的冷量配置不合理,远超过理论最小值,-56℃以下各温位的冷量基本达到理论最小值。提出了采用多股流换热器的换热网络理论设计方法,并对冷剂进行重新配置,该理论方案可以降低丙烯制冷压缩机约30%的功耗,并节约部分乙烯制冷压缩机功耗,显著降低了乙烯深冷分离能耗。     

乙烯制冷系统开工过程优化

对乙烯制冷系统状态进行分析，提出了开车过程造成乙烯损失的关键点，以及优化方案。采用优化方案后，开工取得良好效果。     

丙烷脱氢制丙烯低温分离工艺分析

为确立丙烷脱氢制丙烯工艺中低温分离单元的最佳制冷流程,采用PRO/Ⅱ8.2化工流程模拟软件,对低温分离单元进行模拟计算,考察了温度和压力对低温分离效果的影响,分析并确立了最佳分离温度和压力范围;在分离效果相同的前提下,分别比较了丙烯+乙烯级联制冷、丙烯预冷+混合制冷和丙烯预冷+富氢气膨胀制冷3种制冷流程的公用工程消耗以及各自的优缺点。结果表明:产品压缩机出口压力对分离效果影响较小,在确保下游装置能够正常操作的情况下,分离压力应尽可能低;分离温度是影响分离效果的主要因素,较为经济的分离温度为-90—-100℃;相对于其他2种流程,丙烯+乙烯级联制冷流程具有技术成熟、能耗低和操作简单等优点,更适合于丙烷脱氢制丙烯工艺。     

低温蒸馏塔与冷冻系统的热泵流程集成

本文复合夹点分析方法和　分析原理,建立了低温蒸馏塔与冷冻系统热泵流程集成的优化方法。其中首次构造了低温过程系统热泵流程集成的　总组合曲线,用以目标化低温蒸馏塔与冷冻系统的热泵流程集成;并提出低温过程系统热泵流程集成的　效能系数,预测冷冻系统通过热泵流程集成所得到的轴功节省目标。所提出的方法已成功地应用于乙烯精馏塔与冷冻系统联合解瓶颈工程实例,经济效益显著。     

乙烯装置冷箱脱甲烷系统模拟优化

中国石化扬子石化股份有限公司烯烃厂650kt／a乙烯装置因二元制冷系统效率低，无法为冷箱、脱甲烷塔系统提供足够的冷量，加之部分操作控制指标不尽合理，导致乙烯损失大。文中介绍了应用Aspen软件对该系统工艺流程进行模拟计算的过程，分析了存在的问题，提出了最优化操作控制指标。     

乙烯装置制冷系统模拟及优化

以化工流程模拟软件ASPEN PLUS为应用平台,建立了能良好描述裂解气在冷箱中预冷、在脱甲烷塔中分离和制冷系统工艺模型。应用该模型对扬子乙烯装置老区制冷系统进行了流程模拟、参数灵敏度分析和过程优化;研究了甲烷和乙烯冷剂分配、相同和不同温度级乙烯冷剂分配对乙烯损失的影响,以及相应操作参数的优化调整;找到了现有制冷系统的用能瓶颈;解决了工艺操作参数的优化问题;实现了装置高负荷工况下的经济运行。     

回收乙烯产品冷量降低乙烯装置能耗

兰州石化乙烯厂460 kt/a乙烯装置采用KBR公司脱乙烷塔技术,脱乙烷塔顶可生产出三分之一的产品乙烯。脱乙烷塔顶的乙烯进入乙烯制冷压缩机四段压缩后,送往下游聚烯烃装置。脱乙烷塔顶乙烯温度在-36℃,通过改造后,回收此冷量,降低了装置丙烯冷剂的用量,降低了装置的能耗。     

A method to refine the start-up scheme of compression and refrigeration systems in ethylene plants via dynamic simulation

Starting the cracking gas compressor and precooling the refrigeration system are keys to start-up of an ethylene plant and accounts for up to 50% of the total start-up time and plant flare emissions. Premature feeding of cracking furnaces can be avoided if the cracking gas compressor is started and the refrigeration system is precooled in advance using mixed gas as the start-up working medium (SWM). Start-up scenario with mixed gas as SWM could significantly reduce the emission loss and shorten the precooling time. Research shows that making appropriate start-up scheme is important not only to ensure operational safety and feasibility, but also to reduce energy consumption. In this paper, a method is proposed to select suitable start-up operational parameters of compression and refrigeration system with sufficient safe operating ranges and short precooling time. The complex interrelation among key parameters of start-up is analyzed. It is found that higher energy consumption, especially for super high-pressure steam (SS), can promote operational safety and shorten the precooling time during start-up. Based on steady-state and dynamic simulation, appropriate operating parameter ranges are determined with reasonable SS consumption. A real case study demonstrates that an appropriate start-up scheme will optimize the operation.     

Product Loss Minimization of an Integrated Cryogenic Separation System

The integrated cold box and demethanizer system as one of the most critical production sections in an ethylene plant couples multistage refrigeration and cryogenic separation to extract hydrogen and methane from the cracked gas feed. Ethylene and the heavier components are liquefied for recovery in the downstream process. During separation, ethylene contained in the methane and hydrogen streams is accounted as the product loss which in reality is significant. To reduce the ethylene loss with energy consumption consideration, a systematic methodology has been developed to optimize the process operation of the integrated cold box and demethanizer system. It covers rigorous simulation model development and validation, sensitivity analysis, operational optimization, and result analysis. The optimization results demonstrate the significant economic benefits of the proposed methodology.     

轻重组分对丙烯制冷压缩机操作的影响

介绍了乙烯生产装置中丙烯制冷压缩机的作用、流程及主要操作参数。叙述了轻重组分污染对制冷压缩机的影响及其解决方法：如被轻组分污染,应先进行出口排火炬处理;如被重组分污染,应通过丙烯侧放净至CBD和启动泵打出界区;开车过程如果混有少量轻、重组分．则可以通过逐渐置换的方法加以解决。介绍了系统在正常和异常情况下补丙烯的操作方法．由于内漏等缺失的丙烯可以对照丙烯收集罐的液位来进行补充。     

乙烯装置中气相冷剂过热度的设定及其影响评述

介绍了乙烯装置上传统的丙烯、乙烯和甲烷单组分制冷以及近年出现的混合制冷中,返回压缩的气相冷剂过热度设定情况。评述了它们跟所使用换热设备的型号、出口温度的控制方式与中间冷却器的设置等实施要素的相互制约关系;并就过热度对段间吸入罐的引入、淬冷线和排液系统的优化设计方面的影响进行了分析。     

低温甲醇洗冷箱开车运行的优化

介绍CO冷箱开车运行情况，并对CO冷箱积液与开车过程中所遇到的问题进行分析，对如何缩短冷箱开车接气时间进行探讨。