芳烃联合装置节能改造方案探讨

阐述了对某芳烃联合装置进行的以节能为主、扩能为辅的改造方案。对装置改造内容、规模选择、催化剂选择、热量集成方案、优化流程设计等进行了讨论。提出了可行的节能方案:装置改造尽量利用原有设备,如歧化和异构化反应器、反应炉、循环压缩机、吸附塔和转阀等关键设备;采用新型催化剂和新型吸附剂;充分挖掘装置潜力;合理配置热量集成方案,加强低温热利用,抽余液塔和抽出液塔加压操作,塔顶低温热用以发生低压蒸汽,脱庚烷塔塔顶低温热用以发生低压蒸汽;优化流程设计,歧化异构化反应部分采用热高分流程设计,异构化部分采用C8环烷烃部分循环流程。改造后装置能耗大幅降低,岐化、吸附分离、异构化和二甲苯精馏等装置能耗为506.90 GJ/h,折合12.16 GJ/t PX或10.91 GJ/t(PX+OX),仅为改造前能耗27.50 GJ/t PX的44%。     

对二甲苯装置低温热回收分析

对二甲苯装置生产流程复杂,包括石脑油催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯精馏、吸附分离和异构化等芳烃生产、转化及分离单元,能源消耗量大,对二甲苯产品综合能耗在25 GJ/t以上,一套600 kt/a PX装置未回收主要低温热达150 MW,节能增效势在必行。对对二甲苯装置主要精馏塔——抽余液塔和抽出液塔塔顶低温热的回收利用进行了分析与探讨。结合装置的情况,制定了低温热回收方案:先进行现有抽出液塔塔顶低温热的回收利用,再进行抽余液塔和抽出液塔加压操作的低温热回收利用。通过塔顶馏出物加热除氧水、塔加压操作后塔顶馏出物加热除氧水发生蒸汽等方法,大幅降低对二甲苯装置能耗,预计单位能耗可从14.2 GJ/t降低到12.4 GJ/t,提高了装置经济性能。     

芳烃联合装置低温热利用与流程优化

介绍了芳烃联合装置低温热利用与流程优化情况。利用抽余液塔与抽出液塔塔顶低温热生产热水，少量热水用来加热催化裂化装置除盐水，大部分热水通过第二类热泵生产0.35 MPa蒸汽并送去溶剂再生装置；甲苯塔塔顶气相热源除了少量用来替代异构化汽提塔3.50 MPa再沸蒸汽外，其余部分与重芳烃塔塔顶低温热一起生产0.62 MPa低低压蒸汽，大部分低低压蒸汽增压后作为芳烃抽提装置的再沸热源。该方案实现了芳烃联合装置内部与外部装置低温热的综合利用，优化了重芳烃塔与异构化汽提塔塔底换热流程。项目实施后，芳烃联合装置每年节能102.7 ktce, CO₂排放量减少256.1 kt,装置对二甲苯能耗降低3.22 GJ/t。     

炼厂低温热利用的实践和策略

从多层次探讨了炼厂低温热利用方案。首先从区域优化角度提供以催化裂化顶循环油和轻柴油作为接力热源,建立催化裂化和气体分馏MTBE装置上下游多热源、多热阱大系统的能量利用方案,能节省10t／h的1．0MPa蒸汽。其次从炼油厂系统整合优化角度探讨除盐水在除氧环节以及除氧水在升温环节低温热利用的途径,通过技术改进和系统低温热利用相结合,探讨芳烃精馏塔实现回收低温热和消除装置瓶颈的可行性,提出利用区域除盐水集中升温除氧以及区域除氧水先集中升温再进汽包产汽的芳烃脱庚烷塔低温热利用方案,不仅能回收67％的低温热,产生的1．4MPa低压蒸汽（10t／h）还可代替连续重整装置脱已烷塔重沸器的中压蒸汽。通过深入分析后提出了对歧化、异构化和连续重整等芳烃装置进行类热高分改造方案,并对回收低温热的潜力进行科学评估。对目前对二甲苯（PX）装置低温热回收中最难环节-抽出液和抽余液塔塔顶油气低温热利用的可能性进行分析与评估,提出了建设性的方案。     

二甲苯塔顶C_9~+重芳烃对PX装置能耗的影响

针对现有对二甲苯(PX)工业装置流程,以某公司600 kt/a PX装置设计数据为基础,利用Aspen Plus流程模拟软件,对为吸附分离提供进料的二甲苯精馏塔塔顶C_9~+重芳烃含量对全装置能耗的影响进行了探讨。模拟计算涉及的组分为C_7~C_(10)芳烃,物性方法选择为RK-Soave状态方程法,精馏塔选择Rdfrac模块,精馏塔塔板效率设为70%。结果表明,提高二甲苯塔塔顶物料中C_9~+重芳烃含量后,二甲苯塔热负荷下降,抽余液塔、抽出液塔的热负荷升高,装置总热负荷呈先下降后上升的趋势,存在能耗降低的极限值。PX装置能耗降低的程度需针对装置的原料组成、PX产品要求进行核算确定,同时需要对装置的换热流程进行重新设计与优化。     

新型歧化和异构化催化剂在PX装置的工业应用

金陵分公司0.60 Mt/a对二甲苯(PX)联合装置经过两年多的运行,异构化SKI-400催化剂存在副反应比例大、PX和乙基苯转化能力不足,C8芳烃损失多等问题;歧化单元HAT-096催化剂存在C10芳烃利用率较低的问题。装置改用新型异构化催化剂Oparis-Plus和歧化催化剂HAT-099后,C8芳烃损失由原来的5%以上下降到2.15%,乙苯转化率由21.1%提高到23.1%,C10芳烃转化率由50.66%提高到65.66%,装置吸附分离进料中PX质量分数上升1.055个百分点,乙苯质量分数下降1.065个百分点,PX联合装置能耗由换剂前的25.51 GJ/t降低至换剂后的23.47 GJ/t,达到了增加高附加值产品PX产量,显著提高经济技术指标和经济效益的目的。     

优化低温热流程 降低催化裂化装置能耗

通过优化500 kt/a重油催化裂化装置的低温热流程,提高了气分装置热水供应量,降低了热水温度,同时还充分利用了污水汽提塔塔顶酸性气及溶剂再生塔塔顶酸性气的低温热量。通过计算结果表明,优化低温热流程后,可有效降低装置能耗(标油)2.10 kg/t。     

对二甲苯装置异构化单元热高压分离工艺研究

针对目前对二甲苯(PX)装置异构化单元普遍采用冷高压分离工艺导致装置用能不合理的现状,分析了采用热高压分离工艺的优势以及采用热高压分离工艺需要注意的问题;建立了能够准确分析异构化反应产物的分析方法,利用ASPEN PLUS流程模拟软件对热高压分离工艺过程进行了模拟计算,结果表明,采用热高压分离工艺对循环氢浓度几乎没有影响;通过热高压分离工艺的工业应用证明了该工艺是可行的;提出了采用热高压分离工艺后的对二甲苯装置能量优化匹配方案,并通过流程模拟进行了热量核算,结果表明采用新的流程可使370 kt/a的PX装置能耗下降627 MJ/t     

炼化企业能量利用优化案例分析

基于炼化企业生产用能规律及特点,借助流程模拟、对标、大数据分析等方法,中海石油宁波大榭石化有限公司开展了全厂能量利用优化研究,在装置工艺过程、换热网络、低温热合理利用、蒸汽梯级能量利用等方面提出了改进措施和优化方案,并实施了提高DCC装置原料直供比及分馏塔塔顶循环换热流程优化、乙苯装置低温余热回收利用、甲苯塔进料换热网络设计优化、抽提蒸馏装置蒸汽喷射泵技术应用等节能优化改造,每年产生经济效益约5 727万元,实现节能36 ktCE(1 tCE=29.3 GJ),减少CO₂排放103 kt,全厂低温热利用率提高了16.3%。     

芳烃联合装置低温热的回收与利用

介绍了中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司芳烃联合装置低温热的回收和利用情况,通过对装置内歧化甲苯塔、重整油分馏塔和异构化脱庚烷塔等分馏塔顶流程的优化改造,利用低温余热,输出热水资源并靠提高除氧水温度增加自产蒸汽量,实现了芳烃联合装置内部、芳烃联合装置与炼油装置之间的低温热联合利用,装置能耗下降了1.26GJ/t,每...     

对二甲苯装置C_8非芳烃循环技术经济分析

以现有0.60 M t/a对二甲苯装置为基础,举出三种既可保证异构化反应进料中有少量的C8非芳烃,又可减轻二甲苯分离系统和吸附系统负荷的工艺方案,并对其进行经济分析比较。方案一仅增加一个循环塔系,公用工程系统不需要改造;方案二改造脱庚烷塔系并增加一个循环塔系,相应的公用工程系统需要改造;方案三增加一个脱非芳烃塔和循环塔,相应的公用工程系统需要改造。结果表明：后两个方案由于能耗过高,均没有效益。方案一虽然在该价格体系有较好的收益。但当原料C8芳烃和主要产品对二甲苯的价差低于1 600 RMB$/t时,该方案也没有效益,而且,该方案使脱庚烷塔的操作达到极限,导致整个装置的弹性丧失。因此,不推荐在装置内设脱C8非芳烃塔和循环塔。     

催化裂化装置低温热的优化利用

为了更好地将中国石油化工股份有限公司茂名分公司第三套催化裂化装置的低温热回收利用,在原有主要换热流程不改变的情况下,进行了换热流程改造,将原在装置分馏塔顶进行取热并外输热的热水循环系统和装置锅炉给水系统加以合并,在保证换热效果的同时,将装置的低温热直接用于加热锅炉给水,提高了进入外取热器、锅炉等除氧水的温度,增加了锅炉...     

乙腈法抽提丁二烯装置设计和改造

介绍了中国石油兰州石化分公司以乙烯装置裂解碳四为原料的45 kt/a乙腈法抽提丁二烯装置改扩建工程设计的成功经验,着重叙述了工艺设计和塔内件设计应注意的问题.改造中将两级普通精馏流程由先脱轻后脱重改为先脱重后脱轻,脱重系统采用廉价的亚硝酸钠(NaNO2)水溶液替代原昂贵的叔丁基邻苯二酚(TBC)作阻聚剂.改造后装置处理能力增加,能耗和生产成本降低.两年多的生产实践证明,该工艺设计是成功的,达到了预期效果.     

芳烃联合装置综合节能改造

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司芳烃联合装置综合节能优化改造主要是以降低工艺用能、提高能量转化和传输过程的效率为目标,采用新型塔板技术对芳烃抽提和对二甲苯装置的8个塔器进行改造,采用搪瓷管空气预热器对加热炉余热回收系统改造。改造后,装置运行平稳,产品质量合格,加热炉热效率由89％提高到92％。标定结果显示,装置每年能耗降低427．76GJ,三苯单位能耗降低1．06GJ。     

FCC装置采用两段提升管技术及扩能的改造设计

介绍了对中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司1987年投产的0.8 Mt/a馏分油催化裂化装置,采用两段提升管催化裂化工艺技术及扩能改造的情况,以及改造后的标定结果.通过对反应再生、分馏、吸收稳定、主风机-烟气轮机机组、脱硫、余热锅炉等部分的改造,装置在掺炼20%渣油又将加工能力由0.8 Mt/a提高到1.0 Mt/a的情况下,轻质油收率基本上达到改造前的水平,干气产率比改造前明显降低,柴油产率比改造前有大幅度提高.由于换热流程的优化以及与0.3 Mt/a气体分馏装置实现了热联合,装置的能耗大为降低.