乙烯装置丙烯系统热负荷扩能方案的优化.pdf
《乙烯装置丙烯系统热负荷扩能方案的优化.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《乙烯装置丙烯系统热负荷扩能方案的优化.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、UPetrochemical Technology&ApplicationJuly220232023年7 月石与应术No.4Vol.41用技化第4期第41卷D0I:10.19909/ki.ISSN1009-0045.2023.04.0295业技术(2 9 5 2 9 8)乙烯装置丙烯系统热负荷扩能方案的优化徐子健,黄清鲁,王晓红,郭克伦,谭泽涛(中国寰球工程有限公司北京分公司,北京10 0 0 12)摘要:为解决乙烯装置扩能后,热负荷需求升高的问题,对其丙烯系统中丙烯塔及碳三汽提塔的热负荷需求及供给能力进行了核算,并利用AspenHYSYS软件对丙烯系统配套热源的3 种扩能方案进行模拟计算及优
2、化。结果表明:乙烯装置扩能后,需新增1套丙烯系统,与原丙烯系统并联运行,还需要补充热源以满足新增热负荷需求;采用新增丙烯系统中设置蒸汽再沸器、底部再沸器,不设中间再沸器,再沸器急冷水出口温度设为6 2 的方案,能耗最低,可操作性最优。关键词:乙烯;丙烯;热负荷;能耗;模拟;优化中图分类号:TQ221.21文献标志码:B文章编号:10 0 9-0 0 45(2 0 2 3)0 4-0 2 9 5-0 4为了提高经济效益,响应国家“减油增化”的号召,某企业拟对其乙烯装置进行扩能改造。该装置原设计采用前脱丙烷前加氢分离流程,在节能、方便操作等方面有明显的优点,并可有效减少塔釜聚合结垢!。扩能后,乙烯
3、产能由8 0.0 万t/a扩至9 0.0 万t/a、丙烯则由40.0 万t/a扩至47.5万t/a。由于丙烯产量提升较大,丙烯系统中丙烯塔与碳三汽提塔总的处理热负荷需求有较大升高,作为主要热源的急冷水难以满足新增系统设计热负荷需求。本工作在最大程度依托现有设施的基础上,对丙烯塔及碳三汽提塔的热负荷需求及供给能力进行核算,并利用美国AspenTech公司开发的AspenHYSYS软件 2-4 对丙烯系统配套热源的3 种扩能方案进行模拟计算及优化,以期在提高经济效益的同时,满足节能降耗的要求,并提升工程质量以及设计可靠性。1丙烯系统热负荷分析1.1工艺流程由图1可知,脱乙烷塔塔底产品混合碳三送至碳
4、三加氢反应器(R501)进行催化加氢后,经碳三加氢后冷器(E505)降温,再由碳三加氢循环泵(P501)将其送至丙烯系统进行精馏分离,丙烯系统中碳三汽提塔(C501)和丙烯塔(C502)串联布置。混合碳三进人丙烯系统后,首先进入C501,塔顶馏分送至C502,经塔顶冷凝器(E504)冷凝回流后,丙烯产品由丙烯塔侧线巴氏精馏段采出,丙烯塔塔底物送回至C501,丙烷由C501塔底采出作为循环丙烷,预热后送回至裂解炉正常工况下,丙烯系统热源由急冷水通过C501底部再沸器(E501)、C 50 1中间再沸器(E502)提供。开车工况下,热源由低压蒸汽通过C501的开车再沸器(E503)提供1.2丙烯系
5、统新增热负荷需求丙烯系统中C501和C502原设计裕量均为60%110%,扩能后,丙烯系统处理负荷增加,丙烯进料浓度较原设计偏低,C501和C502进料量分别增加12 2.4%和13 3.5%,现有的丙烯系统不能满足扩能后的需求。同时,由于C502原设计为高效塔盘,难以通过改造更换塔盘来实现扩能要求。因此,新增1套丙烯系统,2 套并联运行,以实现丙烯产量扩能。扩能后,优先满足原系统设计负荷,剩余部分分配至新增丙烯系统中,故新增丙烯系统与原系统热负荷比例设置为1:4,经工艺模拟计算原设计中C501和C502的热负荷为7 0.3 3 MW,新收稿日期:2 0 2 2-11-3 0;修回日期:2 0
6、 2 3-0 3-0 2作者简介:徐子健(19 9 0 一),男,河北廊坊人,硕士,工程师。主要从事石油化工装置工艺系统设计研究工作,已发表论文11篇。石296与应术化用技第41卷塔顶冷凝罐塔顶冷凝器碳三汽提塔丙烯循环泵烯混合碳三丙烯原料中间产品再沸器塔低压碳蒸汽丙烯产品泵加氢反应急冷水底部碳三再沸器碳三器加氢后开车再沸器循环泵循环冷器丙烧(2 塔顶冷凝罐)碳三加氢缓冲罐2塔顶冷凝器2*碳三汽提塔2丙2丙烯循环泵碳三加氢循环泵2中间再沸器塔低压蒸汽2丙烯产品泵2开车急冷水2“底部再沸器再沸器2碳三循环泵(虚线框内为扩能后新建部分。)图1乙烯装置扩能前后丙烯系统工艺流程示意增丙烯系统中2 碳三汽
7、提塔(C511)和2#丙烯塔(C512)的热负荷为19.0 5MW1.3丙烯系统热负荷供给能力在丙烯系统原设计中,急冷水作为C501塔塔底再沸器(E501)和中间再沸器(E502)的热源,主要来自急冷系统。急冷系统给裂解气降温的同时,回收经过副产超高压蒸汽后,剩余热量及水分作为急冷水循环利用。急冷水经泵增压后,一部分经处理作为稀释蒸汽发生器的工艺水,另一部分经一系列的工艺用户回收热量后,送至一级急冷水冷却器(E201)和二级冷却器,通过循环冷却水移出多余热量后返回急冷水塔。乙烯装置扩能改造后可用急冷水量为4493.9/h,其主要用户为脱乙烷塔再沸器(E401)、轻质原料预热器(E101)、碱洗
8、塔进料加热器(E301)、压差旁路阀(PDV201)和丙烯系统。为了尽可能依托现有设施,减少原设计变化,需优先满足原设计中E401,E101,E301达到最大负荷,依次为10 3 5.7,116.0 6 0.3 t/h,同时,PDV201选用原设计最小流量(42.5t/h),以保证阀门正常开关。剩余热负荷分配给丙烯系统,丙烯系统可用急冷水量为3 2 3 9.4t/h,按原设计温差计算,其热负荷为6 5.43 MW,无法满足丙烯系统的需求。因此,需要补充热源以满足新增热负荷需求。2方案设计比选由图1可见,由于原设计无法满足新增丙烯热负荷的要求,故在新增丙烯系统中新建以急冷水为热源的C511底部再
9、沸器(E511)、C 511中间再沸器(E512),以及以蒸汽为热源的C511蒸汽再沸器(E513)。2.1模型搭建采用AspenHYSYS软件,选取Peng-Robinson模型,对急冷水用户进行模拟计算,其模拟流程如图2 所示。根据急冷水平衡条件,急冷水人口温度8 3,压力0.6 0 5MPa经丙烯系统用户使用后与其他用户混合,进入E201,冷却器出口急冷水温度为44,冷却器使用循环冷却水进行冷却。2.2方案优化2.2.1方案1方案1为在新增丙烯系统中设置E511,E512,不设E513,操作方式为急冷水优先满足新增丙烯系统后,不足热负荷由原系统E503采297徐子健等.乙烯装置丙烯系统热
10、负荷扩能方案的优化第4 期已建管线1Q-E501Q-E502已建管线2底部再沸器中间再沸器丙烯系统急冷水出口总管已建管线3丙烯系统汇管1新建管线3急冷水分支管入口总管Q-E201Q-E511Q-E512轻质原料预热器新建管线1新建管线2急冷水出口碱洗塔进料加热器急冷水出口总管22底部再沸器2中间再沸器总管1脱乙烷塔再沸器汇管2一级冷却器压差旁路阀图2 AspenHYSYS模拟计算流程示意用低压蒸汽补充。由表1可见,为了满足节能降耗需求,需同时考虑急冷水下游用户一级冷却器(E201)的冷媒循环冷却水的用量,由于E201为循环冷却水的二次用户,循环冷却水用量固定,故根据反算结果,确定新增丙烯系统急
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 乙烯 装置 丙烯 系统 负荷 方案 优化
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。