乙烷逐步替代石脑油对分离系统的影响分析.pdf
《乙烷逐步替代石脑油对分离系统的影响分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《乙烷逐步替代石脑油对分离系统的影响分析.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、综综综综综综综综综综综综 述述述述述述述述述述述述乙 烯 工 业()乙烷逐步替代石脑油对分离系统的影响分析赵百仁 王振维 盛在行 李广华(中国石化工程建设有限公司 北京)摘 要:在全石脑油原料的乙烯装置上保持乙烯产量不变逐步用乙烷替代石脑油 通过分离系统的全流程模拟研究发现急冷区、压缩区和热区负荷都是降低的冷箱的氢气和循环乙烷流道、乙烯精馏塔的提馏段首先出现瓶颈压缩机出现瓶颈的次序是低压甲烷压缩机、甲烷制冷机和乙烯制冷机 替代石脑油不超过 可通过调整操作实现不超过 可通过局部改造实现关键词:乙烷 替代石脑油 分离 瓶颈 受油气资源的限制我国的乙烯装置仍是以石脑油()等液体原料为主 石脑油通常与
2、成品油关联价格随着国际油价的上涨而上涨而炼厂或油气开采中的乙烷如果不能作为裂解原料往往兑入天然气中作燃料使用 石脑油作裂解原料双烯收率一般约在 而乙烷裂解乙烯收率可达到 年以来国际油价持续高涨采用石脑油等液体原料的乙烯装置利润被严重挤压 为降低乙烯装置原料成本提高乙烯收率降低装置能耗增加企业经济效益用上游廉价乙烷替代价格高企的石脑油使裂解原料轻质化显得尤为重要本文以 套 /乙烯(年操作时间按 计)的石脑油裂解装置为例逐步增加替代石脑油原料的乙烷量通过流程模拟研究对比分析原料调整与分离各单元负荷变化趋势的对应关系找出操作瓶颈和可替代限度探讨对乙烯装置的影响规律以期优化设计、指导生产 流程、原料及
3、工况的选取.流程说明乙烯装置所采用的工艺技术路线有多种但管式蒸汽裂解和深冷分离的工作原理基本是一致的 选择 套国内应用较多的、早期的传统顺序分离流程进行研究对比其它流程的情况基本相同该流程分离部分包括急冷、压缩、碳一分离、碳二分离、热区和制冷系统等区段(见图)进入急冷区的裂解气经油洗和水洗分离出裂解燃料油()、裂解柴油()和重质裂解汽油且进一步冷却到 左右再送入裂解气压缩系统裂解气压缩机采用五段碱洗在三、四段之间 段间凝液依次前返前 段烃液及急冷区重汽油作为汽油汽提塔进料后 段烃液送凝液汽提塔处理水相全部返急冷水塔回收 压缩后的裂解气经干燥送入激冷系统碳一分离区包括三级激冷、一级甲烷/氢分离和
4、单塔低压脱甲烷所需要的冷量由丙烯制冷、乙烯制冷和甲烷制冷提供并回收乙烯产品、循环乙烷、乙烯精馏塔中沸、脱甲烷塔釜液、脱甲烷塔再沸器与中沸器等冷量 所得粗氢纯度(摩尔分数)送甲烷化系统所得甲烷分高、低压两种低压甲烷由燃料气压缩机送出脱甲烷塔釜液分 股进脱乙烷塔 该塔分离出的气相经碳二加氢、绿油洗涤和乙烯干燥后进行高压乙烯精馏 乙烯精馏塔含巴式精馏段侧线采出聚合级乙烯塔釜液为乙烷循环返回收稿日期:修改稿收到日期:作者简介:赵百仁男 年毕业于清华大学化学工程专业工学硕士长期从事乙烯、和 等化工装置的设计工作获国家科技进步奖 项省部级奖 项正高级工程师 乙 烯 工 业第 卷解炉裂解热区包括高/低压双塔
5、脱丙烷、碳三干燥与液相加氢、甲烷汽提、丙烯精馏和脱丁烷等系统 上游凝液汽提塔和脱乙烷塔釜液作为进料分离出聚合级丙烯、混合 和粗裂解汽油等产品丙烷返炉区循环裂解制冷系统是传统的丙烯和乙烯复迭制冷其中丙烯 个冷级乙烯 个冷级汽油分馏塔减黏塔急冷水塔裂解气压缩机一 三段后冷器排出罐碱洗塔吸入罐裂解气压缩机四 五段干燥器凝液汽提塔前冷冷箱分离罐脱甲烷塔膨胀机换热器脱乙烷塔碳二加氢乙烯精馏塔高压脱丙烷塔低压脱丙烷塔碳三加氢甲烷汽提塔 号、号丙烯精馏塔脱丁烷塔丙烯制冷压缩机乙烯制冷压缩机图 乙烯装置分离工艺流程示意.裂解原料及工况选取乙烯 装 置 现 有 新 鲜 裂 解 原 料 为 石 脑 油()用量约
6、/新增原料为乙烷()装置自产的乙烷和丙烷循环裂解 原装置的设计裕量以 计按照新增乙烷原料流量从小到大的次序选取、/个点对应工况依次称为、和 保持乙烯产量 /不变替代原有的石脑油(见表)表 原料替代情况项目工况新鲜乙烷产乙烯/().对应的石脑油量变化.由于乙烷裂解生产乙烯的收率高 乙烷可替代约.石脑油 故用乙烷替代石脑油后原料消耗量会明显降低有利于减少原料成本及降低乙烯装置的能耗 分离部分研究结果在乙烯产量维持不变的情况下与全石脑油工况相比从总物料平衡的比较来看增加乙烷原料后裂解产物中仅循环乙烷、氢气和 量增加其它产物的产量以及裂解气总量均是减少的 所以只有与这些组分直接相关的系统才可能出现瓶颈
7、而其它大部分单元负荷应均是降低的 下面对分离部分各单元的具体影响通过流程模拟计算逐一加以分析阐述 第 卷赵百仁等.乙烷逐步替代石脑油对分离系统的影响分析 .急冷区.急冷区主要物流流量变化急冷区主要物流流量随乙烷原料量的变化情况见表 裂解柴油与裂解燃料油产量变化与石脑油原料的降幅几乎相同 乙烷裂解时 和 产量很少对它们产量的贡献主要来自石脑油等其它原料这就是这两种产物产量几乎等比例下降的原因石脑油裂解稀释蒸汽配比约.()而乙烷裂解的稀释蒸汽配比仅.故裂解炉所需要的稀释蒸汽量和急冷区所处理的工艺水量均是降低的综合裂解原料量/裂解气量、/等重组分产量、稀释蒸汽配比等的减少裂解气带入急冷区热量降低所以
8、循环急冷油、回流汽油和循环急冷水等内部取热物流的流量也随之减少表 急冷区各主要物流质量流量变化率项目工况裂解气(干基).稀释蒸汽.循环急冷油.回流汽油.循环急冷水.工艺水.急冷区各塔降负荷操作由于裂解气、稀释蒸汽、和 等急冷区主要输入/输出均是减少的相应的内部物流循环急冷油、回流汽油、循环急冷水和工艺水等流量也是减少的故用乙烷替代石脑油后急冷区的负荷总体是下降的(见表)表 急冷区各塔负荷达不到 操作下限的区域项目工况汽油分馏塔下部减黏塔 汽提塔急冷水塔下段工艺水汽提塔 乙烷原料增加到一定程度后对于负荷偏低的塔必要时可适当加大循环操作 如减黏塔和裂解柴油汽提塔可开启一部分 和 循环 随着裂解原料
9、的轻质化裂解气中重组分减少汽油分馏塔釜温下降不利于循环急冷油的取热导致汽油分馏塔热量上移 操作中解决的方法依次有增加急冷油中段返回、加大盘油取热或加大汽油回流等在一定范围内仍可正常运行随着原料变轻急冷水塔下段负荷和釜温也有下降趋势 若汽油分馏塔塔顶温偏高回流汽油量偏大则易出现急冷水乳化的问题操作中应注意总之对于急冷区这些塔的操作而言建议乙烷最大的替代比不超过 乙 烯 工 业第 卷.稀释蒸汽发生情况由于急冷油()发生稀释蒸汽()的量下降较大导致补充发生稀释蒸汽的中压蒸汽量()增加、/发生器负荷增大 但该换热器设计时要考虑开车工况正常操作裕量较大所以维持正常操作一般不成问题.压缩区.压缩操作参数变
10、化)功率变化裂解气压缩机轴功率随乙烷原料量的变化情况如图 所示图 裂解气压缩机轴功率随乙烷原料量的变化用乙烷替代石脑油后裂解气压缩机的负荷下降但幅度较小对应各工况分别为 .和 .降幅仅石脑油原料降幅的.倍分析其原因以裂解气压缩机()一段为例进入压缩区的裂解气质量流量是减少的降幅约为石脑油降幅的.倍但由于分子量的减小体积流量的减少幅度较小仅为石脑油降幅的.倍)压缩区换热器负荷变化压缩区的裂解气干燥器 号进料激冷器用脱乙烷塔下进料做冷却介质因循环乙烷量的增加其负荷是增大的除此之外压缩机各段后冷器、碱洗塔进料加热器、干燥器 号进料激冷器(用丙烯冷剂)等换热器的负荷都是降低的随着乙烷原料的增加裂解气分
11、子量降低在压缩比等机械参数不变的情况下虽然裂解气压缩机各段出口温度(以一段为例见图)有所提高但这只是加大了后冷器的换热温差有利于提高后冷器的换热效果图 裂解气压缩机出口温度随乙烷原料量的变化.压缩区其它单元)碱洗与干燥随着乙烷原料的增加碱洗塔入口裂解气流量降低虽然 浓度略有增加但酸性气的总浓度仍是降低的故碱洗系统的操作无影响该流程压缩系统仅一组裂解气气相干燥器其入口裂解气体积流量虽略有增加但绝对含水量是减少的干燥需求未超过原设计裕量所以裂解气干燥器操作也无瓶颈)汽油和凝液汽提塔由于碳三及以上的重组分产量的减少汽油汽提塔和凝液汽提塔的负荷都是降低的(见表)当负荷低于 的操作下限时建议加大再沸提高
- 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:
- 乙烷 逐步 替代 石脑油 分离 系统 影响 分析
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。