苯乙烯装置塔系热集成

精馏作为过程工业中最重要和最常用的分离手段,是耗能最大的单元操作。精馏塔一般从再沸器输入热量,从冷凝器取走热量,利用某些塔高温位的冷凝热加热其他塔的再沸器,并将单塔节能技术与过程集成相结合,实现塔系的热集成,可充分挖掘系统内部的节能潜力,达到减少公用工程消耗的目的。本文通过对某化工厂的苯乙烯装置精馏塔系的分析,通过各个塔的温焓图之间的关系,提出了精馏塔系内部热集成的措施,包括直接热集成、调压热集成和双效精馏与间接热集成耦合等3种方案。对于后两个热集成方案,采用Aspen Plus模拟改造后精馏塔的变化并验证了方案的可行性。结果表明,苯乙烯装置采用该热集成措施能明显节省高品位蒸汽的消耗,降低能量费用。

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分析,发现系统主要的?损失发生在换热与压缩两部分,其占总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。

采用减三线油回收裂解气高温余热方案的研究

针对乙烯急冷过程中裂解气420℃左右的热量被直接降级至220℃使用,从而造成高品位热量损失的现状进行了研究,提出了一种分等级回收裂解气高温余热的新工艺流程,即引入炼厂减三线油直接喷淋来自废热锅炉的高温裂解气,通过循环高温减三线油去发生高压蒸汽,与原工艺流程中急冷油循环去发生稀释蒸汽组合,构成分级多次回收高温裂解气余热的新流程。使用Aspen Plus软件模拟新流程和原流程,模拟结果表明,两种流程所能提供的总热量基本一致,新流程可以使裂解气高温余热同时副产高压蒸汽和稀释蒸汽。以640 kt/a乙烯装置为例进行经济核算,可增加经济效益798万元/a。

轻石脑油低温异构化反应器模型的建立及应用

采用Aspen Hysys模拟软件内置的异构化反应器模型ISOM进行了轻石脑油异构化反应器的模拟,通过基础校正法调整了各类反应的速率及活性因子,验证了模型的准确性,并利用该模型预测了温度、压力、氢油比(摩尔比)、质量空速、原料中苯质量分数等反应条件对产品性质的影响。结果表明:该模型模拟值与实际值基本吻合,可用于优化指导装置运行。利用该模型预测的最佳工艺条件为:反应器入口温度115~130℃,第2反应器出口压力大于3.0 MPa,氢油比不低于0.05,质量空速0.8~1.5 h^(-1),原料油中的苯质量分数不大于2.0%。