蒸馏过程中间再沸器与中间冷凝器

介绍蒸馏过程中间再沸器和中间冷凝器(统称中间换热器)的节能原理以及相关工艺参数的确定原则。指出使用中间换热器的条件主要是有无可供匹配的冷源或热源。中间换热器的添加会引起回流比的增加,故欲达同样的分离要求和回流比,必须增加塔板数。中间再沸器的位置愈靠近进料板,达到同样分离要求所需回流比愈大,故其位置应当尽量靠近塔釜。中间换热器的物料量和热负荷可在一定范围内调整,但其所处理的物料量(即塔的侧线抽出量)应当以保证足够的塔内液相流量为原则,当该流量较小时,塔的正常操作将较困难,且模拟计算也难以收敛。文中通过案例分析说明了以上原理。

催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化

介绍了催化裂化装置吸收稳定系统和气体分馏装置的联合优化,给出了优化的目标函数、优化变量和约束条件。通过装置的流程模拟和优化,提出了气体分馏装置新双塔流程(无脱乙烷塔,只有脱丙烷塔和丙烯精馏塔),以及各装置的优化工艺条件。其结果,催化裂化装置于气中的C3浓度进一步降低,产品收率提高;气体分馏装置取消了脱乙烷塔后丙烯回收率(以质量分数计),从原有的低于95％提高到99％左右。该项目已经于2004年在中国石油化工股份有限公司广州分公司成功实施,装置连续运转达5个月且各装置生产操作始终正常,丙烯产品中丙烯摩尔分数为99．6％以上。根据标定数据折算,生产能力共计0．32 Mt/a的两套气体分馏装置,销售收入净增达1 872．12×104RMB￥/a,节能折合效益355．24×104RMB￥/a,总计增加经济效益达2 227．16×104RMB￥/a。该项目投入少、实施容易、效益明显,是一项在计算机模拟和优化指导下的联合优化工程。

吸收稳定系统工艺流程现状和新流程开发(Ⅱ)——新的节能工艺流程开发

针对现有“双塔流程”的缺点 ,应用流程模拟和总体优化技术 ,提出了一个新的节能的吸收稳定系统工艺流程。该流程采用油吸收脱乙烷塔代替原有的吸收塔和解吸塔 ,并对换热网络重新进行了匹配 ,从而取消了原“双塔流程”的两股返回物料 ,新流程不但增加了产品的回收率 ,而且还降低了能耗。新流程与“双塔流程”相比 ,按催化裂化装置 1.2Mt/a处理量计 ,在同样的进料和产品规格下 ,年净增经济效益达 11.44× 10 6 RMB

催化裂化装置解吸塔工艺条件全面分析

应用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件对催化裂解装置吸收稳定系统进行模拟。根据严格计算结果，对解吸塔工艺特性进行了全面分析，澄清了某些模糊概念，指出了解吸塔正确的工艺操作条件。

吸收稳定系统集成化的设计、优化和分析方法

以某催化裂化装置吸收稳定系统为例，提出一个工业化装置集成化设计、优化和分析的方法。它从整体上确定工艺参数的最佳匹配，从而可同时达到最大产量和最低能耗，实现最大经济效益。通过对该吸收稳定系统的全局模拟和优化，真正揭示了工艺参数之间的内在联系和相互影响，并给出了定量的概念，同时提出了某些不同于传统观念的新论点。对于众多催化裂化装置的设计、改造和生产管理均有较重要的现实指导意义。

吸收稳定系统解吸塔最佳釜温的确定

据估算，仅解吸塔釜温控制不当一项，全国所有催化裂化装置的年经济效益可损失数亿元之巨。其原因在于对解吸塔策温的重要性及其对经济效益的影响认识不足以及如何确定解吸塔最佳策温不甚明了。提出了一个根据釜液C2浓度来确定解吸塔最佳釜温的方法。

蒸馏过程进料状态优化

文章叙述了进料状态对蒸馏过程能耗的影响,通过案例计算介绍了优化方法并从数值上具体分析了对塔操作费用的影响。指出对于塔顶产品占主要比例的蒸馏工况,进料状态应当以露点或过热为宜;而对塔釜产品占主要比例的蒸馏工况,进料状态以泡点或过冷为佳。传统的方法不做任何具体分析,一概采用泡点进料的方式并非合理可取的做法,而是需根据具体工况进行优化计算和经济效益比较,得到操作费用最低的进料状态。

化工过程模拟及相关高新技术(Ⅲ)化工过程先进控制

本系列讲座主要介绍化工过程稳态模拟、动态模拟、先进控制和实时优化四项当今高新科学技术的发展历史、现状、主要功能、相互关系、经济效益及国外最新进展。

催化裂化装置吸收稳定系统两种工艺流程比较

催化裂化装置吸收稳定系统目前广泛采用双塔流程,双塔流程中又存在两种不同工艺流程:多数流程吸收塔釜液流入平衡罐后再往解吸塔,但也有一些流程将该釜液直接送往解吸塔.这两种工艺流程孰优孰劣很少见到报道,因此对两种流程进行了模拟计算,结果表明前一种流程的总体经济效益较好,对百万吨级的催化裂化装置,其经济效益比后者高出约600×104RMB￥/a.分析了产生这一现象的原因.

蒸馏过程热泵节能——热泵基本原理

叙述了热泵系统的基本原理,详细分析了实际热泵性能系数低于理想卡诺循环热泵的三大原因,即实际热泵必须提供换热器传热温差、压缩过程的能量损失和采用节流阀代替膨胀过程。介绍了热泵的使用条件,即采用热泵的判别原则以及主要热泵类型。指出使用热泵是蒸馏过程节能的一个有效途径,为蒸馏过程热泵系统设计计算和工业应用提供必要的准备知识。

轻烃分离装置流程改进及工艺条件优化

应用流程模拟和总体优化技术对中国石油化工股份有限公司广州分公司轻烃分离装置进行流程改进和工艺条件优化 ,并从 2 0 0 2年 5月开始在装置上实施调优。对有关工艺条件逐步进行了大幅度的调整 ,同时取消了解吸塔进料预热器并拆除了近 10 0 0m2 有关管道和设备的保温层 ,除此之外 ,装置未改动或增添任何设备。根据车间生产数据 ,当年液化石油气产量及收率均创开车 5年来最高水平 ,分别达到 12 5 5 4t和 0 .2 85 % ,液化石油气比上一年增产 7791t。

吸收稳定系统工艺流程现状和新流程开发(I)——工艺流程现状

应用流程模拟和总体优化设计技术 ,对当前催化裂化装置吸收稳定系统广为采用的“双塔流程”进行了理论计算和分析 ,指出了该流程存在的严重缺点 :①吸收塔釜液和解吸塔塔顶汽相采出这两股大流量返回物料并非必要 ;②解吸塔进料温度过高 ;③吸收塔和解吸塔效率低 ;④不同工艺参数之间的强烈耦合。对于 1.2Mt/a的催化裂化装置吸收稳定系统在流程不变的条件下进行工艺参数的最佳匹配 ,年经济效益不低于 4.0× 10 6 RMB $。解决“双塔流程”缺点问题的根本方法是对现有流程进行改进 ,开发一种新的。

新节能脱甲烷系统

在某30万t乙烯装置低压脱甲烷系统的基础上,应用流程模拟技术开发出一套新的节能的脱甲烷系统。新系统在流程中引入膨胀机,有效避免了气体节流的能量损失;调整、优化了原有的工艺参数,减少了直接节流到塔压的裂解气量;对系统换热网络重新进行了匹配,更加合理利用了各股物料的冷量,使脱甲烷塔回流比、甲烷压缩机负荷以及乙烯冷剂消耗均有所降低。模拟结果表明,新系统总计节能达到1377 kW。

吸收稳定系统塔板数的集成设计

以某催化裂化装置的吸收稳定系统为例 ,通过严格的全系统流程模拟 ,以总体经济效益为目标函数 ,分析了各塔塔板数对主要工艺参数和系统经济效益的影响。指出塔板数的确定必须和总体经济效益相关联 ,而不能仅仅考虑单个塔的效益得失。塔板数也并非愈多愈好 ,各塔的板数不宜超过以下限度 :吸收塔 46块 ,解吸塔 43块 ,稳定塔 40块 ,再吸收塔 14块。超过此限 ,对总体经济效益的影响很小 ,但增加了能耗和投资。

总体优化提高装置的经济效益—吸收稳定系统的集成设计

通过流程模拟技术 ,对催化裂化装置吸收稳定系统进行集成设计和总体优化 ,结果表明 ,传统的设计方法只注重单元过程及其局部优化 ,往往导致工艺参数设置不当 ,使总体效益下降。算例表明 ,对于 1 2 0万t/a催化裂化装置 ,经集成设计和总体优化重新匹配有关工艺参数 ,在不改变流程和任何设备的条件下 ,年经济效益可增加 467.2万元。

蒸馏过程热泵节能——热泵系统模拟计算

介绍了蒸馏塔热泵系统的计算机模拟计算,以实际工业装置丙烯精馏塔为例,对塔釜液相节流式热泵流程给出了详细的模拟数据并进行了深入的分析。指出对该类热泵系统,需要由设计者确定的关键工艺参数主要有塔顶气体采出量、循环工质流量、压缩机出口压力和高压工质节流后压力等4个,并给出了确定这4个参数的方法。文中还比较了热泵流程的节能效果,和常规无热泵蒸馏塔相比,实际热泵流程可以节省操作费用达48%以上,节能效果十分显著。此外文中还分析了不同热泵参数对能耗的影响,经优化后的热泵工况,操作费用的节省进一步上升到60.8%。

带压氧化尾气能量综合利用研究

提出环己酮装置氧化尾气能量综合利用方案 ,采用膨胀机使高压尾气膨胀到低压 ,从而回收能量 ;而气体膨胀作功的同时又可产生低温 ,通过新型特种翅片管换热器将尾气冷却 ,实现尾气中质量分数 0 .2 %左右的少量有机物的回收。初步计算 ,对于 3万t/a环己酮装置年经济效益达 30 6万元 ,投资回收期不足一年。该氧化尾气能量综合利用研究对于装置中存在带压气体放空。

逆向蒸馏

采用严格模拟法对多组分蒸馏过程进行了研究。给出了产生逆向蒸馏的3个主要原因,即进料位置不当、进料中关键组分摩尔分数过低以及实际回流比(摩尔比)接近最小回流比。分析了逆向蒸馏的弊端,如进料位置不当所引起的逆向蒸馏,使冷凝器和再沸器能耗分别增加12.76%和12.19%,总计能耗增加达24.95%。提出了避免逆向蒸馏的方法。蒸馏塔设计需分析有无逆向蒸馏现象,逆向蒸馏应予以消除,同时还需进行参数优化,包括塔板数、进料位置、回流比等。而简化法计算结果过于粗糙,只能作为参考而不能作为最终设计的依据。