脱异丁烷塔重沸器热源的技术改造

介绍了中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司全厂低温热水系统改造情况。改造要求MTBE装置中脱异丁烷塔重沸器热源由蒸汽改为低温热水,保证夏季时全部利用低温热水,冬季时尽量利用剩余低温热水热量,不足热量由蒸汽补充。大庆华凯石油化工设计工程有限公司提出在原有脱异丁烷塔重沸器的基础上再增加一台重沸器,原有重沸器热源不变,新增重沸器热源为低温热水,改造实施后,达到了节能目的,以脱异丁烷塔实际处理量10 t/h,每年夏季运行4000 h计算,每年可以节省411.4×104RMB$,具有显著的经济效益,本次改造说明,塔底重沸器并联设置时,热源可以采用不同热媒,热媒提供的热量可以任何比例调节。

烷基化装置脱异丁烷塔节能优化研究

烷基化装置主要由选择性加氢、脱轻烃塔、烷基化反应、酸烃分离、循环异丁烷塔和脱异丁烷塔等部分组成,而脱异丁烷塔是装置的主要蒸汽用户,对该塔进行用能分析,可进一步挖掘装置潜力。基于某厂烷基化装置的脱异丁烷塔实际数据进行建模分析,考察回流比及进料温度对脱异丁烷塔的影响,并通过热力学分析,提出对该塔增设中间再沸器的优化方案。模拟值与实际值误差在5%以内,模拟值与实际值吻合较好。基于该模型,在第59块板和第60块板之间增设中间再沸器,利用低温热水作为再沸器热源。优化后,回流比为0.766,进料温度为50℃,可节省再沸器热负荷5603kW,折合1.0MPa(表)蒸汽8.52t/h,每年节能效益为1288.22万元。通过新增中间再沸器,可为石化炼油企业提供新的热阱,有利于提高全厂低温热利用率。

烷基化装置脱异丁烷塔重沸器的设计

脱异丁烷塔重沸器是烷基化装置的关键设备之一,通常为卧式热虹吸式重沸器。对于30万t/a的烷基化装置来说,以导热油或低压蒸汽为热源的情况下,该重沸器壳体内径为1500 mm左右。且随着装置规模的扩大,该重沸器尺寸会相应增大或多台重沸器并联使用,给设备管道设计、现场施工都带来了很大困难。在塔釜设置隔板,可有效地降低重沸器壳程进出口温度,提高重沸器传热温差。流程模拟结果显示:塔釜设置隔板后,重沸器壳程进出口温度分别降低了24.3℃和23.6℃,同时塔顶、塔底产品的流量及规格保持不变。换热器计算结果显示:塔釜设置隔板后,对数平均温度差提高了47%,换热面积减少33%,选型后的壳体内径缩小了300 mm。另外,隔板的溢流作用也为重沸器进料提供了稳定的压头,大幅提高了塔底重沸系统的操作稳定性。对于烷基化装置反应流出物物系来说,由于进脱异丁烷塔前经过聚结分离脱除酸碱处理,设置隔板不存在重沸器堵塞问题。该方案无论对新建还是改造的烷基化装置来说,都不失为一种很好的优化工艺。

烷基化脱异丁烷塔再沸器效能降低的原因及操作优化

文章对惠州炼化公司烷基化装置分馏系统脱异丁烷塔底再沸器效能降低的原因进行分析,并对该状况采取合理的应对措施,对脱异丁烷塔进行合理操作,维持烷基化装置正常生产。

脱异丁烷塔控制中存在的问题及改进

脱异丁烷塔难以操作，既有设备的因素，又与控制方案上存在问题不无关系。文中从控制方案方面造成难以操作的原因作一简述，并提出改进措施。

脱异丁烷塔进料位置的优化节能改造

脱氢装置脱异丁烷塔的新鲜进料为MTBE醚后C4和新鲜C4,这两股物料混合在一起,经过精脱硫、脱氧、加氢饱和后,进入脱异丁烷塔的第42层塔盘。循环料由第112层塔盘抽出,经异构化后返回第70层。因新鲜料中的异丁烷含量较低,为得到纯度较高的异丁烷,需要增加塔器的回流,进而增加了塔底蒸汽用量,造成了能耗增加。通过优化改进进料方式,实现了节省蒸汽、提升效益的目的。

丁烷异构化装置脱异丁烷塔节能优化研究

丁烷异构化装置脱异丁烷塔运行过程中需要消耗大量的热能。通过设计方案对比,决定采用增加进料口,使两股组分差异较大的进料分别经不同的进料口进料,同时将侧线采出的正丁烷由气相采出改为液相采出的方案。技改后装置工艺流程不变,脱异丁烷塔蒸汽消耗和电耗明显降低。

烷基化装置分馏系统的模拟与优化

为了解决烷基化装置分馏系统能耗高的问题,文中利用Petro-SIM流程模拟软件对烷基化装置分馏系统进行机理建模。经验证,该模型能够真实反映装置实际运行工况,可用于优化和指导生产。通过机理模型的模拟优化,最终得出的装置最佳操作方案是:脱正丁烷塔塔顶压力由0.52 MPa降至0.48 MPa、回流比降至3.0,脱异丁烷塔塔顶压力降至0.63 MPa、回流比降至0.42,在此优化方案下异丁烷、正丁烷和烷基化油质量均能满足要求。预计优化方案实施后,装置可节约中压蒸汽7.5 t/h,预计可节约费用922.7×10^(4)元/a。

脱丁烷/脱异丁烷

应 用 用脱丁烷塔从天然汽油中分出丁烷,用脱异丁烷塔生产异丁烷（CiC4）和正丁烷产品。采用非线性多变量控制和最佳化系统,既可生产出合格产品,又可降低公用工程消耗。控制策略 用多变量控制系统调节脱丁烷塔再沸器的蒸汽（或热油）流速和回流流速,以及调节脱异丁烷的进料流速和回流流速。控制的变量是脱丁烷塔底部汽油的雷特蒸汽压（Rvp）值、脱异丁烷塔底部最佳化的异丁烷（CiC4）和顶部正丁烷的组成。当异丁烷销售价值高于正丁烷时,为了获得操作的最佳经济性,脱丁烷塔底部产物的雷特蒸汽压（Rvp）需维持在最大允许值,脱异丁烷塔底部异丁烷含量要最小,而顶部正丁烷含量要最大。

碳三与碳四分离装置节能降耗的模拟与优化

为了降低140万t/a碳三与碳四分离装置的能耗,利用Petro-SIM流程模拟软件对装置流程进行模拟与优化,建立了碳三与碳四分离装置操作模型,并依据该模型提出了优化方案。结果表明:通过模型计算得到的产品质量指标与实际产品相近,表明该模型可用于优化指导生产;通过模拟计算,在加工负荷为90%,脱异丁烷塔操作压力由0.93 MPa降至0.65 MPa的模拟优化条件下,丙烷、异丁烷和正丁烷摩尔分数依次为97.26%,98.00%,90.00%,理论上可节约蒸汽流量为9.34 t/h;在实际生产中,利用优化后的操作条件,装置可节约蒸汽流量9.72 t/h,每年可节约费用750.6万元。

HIPS在降低烷基化装置泄放量中的应用

通过计算分析,在硫酸法烷基化装置中的脱异丁烷塔使用HIPS,通过在蒸汽重沸器入口蒸汽管线设置联锁切断阀,脱异丁烷塔顶压力高高切断重沸器入口蒸汽,从而消除出口阀关闭、塔顶压力控制阀故障、塔顶回流泵动力故障3种泄放工况下的加热负荷,使得脱异丁烷塔泄放工况仅为火灾工况,最终计算泄放量从最大泄放工况的246 396 kg/h降低到4 724 kg/h,进一步降低装置的泄放量。脱异丁烷塔顶的压力变送器设置需要进行SIL等级计算。同时对HIPS的设置提出了相应的建议。

碳四芳烃联合装置凝液余热利用技术改造实践

MTBE/丁烯-1、丁二烯抽提、芳烃抽提三套装置临近,采用同一套机柜间和外操室,作为联合装置进行统筹管理。碳四芳烃联合装置的低压蒸汽凝液直接送至全厂蒸汽管网,热量未进行有效利用,是较好的热源;MTBE/丁烯-1装置脱异丁烷塔采用低压蒸汽加热,是较好的热阱。将碳四芳烃联合装置的蒸汽凝液作为MTBE/丁烯-1装置的脱异丁烷塔再沸器热源,能够取得较好的节能效益。

烷基化

应 用 本先进的烷基化控制技术可增加烷基化产物的收率,改善/保持烷基化物液的辛烷值,最大限度地增加装置的产出,减少酸耗和能耗和便于操作,从而提高装置的生产效益和稳定性。控制策略 本技术在反应工序的目标是通过控制反应釜进料组成混合物（异丁烷、烯烃和硫酸）以及通过保持适宜的操作条件（温度和充分的接触等）达到的。在回收工序的目标是通过多变量预测控制分离高纯度异构物C4循环组份的塔设备、确保产品质量和尽量降低能耗来实现的。对异丁烷/烯烃进料比例的控制 操作工投入的或工艺模型计算的进料比例目标是靠调节外部异构C4补充料的流速来保持的。另一方法是逐渐调节伴随异构C4循环料流速的烯烃流速,以避免脱异丁烷塔内贮料的冲击。