芳烃联合装置低温热利用与优化

芳烃联合装置因工艺流程长、循环量大、设备大型化等特点造成装置能耗较高,特别是吸附分离单元中作为对二乙基苯循环分离的抽出液和抽余液塔,两塔塔顶温度在100~200℃之间,拥有大量低温热,通过空冷冷凝会造成装置热量损失。某公司芳烃通过历年改造,实现了芳烃联合装置内部、芳烃联合装置与乙烯装置、公用工程装置和周围化工园区之间的低温热联合深度利用,装置能耗大幅降低,同时为炼厂低温热应用提供重要参考。

浅谈芳烃联合装置热联合对装置平面布置的影响

芳烃联合装置工艺流程长,塔类设备多,塔顶介质低温热源多,目前国外、国内对二甲苯工艺均将塔顶低温热利用作为降低装置能耗的一个重要手段,这种低温热的统筹利用被称之为“热联合”。文中对国内外几种对二甲苯工艺“热联合”方式及其相应设备平面布置思路进行了介绍与分析,从而得出国内工艺“热联合”技术没有简单地照搬某一种国外工艺,而是将他们的特点相结合的“热联合”技术。

芳烃联合装置C_(8)芳烃资源在炼化一体化加工优化设计

通过对芳烃联合装置中C_(8)芳烃资源的全面分析以及节能方案的深入讨论,提出了一系列优化策略,以在提高装置经济性、降低运营成本和增强企业竞争力方面发挥积极作用,有助于进一步减少芳烃装置的能源消耗。

低温余热回收发电技术在芳烃联合装置中的应用

在传统的芳烃联合装置中,普遍缺乏对低温余热的回收利用,使装置的能耗较高,不符合绿色生产的要求。为促进芳烃联合装置中对低温余热的回收利用,本文主要探讨了当前低温余热回收发电技术的应用方案,对应用过程中可能存在的风险展开了分析,并进一步制定了风险防控措施,以保障芳烃联合装置的稳定运行。

芳烃联合装置蒸汽热泵回收低温热方案对比

综述了芳烃联合装置低温热利用技术,包括直接利用即与装置内工艺物料换热,以及采用热载体换热后外送、发电、热泵回收等间接利用的方案。结合甲、乙两个芳烃联合装置各自的背景特点,采用发生低品位蒸汽以回收蒸馏塔顶冷凝热,并使用蒸汽热泵将低品位蒸汽压缩至目标压力的方案,匹配了装置内、外的蒸汽需求,使得装置低温热得到高效回收。甲、乙装置的能耗分别降低了108.0,89.6 kgEo/t对二甲苯。该方案由于使用蒸汽作为主要工质和产物,对各石化企业芳烃联合装置均具有较好的适用性。

某芳烃联合装置低温余热利用方案研究

以某芳烃厂抽余液塔和抽出液塔塔顶低温热利用为例,提出取热设计原则,以及塔顶低温热发生蒸汽的操作条件和流程。对蒸汽升压和蒸汽发电两种利用方式进行了详细分析和计算,得到优化的设计方案:采用蒸汽升压方案时,宜采用螺杆式压缩机进行升压;采用蒸汽发电方案时,在占地允许的情况下凝汽推荐采用空冷器冷却,环境温度对净发电量影响较大,建议采用空气冷却器设计气温进行设计。对于蒸汽升压和蒸汽发电两种方案的选择,升压蒸汽应优先替代由较高品位蒸汽减压得到的蒸汽,此时方案效益最优;如无可替代的用户,当电价高于0.54元/(kW·h)时,推荐采用蒸汽发电方案。

芳烃联合装置低温热利用与流程优化

介绍了芳烃联合装置低温热利用与流程优化情况。利用抽余液塔与抽出液塔塔顶低温热生产热水,少量热水用来加热催化裂化装置除盐水,大部分热水通过第二类热泵生产0.35 MPa蒸汽并送去溶剂再生装置;甲苯塔塔顶气相热源除了少量用来替代异构化汽提塔3.50 MPa再沸蒸汽外,其余部分与重芳烃塔塔顶低温热一起生产0.62 MPa低低压蒸汽,大部分低低压蒸汽增压后作为芳烃抽提装置的再沸热源。该方案实现了芳烃联合装置内部与外部装置低温热的综合利用,优化了重芳烃塔与异构化汽提塔塔底换热流程。项目实施后,芳烃联合装置每年节能102.7 ktce, CO_(2)排放量减少256.1 kt,装置对二甲苯能耗降低3.22 GJ/t。

芳烃联合装置加热炉节能改造

芳烃联合装置通常是炼油化工企业最大耗能生产装置,特别是二甲苯单元的加热炉,能耗约占装置总燃料气消耗的55%。为进一步降低装置运行能耗,针对二甲苯分馏单元加热炉热效率低的问题,采用“95+高效超净工业炉余热回收技术”进行节能升级改造。改造后加热炉排烟温度下降60 K,燃料气费用每年节省1716万元,二氧化碳减排11721 t/a,氮氧化物排放减少4181 kg/a,具有明显的经济和社会效益,为同类加热炉的节能改造提供了宝贵的经验。

基于HIPS和夹点技术的芳烃联合装置火炬减排优化与实施

以某采用吸附法模拟移动床技术新建的单系列1.5 Mt a对二甲苯芳烃联合装置(其公用工程依托企业原有设施)为举例装置,针对全厂事故停电时,原有火炬系统的接收能力仅有500 t h,不能满足需求的问题,分别对装置中二甲苯塔、抽出液塔、重整油分馏塔实施高完整性保护系统(HIPS)措施,并对抽余液塔采用夹点设计优化,从而大幅度降低装置的火炬排放量。结果表明,应用HIPS和夹点技术后,装置火炬排放量从常规时的3790 t h降低到438 t h,满足了项目全厂事故停电时的火炬排放要求。

壳牌公司的新型分子筛催化剂可提高芳烃联合装置的经济性

壳牌(Shell)催化剂与技术公司通过双床层催化剂配置、创新钝化技术和高选择性的新型金属官能团设计合成的新型分子筛催化剂,具有高活性和高选择性。研究结果表明该催化剂可以显著提高芳烃联合装置的经济性。预计未来5年全球对二甲苯(PX)和邻二甲苯(OX)需求将持续增加,预计对于二甲苯异构化处理规模的复合年均增长率将达到3%。但由于约75%的PX和OX生产成本来自昂贵的原料,石化装置将面临利用最少能源却最大化提高PX和OX产量的挑战。

芳烃联合装置歧化催化剂器外再生总结

歧化单元为芳烃联合装置的重要组成部分。对比歧化催化剂器外再生剂标定结果和新剂技术协议值,发现器外再生剂性能基本达到新剂水平。对比器内、外再生剂投运后前4个月的运行数据发现:相近质量空速下,器外再生剂总转化率比器内再生剂略低,而总选择性略高,氢耗略低;随运行时间延长,器内再生剂运行维持在较高质量空速,反应温度略有升高;器内再生剂运行负荷105.4%,总转化率下降2.2百分点,总选择性下降0.5百分点;器外再生剂质量空速和反应温度相对稍低,这可能与所选装置处理量略低有关;器外再生剂运行负荷92.3%,总转化率下降2.45百分点,总选择性升高1.21百分点,化学氢耗降低0.1百分点。另外,在条件允许的情况下应控制反应总转化率在42%~44%,以平衡催化剂失活速率、选择性和能耗。

强化沸腾传热技术在大型芳烃联合装置中的应用

阐述了沸腾传热过程、沸腾传热机制及常用的强化沸腾传热手段,并以200万t/a大型芳烃联合装置为例,介绍了涉及沸腾传热过程的设备概况,比较了普通光管换热设备和使用强化沸腾传热技术的高通量换热设备的传热面积、设备质量。结果显示,采用强化沸腾传热的高通量换热设备,在相同的传热温差下,传热面积、设备总质量可以减少约28%,同时设备占地、管道投资均会有所减少。

低温余热回收发电技术在芳烃联合装置中的应用

介绍了传统芳烃联合装置中的低温余热利用现状,分析了低温余热回收瓶颈。为了高效回收低温余热,进行了设计创新,对二甲苯塔、抽余液塔、抽出液塔进行适度升温升压,使塔顶气相物流产生0.45 MPa低压饱和蒸汽以驱动汽轮机发电。为确保装置长周期稳定运行,制定了低温余热回收系统的风险防控措施。总结分析了低温余热回收发电技术所创造的经济效益和社会效益,并结合装置的实际运行情况,提出了下一步优化的方向和措施。

芳烃联合异构化装置对吸附分离的影响

260×10^(4)t/a芳烃联合异构化装置切入进料硫化前,吸附进料中对二甲苯与乙苯的质量浓度差值只有1.0%,物料切入并硫化后,浓度差达到20.0%以上,主要是约19.64%的间二甲苯转化为对二甲苯,结合异构化的反应机理,进一步证明了间二甲苯更容易异构化为对二甲苯的顺序反应机理。吸附进料中对二甲苯的质量浓度直接影响吸附分离系统的能力和效果,在UOP轻解吸剂模拟移动床LD-Parex技术中,在相同的ACCS参数下,对二甲苯与乙苯的浓度差达5.46%以上,产品对二甲苯的纯度才能达到99.80%以上。

吸附法芳烃联合装置低温热回收和高效利用

结合新建150×10^(4)t/a吸附法芳烃联合装置的特点,根据其低温热分布和能量使用等级,经全流程能量优化和热终端耦合分析,在抽出液塔顶副产低压蒸汽89 t/h(1.2 MPa),抽余液塔顶副产低低压蒸汽约250 t/h(0.6 MPa),重整油塔顶副产热水600 t(70~105℃,用于热水制冷),回收总能量约240 MW。其中89 t/h的低压蒸汽和120 t/h低低压蒸汽可在装置内直接消化使用,剩余150 t/h低低压蒸汽(含20 t/h凝结水闪蒸汽)通过整体齿轮压缩机增压到1.8 MPa(300℃),升级后的蒸汽可匹配到更多终端用户,实现能量的高效回收。这种高压比、大温升和大流量整体齿轮式压缩机是国内同类装置的首次应用。

芳烃联合装置仿真培训系统应用研究

本研究针对芳烃联合装置仿真培训系统的应用进行了深入研究。通过建立芳烃联合装置的仿真模型,结合虚拟现实技术,开发出一个可交互的培训系统,旨在提供一个有效的培训工具,提升操作员的技能和知识水平。本研究首先分析了当前芳烃联合装置的运行操作存在的弊端。利用虚拟现实技术将建立的模型转化为可视化的场景。通过虚拟现实头盔等设备,操作员可以身临其境地体验芳烃联合装置的运行过程,包括设备的启动、停止、调整参数等。系统还提供了实时的数据监控和故障诊断功能,能够帮助操作员更好地理解装置的工作原理和运行状态,并提供相应的操作指导。芳烃联合装置仿真培训系统具有广泛的应用前景。它不仅可以作为一种有效的培训工具,提高操作员的技能水平,还可以帮助企业节约成本,提高生产效率。未来,我们将进一步完善系统功能,拓展应用范围,为芳烃联合装置的运行和管理提供更加全面和深入的支持。

芳烃联合装置DCS系统的升级改造

介绍了将装置的DCS系统升级到CS3000系统的改造情况,分析了与其它控制系统数据通讯的解决方案。并通过2个复杂控制回路组态过程和分析,总结了DCS软件组态方面的特点,加深了DCS现场应用的理解和认识。

甲苯甲醇择形甲基化工艺在芳烃联合装置中的应用

针对甲苯甲醇择形甲基化技术在生产PX过程中具有甲苯利用率高的优势,提出了甲苯择形甲基化和重芳烃轻质化技术组合工艺方案,可替代芳烃联合装置中传统歧化单元。利用PRO/Ⅱ流程模拟软件研究了采用该组合工艺对芳烃联合装置产品产量和各单元装置规模的影响。研究表明,采用该组合工艺进行装置新建时,相对于传统歧化方案,对二甲苯产量增加约14%,苯产量下降约30%;组合工艺方案用于扩能改造时,在新增100 kt/a重芳烃资源的情况下,PX产品增加约22%,苯产量下降约24%;同时,芳烃联合装置中的对二甲苯分离、异构化以及二甲苯分馏等单元的负荷变化不大。该组合工艺结合了石油化工和煤化工技术,增加了芳烃资源,是一种具有良好工业应用前景的芳烃生产新工艺。

芳烃联合装置低温热的回收与利用

介绍了中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司芳烃联合装置低温热的回收和利用情况,通过对装置内歧化甲苯塔、重整油分馏塔和异构化脱庚烷塔等分馏塔顶流程的优化改造,利用低温余热,输出热水资源并靠提高除氧水温度增加自产蒸汽量,实现了芳烃联合装置内部、芳烃联合装置与炼油装置之间的低温热联合利用,装置能耗下降了1.26 GJ/t,每年节省20 kt燃料油。为进一步充分利用低温热资源,计划在吸附分离单元抽出液塔首次实施低温热的回收利用,实现芳烃联合装置低温热资源输送至厂区外企业,装置能耗可降低753.62 MJ/t,对于芳烃联合装置吸附分离单元的技术改造和新建装置的设计均具有重要的示范作用。

芳烃联合装置综合节能改造

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司芳烃联合装置综合节能优化改造主要是以降低工艺用能、提高能量转化和传输过程的效率为目标,采用新型塔板技术对芳烃抽提和对二甲苯装置的8个塔器进行改造,采用搪瓷管空气预热器对加热炉余热回收系统改造。改造后,装置运行平稳,产品质量合格,加热炉热效率由89%提高到92%。标定结果显示,装置每年能耗降低427.76 G J,三苯单位能耗降低1.06 G J。