尹大元[1]2016年在《丙烷脱氢工艺优化》文中研究表明针对某公司的丙烷脱氢制丙烯装置进行了计算机模拟及优化,解决了该公司在实际生产中所遇到的实际问题,对达到该公司生产装置的高负荷、长周期、稳定运行以及节能降耗具有重要的实用价值。采用Aspen Plus软件建立了某公司丙烷脱氢制丙烯装置物料平衡及能量平衡的模型。针对该公司丙烷—丙烯分离塔出现工艺波动的问题,给出不同操作模式下的工艺参数;计算出最大负荷,并给出增加负荷的主要瓶颈;给出由于丙烷—丙烯分离塔采用空冷导致夏季负荷受影响的解决办法。针对该公司脱除重组分塔塔釜物质可以回收利用的问题,设计了精馏塔,把原本只用于燃料的重组分塔塔釜物分离成新产品,并优化了精馏塔的相关工艺参数;不但给出了增加新产品从而提升收入的具体措施,而且还将消耗降到最低。采用Aspen Energy Analyzer建立该公司反应单元的换热网络模型,进行夹点分析得出改进方案,并采取了相应的技术措施,最终可为企业每年节约能源费用560万元。通过项目的实施,提高了丙烷—丙烯分离塔的稳定性;从废弃的燃料中精馏得到了一种新产品;节约了能源费用。
屈雪利[2]2012年在《降低液化气C_2含量的吸收稳定模拟与优化》文中提出催化裂化作为最具代表性的重质原料轻质化加工技术在提高原料加工深度和优化产品分布等方面发挥了重要作用。轻质烯烃如聚丙烯产品市场的繁荣,为小分子烯烃重要来源之一的催化裂化家族工艺的技术革新提供了广阔的空间,催化裂化装置已逐渐转型为转化率高、产品方案调节度大、气体烯烃含量高的燃料-化工型功能化装置。裂化气产率显著提高、丙烯含量增加,吸收稳定系统及气体分馏装置能否经济、高效地回收丙烯已成为衡量燃料—化工型催化裂化装置经济效益的重要依据。本文通过物料平衡、流程模拟论证了液化气进料C2-含量较高是气分装置丙烯收率难于提高的主要原因。借助PRO/Ⅱ流程模拟软件优化气分单元操作,降低液化气C2含量可有效减少脱乙烷塔顶丙烯损失。当液化气中C2-/C3=(χ)降低至0.004时,不经脱乙烷操作即采用双塔流程可得到合格丙烯产品,丙烯收率达到99%以上；当C2-/C3=(χ)降低至0.0024时,原三塔流程脱丙烷塔、丙烯精馏塔设备、换热器负荷范围满足双塔流程设备要求。为实现高丙烯收率的双塔流程,须调整吸收稳定系统液化气C2含量工艺要求。本文以催化裂化吸收稳定系统实际生产数据为参考,经模拟分析得到解吸塔冷进料双塔流程中影响液化气C2含量的主要因素是解吸塔内温度、压力及釜液工艺规定,优化后C2-/C3=(χ)降低至0.0024；与双塔流程联用后丙烯总收率自96.6%提高至98.5%,显著提高了企业经济效益。
齐卫刚[3]2015年在《催化裂解多产丙烯工艺产品分离流程优化及热力学分析》文中研究表明随着市场对丙烯需求的增加,传统的蒸汽裂解联产丙烯的工艺已经很难满足我国市场的需求,因而催化裂解多产丙烯的技术蓬勃发展。随着多产气工艺的研发与应用,作为催化裂化产品分离系统的吸收稳定装置出现了产品质量下降,装置能耗大等问题。针对吸收稳定装置出现的问题,本文对常规分离流程进行了分析,并提出相应的改进方法。本文以某炼油厂两段提升管催化裂解多产丙烯装置的产品作为进料,利用Aspen Plus对吸收稳定-气分装置进行了模拟,并将模拟结果与标定结果进行对比,确定模拟结果的正确性。根据模拟结果对装置进行了能耗分析,得到流程中能耗的集中点,之后对装置中每一个设备进行（火用）损失计算,得到流程中装置能量利用率较低的设备,为流程的改进提供了方向。针对常规吸收稳定-气分装置中出现的问题,对物流中每种组分的分离方式进行了考察,主要考虑精馏和吸收解吸两种分离方式。通过分析可以得出利用吸收解吸来分离C2和C_3组分的能耗较低,且最佳操作压力为1.1MPa;利用精馏方式来分离C_3和C_4组分的能耗较低;利用吸收解吸来分离C_4和汽油组分的能耗比较低。为了减少吸收稳定-气分装置的能耗,本文提出了一种新型的节能流程。改进流程中有两套吸收解吸系统,第一套吸收解吸系统的操作压力为0.5MPa,其主要作用是利用混合碳四吸收汽油组分;第二套吸收解吸系统是利用混合碳四分离C2和C_3组分。在改进流程中停开脱丙烷塔,液化气组分直接进入丙烯精制塔,分离出高纯度的丙烯产品。经过能耗分析发现,改进流程总的单位能耗节省了10.08%,同时（火用）损失也减少了17.74%,表明改进流程的能耗大大地降低,能量利用率更高。
路浩宇[4]2008年在《气体分馏装置的动态模拟》文中研究说明本文对液化石油气(LPG)气体分馏装置进行了全流程动态模拟,同时为深入了解精馏塔操作特点和行为特性,还对精馏塔进行了动态建模。气体分馏系统主要包括脱乙烷塔、1#丙烯塔、2#丙烯塔、换热器和泵设备、管网、蒸汽发生设备等。本论文在充分熟悉这些设备的基础上,分别建立了这些设备的数学模型并选择了适宜的解法。最终形成的动态模拟软件应用于实际生产装置的实时仿真,取得了良好的结果。该软件的仿真结果与装置的实际生产数据比较接近,基本反映了气体分馏系统整个过程的规律,可对气体分馏工艺过程进行模拟仿真。从整套工艺装置的模拟情况看,模拟过程能够很好地反映出装置实际运行情况,具有较好的动态特性,不仅可以用来进行仿真培训,还可用于技术人员对工艺过程的技术改造以及控制系统的研究。此研究成果己成功地应用于天津沿海某炼油厂气体分馏车间的职工操作培训。在对精馏塔进行动态模拟时,在稳态模拟的基础上,进行合理的假设和简化,应用“超理论级”模型实现了装置中精馏塔的实时、动态仿真。
郭真[5]2016年在《乙烯装置深冷系统模拟研究》文中研究说明深冷系统是乙烯装置中重要的工艺单元,是裂解气进行低温分离的前提。在此单元中,多台制冷压缩机为裂解气冷凝提供冷量;同时,从裂解气中分离出来的低温组分也被送回此单元换热,以回收其携带的冷量。因此,与此单元关联的设备和工艺物流非常多,是乙烯装置中流程最复杂的单元。燕山乙烯装置历经多次改造,深冷系统流程更复杂。其中,并联的冷箱和制冷系统之间相互影响,系统易产生波动,并且难于恢复平衡。因此,对其进行深入的研究十分必要。本文利用APSEN PLUS流程模拟软件,按照实际的深冷系统流程建模,在此基础上分别对制冷系统和冷箱进行流程模拟和研究。对单组分制冷系统,研究了流程中采用的节能技术,如设置合理的温度级、过冷、热泵流程、分级节流降压等;对于二元制冷系统,研究了二元冷剂的特性,并根据模拟计算的结果指出二元冷剂中各组份的作用及合理的含量;对于冷箱,根据计算结果给出各换热器的最小传热温差位置及数值,并指出冷箱在操作时应同时关注热平衡和最小传热温差。对新、老冷箱操作问题进行讨论,结论是优先稳定老冷箱,再调整新冷箱。
刘霞[6]2018年在《环氧氯丙烷过程模拟与优化》文中研究说明丙烯高温氯化法是国内外应用广泛的环氧氯丙烷(Epichlorohydrin,ECH)生产工艺,工艺过程主要包括氯丙烯、氯醇化和环氧三部分。该方法生产过程灵活、工艺成熟、操作稳定,但不可避免地存在能耗大的问题。采取有效的节能措施,实现装置的节能增效是十分必要的。本文建立了丙烯高温氯化法制取环氧氯丙烷装置的数学模型,并以此为基础运用夹点技术对装置的换热网络进行了分析优化。本文利用Aspen Plus对高温氯化法生产环氧氯丙烷装置进行了全流程模拟。根据工艺过程中各部分物系性质的不同,选择合适的物性方法;对流程中的塔设备选择RadFrac进行模拟,换热设备选择Heater、HeatX进行模拟。同时选择合适的收敛方法,规定各单元模块的过程参数,实现了对环氧氯丙烷装置的模拟。流程模拟的结果与设计数据吻合良好,说明选用了准确可靠的单元操作模型及合适的物性方法来模拟环氧氯丙烷装置,可为装置的节能研究提供准确的基础数据。运用灵敏度分析对装置中主要精馏塔的操作参数进行了优化,基于优化后的模拟结果,提取出夹点设计所需要的物流数据。设定系统的夹点温差为20℃,根据夹点设计原则设计装置的最大热回收网络。该方案的热公用工程用量为8637.72 kW,冷公用工程用量为17839.10 kW。与现有换热网络相比,可节省热公用工程3150.64 kW、冷公用工程3223.50 kW;热公用工程节能26.73%,冷公用工程节能15.30%,投资回收期为0.16年。基于装置的流程模拟结果,在不改变工艺流程的基础下,依据换热网络的改造策略,利用夹点技术对现有换热网络进行分析,并改造其中违背夹点设计的换热过程。在夹点温差为20℃的条件下,依据夹点技术对现有换热网络进行改造,该方案所需要的热公用工程用量为8913.23 kW,冷公用工程用量为18187.47 kW。与现有换热网络相比,可分别节省冷、热公用工程2875.13 kW;热、冷公用工程分别节能24.39%、13.65%,投资回收期为0.18年。
黄琦琳[7]2017年在《重油催化裂化气体分馏装置工艺模拟与优化》文中提出中石油辽河石化公司第二联合运行部气体分馏装置从建装置至今已经经历了多次装置大检修和优化改造,装置生产能力得到了较大提升,但是在生产中仍有一些问题需要解决,如在装置日常生产操作中存在气分原料C3含量波动大、各塔生产操作参数有待优化、回流比不合适、装置生产时能耗较高等问题。本文运用Aspen plus模拟系统对辽河石化公司第二联合运行部气体分馏装置日常生产操作中存在的问题进行了研究和优化并对该装置实际生产中节能降耗措施进行探究,通过Aspen plus模拟系统对该装置的三个精馏塔进行逐一优化,得到优化参数后,来及时应对气分原料C3含量变化和其他生产问题,在保证气分装置产品质量合格的前提下,找出各塔操作参数(进料温度、回流比、压力等)对装置生产及能耗的影响。气体分馏装置的调优目标是:在保证产品丙烯纯度≥99.60%(wt)的条件下,运用Aspen Plus流程模拟软件找出优化参数后,有重点的调整参数来应对原料和工况变化,使得丙烯损失降到合格范围内,找出各塔圧力、温度、回流比、产品质量要求等参数对装置操作条件、能耗的影响,如模拟优化后将脱丙烷塔回流比由目前的1.65降至1.35,压力尽可能采取低压操作,而脱乙烷塔进料温度在45~50℃比较适宜,既能确保丙烯塔进料中乙烷含量≯0.0015(v/v),脱乙烷塔顶排放干气中丙烯含量不至于过多,丙烯损失较小,又能降低塔底热源用量。丙烯精馏塔的进料位置在72~80塔板进料时为最佳进料位置,此时丙烯精馏塔塔顶冷却负荷和塔底热负荷、回流比均最小,并且塔顶、塔釜丙烯含量均能达到合格指标分离效果最好。丙烯精馏塔优化后将回流比由目前的18降到14,可降低塔底热负荷23.98%,提高装置经济效益。将优化后的参数运用于实际生产操作后,各塔运行平稳,产品质量符合要求,为装置运行管理、故障分析以及操作优化提供了理论依据。
秦倩倩[8]2012年在《化工装置换热网络的分析与优化》文中研究说明石油、化工等工业部门都是耗能大户,提高生产技术,降低生产过程的能耗始终是企业提高产品市场竞争力的重要措施。有效地回收炼油等行业生产过程中的能量和提高能量利用率对生产中的节能降耗具有重要意义。因此,模拟分析石化装置用能状况,提出节能方案,优化换热网络结构、减少公用工程量、最大限度的回收能量,对提高石化企业市场竞争力和实现我国国民经济持续发展具有重大的现实意义。本文首先通过PRO/Ⅱ软件模拟优化气体分馏常规五塔流程中各塔的操作参数,并分析其用能情况,找出系统的用能“瓶颈”所在,即丙烯-丙烷分离系统,其能耗占装置总能耗的60%。针对丙烯-丙烷分离系统,提出热泵精馏的工艺流程。利用PRO/Ⅱ模拟软件对其热泵流程进行工艺参数选择及用能情况分析,和常规五塔工艺流程比较,每年可节省操作费用2943万元,节能效率为43.38%。节能效果显著。其次,依据热力学基本原理,对气体分馏的两种工艺流程装置进行有效能分析。最后利用夹点技术分别对两种工艺流程装置的换热网络进行分析和优化。优化后的气体分馏常规五塔流程的换热网络在不增加设备投资费用的基础上可节省加热公用工程量712.29kW,冷却公用工程量712.29kW。气体分馏热泵流程系统优化后的换热网络在不增加设备投资费用的基础上节省加热公用工程量289.67kW,冷却公用工程量289.67kW。优化后的换热网络节能效果显著,节能方案可行且对现有气分装置的节能改造具有一定的指导意义。
王娟[9]2017年在《两套乙烯装置生产优化的工艺研究》文中提出全世界范围内,乙烯供需继续稳步增长,至2015年,世界乙烯生产有效能力从405万吨/年增至1.60亿吨/年。从我国的乙烯发展角度看,上世纪70年代在上海、南京等地引入的日本10万吨乙烯生产线,再到目前武汉乙烯、中科乙烯等一批百万吨世界级规模的乙烯生产线,可以说这些都是引进了国外技术进行开车而后逐步优化而来。目前中石化等国内化工龙头已经建立了具有自我自主知识产权的乙烯裂解炉专利以及分离流程专利,并且在武汉80万吨大乙烯中进行了成功的运用。但是相当一部分老装置的技术特点还是比较落后。在产量增长的同时,各类型专利商设计的装置的优化操作对于乙烯具有较大的意义。因此,在实际生产中,技术人员与科研人员就需要集合乙烯装置技术发展的最新成果,仔细研究生产过程中的各个与产品质量、工艺能耗有关的情况,在本文中找到限制目前装置优化的点。通过技术改造,消除瓶颈制约,在稳定运行的前提下,挖潜增效,以此来改变我国乙烯工业落后面貌。国内某大型乙烯工厂两条乙烯生产线同时进行生产,并且流程设计理念不同。其中1#线技术是1989年引进的鲁姆斯的工艺包进行开发而成。2#线是美国SW公司的工艺技术。两种工艺路线的思路不同。不同于其他仅仅只有一条生产线的乙烯厂,该装置2条生产线可以独立运转,当发生开停车或者事故状态时候,两条生产线还可以通过不同的跨线实现物料的回收或者两个系统之间负荷之间的平衡。近几年来,中石化、中石油等国内大型乙烯企业对于乙烯工业的生产优化尤其是基于各种模型的在线优化生产极为重视,开发了诸如燕山石化基于ASPEN在线实时优化的RTO模式和单设备的APC控制优化,APC控制以及全流程的优化操作是目前乙烯的研究前段,论文对近年来我国的乙烯装置规模、能耗、运行项目、技术线路、蒸汽裂制乙烯装置等作了较全面的调研,基于某乙烯厂的1/2两条线为研究对象,通过开展对两条生产线之间的操作条件的情况排摸,搜集各种固定设计投料模式下各个单位设备的运行数据,通过大数据的分析,建立不同的模型。在原料条件有所固定的情况下,通过参数的墨迹和优化,以降低一些设备的操作损失或者能耗,具体为:(1)从炉型与适应原料的角度,按照SPYRO分析数据与实际的深度控制系统数据进行验证,结果表明,通过现有的深度控制系统在裂解炉实际运行期间后台计算出来的裂解炉深度值,与SPYRO模型数值基本接近,可以达到实时控制的要求。(2)针对不同原料在典型裂解炉的裂解性能进行了标定,并得出了典型裂解炉在不同原料时得到最高产率时的裂解炉炉管出口温度,同时对压缩、深冷分离进行了初步的研究。(3)结合一些目前国内流程的乙烯APC控制技术,结合装置实际运行的裂解炉的裂解深度的控制技术;在一定的裂解气压缩机一段吸入口的压力对裂解炉系统的影响;得出了冷区乙烯塔、丙烯塔的运行等初步研究基础。(4)探讨了适合两套乙烯装置运行的基本手段,同时初步研究了1#、2#线之间的跨线的运行特点,获取优化运行点论文的研究体系和获得的结果,具有在乙烯高附加值收率方面具有重要的指导意义。
孙卫国[10]2007年在《丙烯精馏塔过程模拟》文中认为利用Aspen Plus及Aspen Dynamics模拟软件对丙烯精馏塔的操作进行了稳态及动态模拟,通过模拟结果与实际操作结果的对比,验证了DJ型塔板具有高效率和大通量的优点,利用模拟结果与设计数据的对比关系,对液泛系数模拟值进行了76%的合理修正,开辟了以普通塔板代替DJ型塔板进行过程模拟的新方法,得出该塔的理论板数为128块,多于改造设计的估算值118块,表明改造设计对理论塔板数估算偏少导致实际塔板数不足是第一次改造不成功的主要原因。确立了合理的模拟优化步骤:确定模拟输入初值→最佳进料位置→最佳回流比→最佳产出量范围→其他优化参数。总结出了丙烯精馏塔的优化调整规律:在相同进料组成下,当进料量增加时,最佳回流比及最佳进料位置固定不变,塔釜产出量增大,产出量的可调整范围也相应扩大,塔顶冷却器负荷、塔釜再沸器负荷增大,塔釜温度基本不变,液泛系数增大;在相同进料量下,当进料组成中丙烷含量增加时,最佳进料位置板数增大,最佳回流比增大,塔釜产出量增大,产出量的可调整范围也相应扩大,塔顶冷却器负荷、塔釜再沸器负荷增大,塔釜温度降低,液泛系数增大。操作优化后,塔顶丙烯浓度在99.63%~99.65%,塔釜丙烯浓度在5.43%~7.92%。两塔位置对换,有利于大加工量下的操作。动态特性表明,无论是进料量、进料组成还是回流量扰动,均对操作产生了较大影响,主要体现在406塔釜温度、冷却器负荷、再沸器负荷、塔顶丙烯浓度、塔釜丙烯浓度、塔顶产出量、塔釜产出量的波动上,尤其是塔顶产出量和塔釜产出量不仅波动大,而且响应迅速,塔顶丙烯浓度及塔釜丙烯浓度的响应速度缓慢,波动持续时间均超过3h,动态特性要求操作人员必须采取比较平稳且循序渐进的方式进行操作调整。仪表调节规律对动态特性具有重要的影响。
参考文献：
[1]. 丙烷脱氢工艺优化[D]. 尹大元. 天津大学. 2016
[2]. 降低液化气C_2含量的吸收稳定模拟与优化[D]. 屈雪利. 西安石油大学. 2012
[3]. 催化裂解多产丙烯工艺产品分离流程优化及热力学分析[D]. 齐卫刚. 中国石油大学(华东). 2015
[4]. 气体分馏装置的动态模拟[D]. 路浩宇. 北京化工大学. 2008
[5]. 乙烯装置深冷系统模拟研究[D]. 郭真. 北京化工大学. 2016
[6]. 环氧氯丙烷过程模拟与优化[D]. 刘霞. 青岛科技大学. 2018
[7]. 重油催化裂化气体分馏装置工艺模拟与优化[D]. 黄琦琳. 东北石油大学. 2017
[8]. 化工装置换热网络的分析与优化[D]. 秦倩倩. 西安石油大学. 2012
[9]. 两套乙烯装置生产优化的工艺研究[D]. 王娟. 江苏大学. 2017
[10]. 丙烯精馏塔过程模拟[D]. 孙卫国. 天津大学. 2007
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