武兴彬[1]2000年在《乙烯装置制冷量平衡研究》文中研究指明随着大庆油田开发的深入，原油伴生气也就是湿天然气的数量减少，因此以湿天然气为原料的天然气深冷分离装置所产的液体天然气数量减少；油田原油稳定装置生产的轻烃组分变重。结果是乙烯装置的原料变重，原设计的装置已不能很好适应原料的变化，制冷系统冷量平衡困难。解决这样的问题有两种方法：一种是对制冷系统进行改造，扩大其能力；另一种是在制冷系统基本不作变动的情况下，减少工艺系统的冷量消耗。针对制冷系统存在的问题，本文通过对大庆乙烯装置冷量使用比较集中的前冷流程的比较分析，提出了为减少冷剂消耗，降低乙烯、丙烯制冷压缩机负荷，前冷流程改造的方案。 通过对SRK，PR，BWRS方程用于汽液平衡计算结果的比较，并结合原设计数据使用SRK方程的实际情况，为比较方便，选用了SRK方程来计算热力学函数。 利用ASPEN P1us流程模拟软件作为软件平台，建立了前冷系统、乙烯制冷系统、丙烯制冷系统的稳态模拟模型，并把其模拟结果与S&W公司提供的原设计数据进行对比，对模型进行了验证。 在验证了模拟模型的基础上，对选定的三种流程改进方案作模拟计算，计算出各种方案情况下，制冷压缩机的功耗和冷剂循环量，为该装置的改造提供了可靠的参考数据。
刘刚[2]2014年在《乙烯装置分离冷区系统影响乙烯收率的因素分析研究》文中研究表明石油化工行业的科学研究和产业发展对乙烯生产工艺和乙烯分离水平提出了新的更高的要求,乙烯生产技术是石油化工的核心技术,乙烯装置是石油化工的核心装置,乙烯收率是乙烯装置的重要经济技术指标之一,追求高乙烯收率、提高经济效益是乙烯装置的共同目标。乙烯工厂的分离装置,乙烯回收率高低对工厂的经济效益有很大的影响,它是评价分离工艺和设备是否先进的一项重要经济技术指标。分离系统的乙烯损失对整个装置的乙烯回收率有着较大的影响。论文介绍了国内外乙烯行业发展的现状,对乙烯装置生产工艺流程进行了说明。本文结合乙烯生产实践和装置实际技术数据,主要分析研究乙烯装置分离冷区系统影响乙烯收率的几方面因素,着重论述分析了中国石油兰州石化公司460kt/a乙烯装置分离冷区系统的生产技术和工艺流程,主要论述了乙烯装置深冷分离系统影响乙烯收率的几个主要因素,对分离冷区脱甲烷塔、冷箱、甲烷膨胀/再压缩机和乙烯冷剂、丙烯冷剂,以及脱乙烷塔、乙烯精馏塔影响乙烯损失的原因进行详细分析和问题探讨,重点以脱甲烷塔为主,进行因素分析和问题探讨,阐述了乙烯装置脱甲烷塔和冷箱的操作条件和数据分析对比,指出了冷箱实际换热温度与设计值存在的差别,并着重分析说明了造成乙烯损失较高的原因。在深冷分离装置中,需要在-90℃以下的低温条件下将乙烯与氢气及甲烷进行分离,其冷冻功耗约占全装置冷冻功耗的50%左右,它的操作效果严重地影响产品的纯度和以后的分离工序,所以是裂解气分离的关键。在乙烯装置分离系统中,经过脱甲烷塔和冷箱分离后的尾气中乙烯损失所占比例最大,尾气中的乙烯损失占分离系统乙烯总损失量的75%左右,是降低和减少分离系统乙烯损失的重点所在。乙烯装置分离冷区深冷分离系统冷箱出口尾气中乙烯损失在分离系统乙烯损失总量中所占比例最高,乙烯装置的尾气出口乙烯含量在1650ppm左右,约90%是从脱甲烷塔塔顶的尾气中损失掉的。通过降低脱甲烷塔进料温度和适当提高塔顶压力,可使脱甲烷塔顶尾气中乙烯损失量降低350ppm,乙烯损失量降低107.3t/a。
易莉芝[3]2010年在《液货乙烯/乙烷BOG再液化工艺优化》文中研究说明乙烯工业是石油化工的龙头,是衡量一个国家石油化工的规模和发展程度的标志。随着我国经济的持续快速发展,对乙烯的需求持续增加,现有产量已远远不能满足市场需求,必须进口大量乙烯、乙烷满足需求。由于乙烯低温液化后约为原来体积的1/490,乙烷作为乙烯工业的原料,与乙烯性质类似,液化乙烷的体积为原体积的1/435,十分有利于运输和储存,由此低温乙烯/乙烷运输船应运而生。在液货乙烯/乙烷运输船上通常装有一特殊的制冷装置—再液化装置,进行乙烯/乙烷BOG的再液化,以控制液货舱内的温度和压力在允许操作范围内。BOG再液化工艺在保障液货乙烯/乙烷运输船运营的安全性和经济性方面发挥着重要作用。本文论述了国内外低温液化气船的发展现状和BOG再液化技术的研究现状。针对现有液货乙烯/乙烷运输船的BOG再液化流程存在制冷剂不环保、能耗高、液化效率低等不足之处,提出了一种优化的乙烯/乙烷BOG再液化流程。通过对再液化工艺流程的研究,采用模块化理论,对压缩机、换热器、节流阀、混合器等流程设备建立数学模型,并对整个工艺流程进行模拟。分别选取P-R方程和SRK-hexamer方程计算乙烯、乙烷和制冷剂的相平衡,并结合LKP方程计算工质的焓、熵,提高了模拟计算的精度。利用火用分析理论,对各流程设备建立火用分析模型,进行了系统火用分析。从火用效率的角度,比较了现有的和优化后的乙烯/乙烷BOG再液化制冷系统的性能。结果表明:在本文研究工况下,优化后的乙烯/乙烷BOG再液化制冷系统的火用效率为31.05%,相比现有流程27.38%,提高了13.4%,研究结果可为液货乙烯/乙烷运输船BOG再液化流程的设计和制造提供理论依据和技术支撑。
刘永[4]2003年在《乙烯装置冷量平衡的研究》文中指出随着大庆油田开发的深入，原油伴生气(湿天然气)的，产量逐渐减少，冈此以湿天然气为原料的天然气深冷分离装置所产的液体烃量减少；油田原油稳定装置生产的轻烃组分变重，结果是乙烯装置的原料变重，原设计的装置已不能很好适应原料的变化，制冷系统冷量平衡困难。解决这样的问题有两种方法：一种是对制冷系统进行改造，扩大其生产能力；另一种是在制冷系统基本不作变动的情况下，减少工艺系统的冷量消耗。针对制冷系统存在的问题，本文通过对大庆乙烯装置冷量使用比较集中的前冷流程的比较分析，提出了为减少冷剂消耗，降低乙烯、丙烯制冷压缩机负荷，前冷流程改造的方案。 通过对SRK，PR，BWRS方程用于气液平衡计算结果的比较，并结合原设计数据使用SRK方程的实际情况，为比较方便，选用了SRK方程来计算热力学函数。 利用ASPEN Plus流程模拟软件作为软件平台，建立了前冷系统、乙烯制冷系统、丙烯制冷系统的稳态模拟模型，并把其模拟结果与S&W公司提供的原设计数据进行对比，对模型进行了验证。 在验证了模拟模型的基础上，对选定的三种流程改进方案作模拟计算，计算出各种方案情况下，制冷压缩机的功耗和冷剂循环量，为该装置的改造提供了可靠的参考数据。
谢娜[5]2014年在《乙烯深冷分离中混合工质制冷系统研究》文中提出乙烯是石油化工生产有机原料的基础，乙烯产量是衡量一个国家工业发展水平的重要标志。近年来我国乙烯工业得到飞速的发展和进步，但目前仍然存在效率较低、能耗过大等问题，我国的乙烯工业仍有较大的发展空间。目前在乙烯装置常使用的深冷系统有复叠制冷系统和混合冷剂制冷系统，其中混合冷剂制冷系统主要有二元制冷和三元制冷，本文将重点对乙烯装置中的深冷系统进行分析和优化。本文首先分析某200kt/a乙烯装置中的用冷需求，将乙烯装置的深冷分离过程分为变温冷却过程和定温冷凝过程，变温冷却过程指的是裂解气的预冷过程，定温冷凝过程指的是乙烯装置中各塔塔顶冷凝器中的换热；再分析乙烯-丙烯复叠制冷系统的换热集成曲线，可知在裂解气的预冷阶段，冷热物流换热温差较大。故提出一种组合制冷系统，它集成了纯工质复叠制冷和混合冷剂制冷，在各塔塔顶冷凝器中的换热采用纯工质复叠制冷系统，多元混合冷剂制冷系统为乙烯深冷分离的变温换热过程提供冷量。并用AspenPlus软件对混合冷剂系统进行建模，采用遗传算法优化，得到了节能21.9%的优化结果。混合冷剂制冷系统相比于纯工质制冷系统更适用于大温程变温降温过程，在一定的蒸发压力下，通过调整混合冷剂的配比，可以使冷热物流曲线匹配得更好，尽可能减小换热温差，减小换热过程的不可逆损失；还可以简化设备，节省投资。针对混合制冷剂换热过程复杂的特点，采用广泛应用的Chen公式和Shah公式计算混合冷剂的沸腾换热系数和冷凝换热系数，并将两组公式联立迭代求解计算乙烯塔顶冷凝器中乙烯蒸气与三元冷剂的换热过程。分析结果可知，混合制冷剂沸腾换热在干度较小时换热系数小，在干度较大时换热系数大。混合制冷剂的强制对流换热系数在流动沸腾换热系数占主导作用。某乙烯装置的深冷系统采用了三元冷剂制冷系统。本文针对该装置目前运行存在的乙烯塔压过高等问题进行分析，并提出串并联方式增设乙烯塔顶板翅式冷凝器的改进方案，较好的解决了现有的问题，能使乙烯装置高效稳定安全的运行。
李军[6]2004年在《果蔬气调库及其控制方式的研究》文中进行了进一步梳理气调贮藏是指同时利用人工制冷制造低温环境和调节气体介质成分的方法，建立特定适宜的低温、氧含量、二氧化碳含量、乙烯含量和相对湿度的贮藏环境条件的技术手段。其特点归结起来就是：可保持新鲜果蔬的原有品质，减少贮藏损失，抑制果蔬的生理病害及延长贮藏期和货架期。 一座完整的气调库主要由库体结构、气调系统和制冷加湿系统三大部分组成。对一个气调库来说，气调系统是气调库的核心。气调库因为对水果的保鲜要求很高，除了对气体成分控制外，还需要注意温度场的波动和水果的干耗，这两点对于气调库是至关重要的。针对以前气调库在使用过程中的问题，本文从制冷方面着手解决，并推广到实际工程中，成果是明显的。 温度场的波动主要是两个原因引起的：蒸发温度的波动及控制的精度，也就是气调库的热负荷要与机器的负荷相匹配。以往的冷库中冷源有两种方式，一种是氟利昂机组单机对单个冷库直接制冷方式，一种是乙二醇间接制冷方式。 氟利昂单机单控方式是指每个冷库的制冷系统由一套或两套独立的氟利昂制冷机和冷风机组成，根据温度控制其自动开停，由氟利昂直接在冷风机内蒸发来降温。乙二醇间接制冷方式是通过低温盐水机组将乙二醇降到一定温度，通过循环泵将乙二醇溶液供到需要制冷的气调库内换热器中，再由换热器对库内环境进行制冷。通过调节乙二醇溶液的流量来调节制冷量。 本文通过比较以上两种制冷方式的优缺点，说明多机头并联机组，是目前最适合用于气调库的制冷设备。 并联机组的关键点有三个：(1)润滑油控制系统(2)蒸发压力控制系统(3)电脑控制器。 西安建筑科技大学 本文的主要内容是根据并联机组的特点和技术要求，研制开发了并联机组的润滑油控制系统以及专门用于多台压缩机综合管理的电脑控制器。通过自行开发研制润滑油控制系统和电脑控制器，降低了气调库的设备成本，取得了一定的经济效益。
孔亮[7]2014年在《乙烯装置冷端分离系统集成研究》文中研究说明以乙烯冷端分离装置为代表的低温精馏系统的合成包含三方面的内容，分离序列、换热网络以及制冷系统的设计，这三部分相互关联，存在复杂的耦合关系。传统的设计方法按顺序依次设计分离序列、换热网络和制冷系统，而现有的精馏系统合成的研究通常并非针对于低温过程，在设计精馏序列时更多考虑换热网络的集成，制冷系统往往被分离出来单独设计。由于低温过程的能耗很大一部分来自于制冷系统，这样的设计方法难以保证系统的总费用最小。本研究将制冷压缩机轴功消耗目标引入到低温精馏系统的设计中，在优化设计过程中可同时考虑分离序列、换热网络和制冷系统，在不需要获得换热网络具体结构以及制冷系统结构的前提下，获得年总费用最优的分离方案。本文针对低温精馏系统建立了一个混合整数非线性规划模型并对其优化求解，模型中分离序列的结构参数为离散变量，压力、回流比等操作参数为连续变量。利用基于轴功消耗为目标的夹点分析理论，使该模型跳过了换热网络和制冷系统的具体设计过程，将分离序列与制冷系统的轴功直接对应起来，并用轴功作为目标评价系统的能量费用。该模型中不包含换热网络和制冷系统的结构参数，从而大大缩减了模型的规模，降低了求解的难度。基于轴功消耗为目标的夹点分析方法从热力学角度上保证了系统具有理论上最优的换热网络和制冷系统的配置，可使本文所提出的方法获得最优分离序列方案。该模型用于合成乙烯冷端分离系统，成功得到了比实际工业装置总费用更优的分离方案。
张诗悦[8]2017年在《混合冷剂制冷的天然气液化工艺研究与分析》文中进行了进一步梳理天然气液化过程是一个能耗非常高的过程,出于这个原因,需要研究液化过程的关键因素对流程性能的影响。本论文针对影响液化工艺能耗的因素进行优化,得出天然气预冷后的温度、制冷剂的蒸发压力和冷凝压力、混合制冷剂的组成是降低能耗的关键操作因素,压缩机是LNG厂的主要能耗单元,所以以LNG的比功耗为目标函数,以上述7个影响因素作为优化变量对流程进行优化。用HYSYS优化器优化的结果表明,压缩机的功耗降低32.6%,LNG换热器内冷热复合曲线匹配程度也更好,也就是说LNG换热器的换热效率提升了。考察天然气中甲烷的含量变化,对流程参数进行优化,用MATLAB软件对优化后的结果做拟合,得出混合冷剂配比与比功耗之间的二次多项式拟合方程,对拟合方程进行取值范围内的最小值求解,将其代入实际生产中进行验证,结果表明两者的值分别为3.4973和3.5148,相差为0.5%,误差较小,符合工程要求。在优化后流程的基础上对液化装置进行有效能分析,结果表明天然气液化流程中压缩机的有效能损失最大,提出两种工艺改进方案,一是将混合制冷剂两级压缩改为三级压缩,结果表明压缩机的有效能损失由5028kW降低到4703kW,降低了 6.46%,有明显的效果;二是闪蒸气换热,压缩机的有效能损失由由5028kW降低到4838kW,降低了 3.78%,有效果。
徐鹏, 王瑶, 谢春丽[9]2011年在《乙烯装置开车时冷箱高温原因分析及处理》文中进行了进一步梳理抚顺乙烯装置检修后开车过程中针对冷箱高温的情况,对丙烯制冷系统、乙烯制冷系统开车时各参数进行分析,结合丙烯制冷系统和乙烯制冷系统及甲烷-氢系统的复迭制冷关系,判断开车过程中冷箱温度过高的原因,通过采取相应措施使装置尽快恢复开车并开车成功。
王清江[10]2006年在《压缩机轴端密封改造设计与研究》文中研究表明随着密封技术的不断发展,原来压缩机普遍采用的浮环密封在技术上逐渐处于劣势,相对于干气密封暴露出运行不稳定,泄露量大,运行成本高,存在环境污染等诸多问题。天津石化乙烯厂GB501、GB601丙烯和乙烯压缩机是HITACHI公司于1993年生产制造的透平离心压缩机,是乙烯生产中的关键制冷机组,密封采用浮环密封。由于浮环密封控制系统复杂,难于控制,容易在工况突然变化时容易造成内浮环大量泄漏,使润滑油的品质下降,影响后序换热器的效率,降低机组的制冷量和机组的工作效率。为此,本文通过对多台压缩机实际运行情况的分析,论述了密封改造的必要性。本文在参考国内外相关文献的基础上,确定密封的改造形式。根据投资规模和结合原有机体结构,制定了技术改造方案。在不对原有结构破坏的前提下,将乙烯装置GB501(丙烯气压缩机)和GB601(乙烯气压缩机)原有的密封形式从浮环式改为采用了TM02D型带二级进气的串联式干气密封。干气密封用压缩机的出口工艺气作为一级密封气,二级密封气和隔离气采用装置氮气。为了保障密封运行的可靠性,制定了详细的维护方案和操作规程,用以指导正常的检修和操作。通过对改造后的压缩机组进行两个月的运行考核,表明密封改造后运行平稳,所有技术指标达均到了设计要求,达到了预期效果。
参考文献：
[1]. 乙烯装置制冷量平衡研究[D]. 武兴彬. 北京化工大学. 2000
[2]. 乙烯装置分离冷区系统影响乙烯收率的因素分析研究[D]. 刘刚. 兰州理工大学. 2014
[3]. 液货乙烯/乙烷BOG再液化工艺优化[D]. 易莉芝. 华南理工大学. 2010
[4]. 乙烯装置冷量平衡的研究[D]. 刘永. 大庆石油学院. 2003
[5]. 乙烯深冷分离中混合工质制冷系统研究[D]. 谢娜. 华南理工大学. 2014
[6]. 果蔬气调库及其控制方式的研究[D]. 李军. 西安建筑科技大学. 2004
[7]. 乙烯装置冷端分离系统集成研究[D]. 孔亮. 天津大学. 2014
[8]. 混合冷剂制冷的天然气液化工艺研究与分析[D]. 张诗悦. 西南石油大学. 2017
[9]. 乙烯装置开车时冷箱高温原因分析及处理[J]. 徐鹏, 王瑶, 谢春丽. 当代化工. 2011
[10]. 压缩机轴端密封改造设计与研究[D]. 王清江. 天津大学. 2006