case 吸收稳定系统流程模拟案例

分离工程工业应用实例：

催化裂化吸收稳定系统模拟

1 工艺和计算用的流程简述

催化裂化装置是主要的炼油装置之一。它是将重质油轻质化，生产液化气、汽油和柴油的重要装置。而吸收稳定装置是催化裂化装置中的后处理系统，它将来自催化分馏塔塔顶的原料粗汽油和富气分离成产品液化气和稳定汽油，同时得到副产品干气。

本算例是以某石化公司的吸收稳定系统实际装置为例，详细阐述了其流程及算法。

催化裂化吸收稳定系统双塔流程共有四个塔，即：吸收塔、解吸塔、再吸收塔和稳定塔。此外，还有两个油气分离罐，即：压缩机后汽液分离罐和稳定塔塔顶回流罐。工艺流程如下：补充吸收剂（稳定汽油）进入吸收塔的顶部，粗汽油作为吸收剂进入吸收塔的上部。吸收塔设有3个中段取热，以取走吸收过程中放出的热量。吸收塔顶部引出的贫气直接进入再吸收塔的底部，吸收塔底的饱和吸收油与压缩富气和解吸塔解吸气混合冷却后进入汽液分离罐。汽液分离罐的气相进入吸收塔的底部，液相经泵加压后进入解吸塔的上部，解吸塔由塔底再沸器提供热量。稳定塔塔底脱乙烷汽油先与稳定汽油换热，再进入稳定塔的中部，经稳定塔分出稳定汽油和液化气。轻柴油作为再吸收塔的吸收油进入再吸收塔的顶部，吸收贫气中夹带的重组分。干气从再吸收塔顶放出并入瓦斯管网，富吸收油返回分馏塔。

工艺流程如图1-1所示：

10

19

11

22

4

1515

15

5

16

320

21

1

6

23

7

81418

14

9

12

17

2

13

图1-1 催化裂化吸收稳定系统工艺流程图

图例说明：1 富气 2 粗汽油 3 轻柴油 4 压缩机 5 汽液平衡罐前冷却器 6 汽液平衡罐 7 平衡罐气相 8 平衡罐液相 9 补充吸收剂提压泵 10 吸收塔 11 解吸塔 12 补充吸收剂 13 稳定汽油产品 14 换热器 15 吸收塔中间冷却器 16 贫气 17 脱乙烷汽油 18 稳定汽油 19 再吸收塔 20 干气 21 富吸收油 22 稳定塔 23 液化气

2 需要输入的主要参数

原料、主要设备操作参数如 表2-1、表2-2所示。

富气 粗汽油 轻柴油 温度/℃ 40 40 40 压力/MPa 0.17 1.6 1.5 流量/(kMol/h) 188.0000

136.6750

88.5 组分流量/(kMol/h)

H2O 0.0000 0.0000 1.1948

H2S 0.0000 0.0000 0.0000 空气 0.0000 0.0000 0.0000 H2 13.4270 0.0000 0.0000 02 3.1885 0.0000 0.0000 N2 17.3092 0.0000 0.0000 CO 0.2388 0.0000 0.0000 CO2 1.3386 0.0000 0.0000 甲烷 12.3685 0.0000 0.0000 乙烷 4.5684 0.0000 0.0000 乙烯

10.4002 0.0000

0.0000

丙烷 5.4727 2.9758 0.0000

丙烯42.3301 0.0000 0.0000

异丁烷22.2592 0.0000 0.0000

正丁烷 5.7002 12.1236 0.0000

1-丁烯20.5766 22.4267 0.0000

异丁烯0.0000 0.0000 0.0000

顺-2-丁烯8.8698 0.0000 0.0000

反-2-丁烯 5.5629 0.0000 0.0000

正戊烷14.3895 12.8229 0.0170

异戊烷0.0000 0.0000 0.0000

环戊烷0.0000 1.7527 0.0000

1-戊烯0.0000 26.4957 0.0224

1-己烯0.0000 11.7876 0.0867

环己烷0.0000 1.4814 0.0344

正己烷0.0000 7.2702 0.0658

苯0.0000 1.3187 0.0270 1,3-己炔0.0000 0.0000 0.0000

环庚烷0.0000 1.5548 0.4670

正庚烷0.0000 2.6156 0.1137

甲苯0.0000 4.9640 0.5907

正辛烷0.0000 2.1175 0.8472

环辛烷0.0000 1.2215 3.5312

1-辛烯0.0000 0.6011 0.1381

苯乙烷0.0000 7.8734 19.1160

正壬烷0.0000 0.8658 1.5930 1-甲基-2-乙基苯0.0000 0.4806 5.1950 正癸烷0.0000 0.5264 0.7114

丁苯0.0000 6.6099 13.7441

十一烷烃0.0000 0.2212 1.0974

戊苯0.0000 3.5549 2.2568

1-庚烯0.0000 2.5474 0.0779 1-甲基-3-乙基苯0.0000 0.4653 37.5577

序号设备操作参数

1 富气压缩机机后压力1.5MPa，等熵效率80%

2 汽液平衡罐压力1.47MPa，温度40℃

泵后压力1.5MPa

3 补充吸收剂

提压泵

冷热流体出口温差5℃

4 稳定塔进料

热交换器

冷却水温度30℃，热流体返塔温度33℃

5 吸收塔中间

冷却器