乙烯深冷分离工艺中 冷能的利用
乙烯生产工艺流程及设备认知 裂解气的压缩
01
裂解气压缩目的
裂解气压缩目的
裂解气压缩目的
提高深冷分离的操作温度,从而节省低温能
01
量和省去低温材料; 促使裂解气中的水和重质烃冷凝,可以除去
02
相当量的水分和重质烃,从而减少了干燥脱 水和精馏分离的负担。
裂解气压缩目的
适当提高分离压力,可以使分离温度提高。 但是分离温度有最高值,温度不超过某一数值---临界温度。 在临界温度下,使气体液化所必需的最小压力叫临界压力。
裂解气的压缩
在生产工艺过程中,各裂解炉产生的裂解气经急冷和洗 涤净化后,其温度为40℃左右,压力略高于大气压,而 深冷分离工艺要求裂解气压为一般在3.34~3.75MPa。 采用裂解气压缩机把低压裂解气加压,使其达到深冷分 离所需压力。那么,压缩过程是怎样实现的呢?
目
CONTENTS
录
01 裂解气压缩目的 02 裂解气压缩原理 03 裂解气的多段压缩
裂解气的多段压缩流程
1.多段压缩
多段压缩优点:
01 降低出口温度
02 段间净化分离
2.典型的五段压缩工艺流程
裂解气压缩部分流程图
小
结
1. 裂解气压缩 的目的
2. 裂解气压缩 的原理
3. 裂解气多段 压缩的流程
裂解气的压缩主要是通过裂解气的多段压缩 和冷却相结合的方法来实现的,段与段之间 设置中间冷却器。
裂解气的多段压缩流程
1.多段压缩
多段压缩中,被压缩机吸入的气体先进行一段压缩,压 缩后压力、温度均升高,经冷却,降低气体温度并分离出凝 液,再进二段压缩,压缩后气体经冷却分离再进一步压缩, 以此类推。每一次压缩称为一段,经过几次压缩才能达到终 压,就称为几段压缩。
02
大型乙烯裂解气深冷顺序分离流程
大型乙烯裂解气深冷顺序分离流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!深入理解:大型乙烯裂解气深冷顺序分离流程在石油化工行业中,乙烯裂解气的深冷顺序分离是一项至关重要的工艺过程,它直接影响到产品的质量和生产效率。
(完整版)第三章作业和参考答案解析
1. 什么是烃类热裂解?答:烃类的热裂解是将石油系烃类燃料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用,使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应,生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。
2.烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分?答:烃类热裂制乙烯的生产工艺可以分为原料烃的热裂解、裂解产物的分离两部分。
3. 在烃类热裂解系统内,什么是一次反应?什么是二次反应?答:一次反应是指原料烃裂解(脱氢和断链),生成目的产物乙烯、丙烯等低级烯烃的反应,是应促使其充分进行的反应;二次反应则是指一次反应产物(乙烯、丙烯等)继续发生的后续反应,生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应,是尽可能抑制其进行的反应。
4. 用来评价裂解燃料性质的4个指标是什么?答:评价裂解燃料性质的4个指标如下:(1)族组成—PONA值,PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。
P—烷烃(Paraffin); O—烯烃(Olefin);N—环烷烃(Naphtene);A—芳烃(Aromatics)。
(2)氢含量,根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度,也可评价该原料裂解所得C4和C4以下轻烃的收率。
氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量百分数表示,也可以用裂解原料中C 与H的质量比(称为碳氢比)表示。
(3)特性因数—K,K是表示烃类和石油馏分化学性质的一种参数。
K值以烷烃最高,环烷烃次之,芳烃最低,它反映了烃的氢饱和程度。
(4)关联指数—BMCI值,BMCI值是表示油品芳烃含量的指数。
关联指数愈大,则表示油品的芳烃含量愈高。
5. 温度和停留时间如何影响裂解反应结果?答:(1)高温:从裂解反应的化学平衡角度,提高裂解温度有利于生成乙烯的反应,并相对减少乙烯消失的反应,因而有利于提高裂解的选择性;根据裂解反应的动力学,提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度,提高乙烯收率。
(2)短停留时间:从化学平衡的角度:如使裂解反应进行到平衡,由于二次反应的发生,所得烯烃很少,最后生成大量的氢和碳。
关于液化天然气(LNG)冷能的利用与规划的研究
关于液化天然气(LNG)冷能的利用与规划的研究摘要:随着液化天然气(LNG)使用规模的不断扩大,LNG的冷能利用市场前景巨大。
文章介绍了天然气冷能利用原理及LNG冷能在空气分离、轻烃分离、发电、冷冻冷藏、冷能的梯级利用等方面的利用的相关技术,讨论了如何进行LNG冷能的梯级利用,并做出了发展建议与规划。
关键词:液化天然气;冷能;利用1 LNG 冷能的评价利用 LNG 冷能主要是依靠 LNG 与周围环境之间存在的温度和压力差,通过LNG 变化到与外界平衡时,回收储存在 LNG 中的能量。
为了估计从 LNG 中可以回收的能量,首先应从理论上对能回收的冷能进行评价。
对 LNG 冷能的评价采用本质安全指标法是较方便的,由于把外界环境条件考虑在内,能合理地对进出体系的热量与环境之间的关系作出评价,所以它可以很好地对 LNG 冷能的质进行定量表示。
所谓本质安全指标法,其定义为体系与外界达到平衡时所得到的最大功,冷能的概念如图 1。
H—焓(kJ);S—熵(kJ/K);T—绝对温度(K);Q—热量(kJ);W—功(kJ)图 1 冷能的概念2 液化天然气的冷能利用技术2.1轻烃分离由于液化天然气中的C2、C3、C4烃含有一定的摩尔分数,通过运用轻烃分离技术,可以有效改善液化天然气热值,这对于液化天然气的标准化利用非常重要。
在实际应用中,C2+轻烃的热附加值比较高,可以应用在多个领域。
根据相关试验验证,液化天然气冷能利用中使用了大量的深冷分离乙烯和C2+分离的裂解产物。
2.2 分离空气结合液化天然气冷量㶲原理可知,环境温度和低温㶲之间呈现比例关系,低温条件下液化天然气的冷量可以用于低温㶲,并且液化天然气温度往往高于分离空气设备运行温度,在低温条件下液化天然气冷能可以用于氢气、氧气、氮气等气体分离,简化传统复杂的空气分离流程,降低能耗和资源浪费。
同时,利用高压氮流体将液化天然气冷量传送到分离控制设备中,液化天然气作为空气分离的制冷剂,氮流体作为载冷剂,在液化天然气传输过程中凝结形成高压氮流体,在节流处理以后,然后经过分离处理以后形成液体氮。
中国石油大学030106基本有机原料生产工艺学期末复习题及参考答案
《基本有机原料生产工艺学》课程综合复习资料一、单选题1.乙烯精馏塔是出产品乙烯的塔,因为产品纯度要求比较高,通常在塔顶脱甲烷,在精馏段侧线第()块板上出产品乙烯,一塔起到两塔的作用。
A.7B.9C.12D.13答案:B2.芳烃车间分离的产品甲苯用途不大,为了避免过剩,通常采用()方式将其转化成有用的苯和二甲苯。
A.吸附B.萃取C.模拟移动床D.歧化答案:D3.天然气水蒸气转化制合成气的步骤中,通常把脱硫过程放在()。
A.第一步B.第二步C.第三步D.最后一步答案:A4.在化学工业中,聚酯纤维的发展需要大量的对二甲苯,现实过程中,不仅二甲苯含量有限,而且二甲苯中对二甲苯含量最高也仅能达到()左右。
A.20%B.23%C.30%D.17%答案:B5.工业上芳烃联合装置的芳烃分馏单元,可实现对不同碳数芳烃的分离,通常设有五个塔,下述()不包括在其中。
A.苯塔B.甲苯塔C.二甲苯分离塔D.间二甲苯塔答案:D6.深冷分离中,产品乙烯主要在以下四处损失:①冷箱尾气损失,占乙烯总量的();馏分中带出②乙烯塔釜液乙烷中带出损失,占乙烯总量的0.400%;③脱乙烷塔釜液C3损失,占乙烯总量的0.284%;④压缩段间凝液带出损失,约为乙烯总量的0.066%。
A.2.95%B.2.25%C.9.25%D.0.25%答案:B7.工业上由天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和()氧化法。
A.部分B.完全C.连续D.间隙答案:A8.化学工业发展,除了发展大型的综合性生产企业,使原料、产品和副产品得到综合利用外,提倡设计和开发()反应;大力发展绿色化工,包括采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂;应用反应选择性高的工艺和催化剂,实现零排放。
A.原子经济性B.低能耗C.高转化率D.无催化剂答案:A9.裂解气重组分中的二烯烃易发生聚合,生成的聚合物沉积在压缩机内,严重危及操作的正常进行。
而聚合速度与温度有关,温度愈高,聚合速度愈快。
乙烯生产工艺流程及设备认知 深冷分离中的节能措施
设置中间再沸器和中间冷凝器 中间换热器设置图
设置中间再沸器和中间冷凝器
在精馏塔中精馏段适当位置增设中间冷凝器提供 部分低质的冷量(如冷却水),可降低塔顶高品位 制冷剂的用量。
利用热泵实现从低温到高温的热量传递 闭式热泵
利用热泵实现从低温到高温的热量传递
(a)
开式热泵
(b)
小
结
1. 设置中间再沸器和中间冷凝器 2. 逐级分凝,多股进料 3. 利用热泵实现从低温到高温的
热量传递
深冷分离中的 节能措施
在深冷分离过程中,可以采 取哪些节能措施呢?
目
CONTENTS
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01 设置中间再沸器和中间冷凝器 02 逐级分凝,多股进料 03 利用热泵实现从低温到高温
的热量传递
01
设置中间Байду номын сангаас沸器和 中间冷凝器
设置中间再沸器和中间冷凝器 脱甲烷塔中间再沸器流程
设置中间再沸器和中间冷凝器
在精馏塔中提馏段适当位置增设中间再沸器提供 部分低质的热量(如废热),可降低塔底高品位加 热介质的用量。
02
逐级分凝,多股进料
逐级分凝,多股进料
脱甲烷塔流程
1-冷箱换热器; 2-气液分离罐; 3-脱甲烷塔; c,e,g,i-脱甲烷塔四股进料; j-富氢; k-甲烷; l-甲烷(分子筛再生用载气); m-甲烷(燃料); p-乙烷(裂解原料)
03
利用热泵实现从低温 到高温的热量传递
利用热泵实现从低温到高温的热量传递
在精馏过程中,塔顶用外来冷剂制冷,从塔 顶移出热量;塔底又要用外来热剂供热。
乙烯的生产工艺介绍
乙烯的生产工艺介绍生产乙烯的重要核心过程就是分离过程,目前世界乙烯装置分离技术主要分为3大类,即顺序分离技术、前脱乙烷前加氢技术和前脱丙烷前加氢技术。
经过几十年的发展乙烯装置的分离流程,通过不断改进,已发展出几种不同的分离路线[3]。
1顺序分离技术深冷分离技术中,顺序分离技术应用的最早也最广泛。
在顺序分离技术中,是把关键组分的相对挥发度最接近1的乙烯和乙烷、丙烯和丙烷的分离放到流程的最后,首先按照从轻到重的顺序,将裂解气中的各个组分进行分离。
其典型流程主要包括:裂解气急冷、裂解气压缩、裂解气分离及制冷系统等几个主要部分[3],见图1-2。
图1-2典型的顺序分离流程示意(1)裂解气急冷重裂解汽油组分分离出来后,一部分作为急冷油塔的回流,一部分送至汽油汽提塔。
急冷油塔底部采出裂解燃料油,经燃料油汽提塔汽提,来控制闪点,并且冷却。
裂解气急冷部分还包括稀释蒸汽发生系统,它的作用是为裂解炉提供稀释蒸汽。
(2)裂解气压缩裂解气从急冷水塔中出来后进入裂解气压缩机一段吸入罐,压缩后经一段后冷器冷却进入压缩机二段吸入罐,然后分别进入压缩机三、四、五段吸入罐(3)裂解气分离裂解气经过干燥后依次经过脱乙烷塔进料、乙烯精馏塔、中间再沸器和丙烯冷剂冷却,进入脱甲烷塔,塔顶要控制乙烯损失在0.3%一下。
塔釜再沸器用丙烯冷剂回收冷量作为热源,塔釜液送进脱乙烷塔,塔釜控制乙烷含量在0.04%以下,塔顶控制丙烯含量在0.25%以下,乙炔选择加氢生成乙烯和乙烷,塔顶气相经乙烯干燥器后进乙烯精馏塔。
世界上乙烯装置采用最为广泛的一种乙烯分离技术就是顺序分离技术,随着技术进步以及节能减排的要求不断提高,各个行业也在传统的顺序流程的基础上开发了不少新的分离技术,为乙烯分离技术做了很大的改进。
2前脱乙烷分离技术图1-3前脱乙烷前加氢技术前脱乙烷技术的主要特点就是指分离流程的第一个塔为脱乙烷塔[4]。
见图1-3裂解气经急冷、压缩后预冷,首先进人脱乙烷塔系统,C2组分和C3以上组分先分开。
炼厂干气中乙烯回收和利用技术进展
炼厂干气中乙烯回收和利用技术进展炼厂干气主要来自原油的二次加工,如催化裂化,热裂化,延迟焦化等,其中催化裂化的干气量最大,产率也最高[1,2]。
干气中含有氢气、氮气、甲烷、乙烯、乙烷等,其中催化裂化干气中乙烯的含量约占15%[3]。
过去因为没有合适的分离回收和综合利用技术,大多数干气当作为燃料气使用或放火炬烧掉,造成了极大的资源浪费和环境污染[4]。
据统计,随着炼油企业的发展,国内催化裂化装置能力已经达到93Mt/a,每年生产的干气产量约为4.14Mt,其中含有乙烯730Kt左右[5]。
若炼厂干气回收轻烃技术能全面推广,每年可以节约用于生产乙烯的轻质油4.15Mt,创造效益上百亿元[6]。
因此,回收利用炼厂干气已经成为炼油企业降低乙烯生产成本和实现资源有效利用的重要手段。
目前,炼厂干气中乙烯回收利用技术分为两大类:一是通过对干气的精制,然后对干气中的乙烯进行浓缩,最后通过分离回收得到聚合级的乙烯;二是用干气作为原料,利用其中的稀乙烯,直接生产乙苯、环氧乙烷、丙醛等。
本文重点对国内外回收利用干气技术进行了综述。
1 炼厂干气中乙烯分离回收技术从炼厂干气中提取乙烯的技术主要有深冷分离法、吸收分离法、水合物分离法、吸附分离法和膜分离法等。
其中水合物分离法是新出现的分离方法,膜分离法正处于实验室阶段或工业试验阶段,而深冷分离法,吸收分离法和吸附分离法已经成熟并实现工业化[7]。
下面分别做以介绍。
1.1深冷分离法深冷分离法是一种已经相当成熟的技术。
早在20世纪50年代,人们就开发了常规深冷分离技术[8,9,10]。
该方法是一种低温的分离工艺,利用原料中各个组分的相对挥发度的不同,通过气体透平膨胀制冷,在低温下将干气中各个组分按工艺要求冷凝下来,然后利用精馏法将其中的各类烃按照蒸发温度的不同逐一进行分离。
但由于常规深冷分离工艺能耗大,人们不断对其进行改进,最突出的是利用分凝分馏器进行分离。
分凝分馏器是美国空气产品公司的设计专利;九十年代初,美国Stone&Webster 公司将其应用于烃气分离工艺中,形成了以分凝分馏器为核心的第一代ARS (Advanced Recovery System)技术[11]。
乙烯装置操作工乙烯深冷分离精馏试卷(练习题库)
乙烯装置操作工乙烯深冷分离精馏试卷(练习题库)1、冷箱是由许多()组成的。
2、冷箱一般是由()板翅式换热器串联或并联而成。
3、冷箱内部所装珠光砂的作用是()。
4、外部管道与冷箱的联接一般采用()。
5、冷箱内部所有受压部件采用()相连。
6、冷箱壳体充氮气是为了防止()进入。
7、冷箱系统热交换物流达十余种,物流的流向形式有()。
8、冷箱系统所用的冷剂有()。
9、()运用的不是焦耳—汤姆逊效应。
10、冷箱系统氢气开工线是指()。
11、冷箱系统控制的主要指标为()。
12、控制粗氢中乙烯含量的目的是()。
13、深冷顺序分离流程中,氢气经冷箱回收冷量后送往()。
14、粗氢中乙烯含量主要通过()来保证的。
15、冷箱系统分离出来的氢气纯度主要取决于()。
16、深冷顺序分离流程中,脱甲烷塔第三进料分离罐顶部气相物料氢气含量大约为()。
17、裂解气中乙炔对分离系统的影响是()。
18、与传统的顺序分离法相比较,KTI与布朗路特公司合作开发的KTI/AET 先进乙烯工艺,其主要的优点在于19、同传统乙烯装置深冷分离与脱甲烷系统相比较,采用先进的分凝分离器技术的脱甲烷系统的优点有()。
20、 ARS技术的核心是采用了高效、节能的()。
21、关于分凝分离器的分离过程叙述正确的是()。
22、下列情况中不适合应用分凝分离器技术的是()。
23、冷箱系统的冷量来源是()。
24、冷箱系统操作要求()。
25、为使冷箱尾气中乙烯损失量减小,应该使操作压力和操作温度向()的方向变化。
26、冷箱系统的操作压力正常情况下是通过()来控制的。
27、冷箱系统压力波动会造成()。
28、对于冷箱系统压差过大的处理方法,下列选项不正确的是()。
29、冷箱系统压差过大、温度分布异常,处理方法不正确的是()。
30、正常操作时,关于冷箱温度的控制,下列选项不正确的是()。
31、冷箱系统压差过大、温度分布异常可能的原因有()。
32、冷箱系统压差过大、温度分布异常的可能原因是()。
乙烯装置深冷分离系统的优化和改进
乙烯 装 置 深冷 分 离 系统 的优 化 和 改进
吴 兴松 王 振 维
( 国石 化 工 程 建 设 公 司 ,北 京 ,10 0 ) 中 0 1 1
摘
要
针对传 统 乙烯装置深 冷分 离系统存在 能耗 高、乙烯损 失 大的缺点 ,提 出 了新 的深 冷分 离流程 ,增 加 了
碳 三和碳 二洗涤塔 ,起 到 了降低能耗 、减少 乙烯损失的作 用 ,并在此基础 上开发 了低 能耗 乙烯技术 。
进 行 了 优 化 和 改 进 ,提 出 了新 的 深 冷 分 离 工 艺 流
程 ,取 得 了满意 的结 果 。
2 改进 的 深 冷 分 离流 程 及 其 优 点
针 对 常规 的 深冷 分 离流程 存 在着 能耗 高 、乙烯
损 失大 的特 点 ,本 文 根据 分 配分 离 的原理 提 出 了新 的深 冷 分 离 流 程 。该 流 程 不 仅 适 合 于 顺 序 分 离 流 程 ,也适 合 于 前脱 丙烷 前 加氢 流程 ,见 图 1 , 。 5 EI 4
・
74 ・ 6
以冷凝 的轻组 分减 少 ,降低 了进 入脱 甲烷 塔 的液 量 ;
收 稿 日期 20 —0 — 1 。 0 2 7 0 吴 兴 松 (9 2 ) 男 ,硕 士 .工 程 师 。 电 话 00— 17 一 . 1
第一作者简介
6926 4 6 2 6—6 5 0 2。
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化
工
进
展
・7 3 ・ 6
20 0 2年 第 2 卷 第 1 1 0期
CHEM I CAL I NDUS TRY AND ENGI NEERI NG 0GRES PR S
乙烯装置乙烯制冷压缩机工艺系统冻堵问题 原因及应对措施
乙烯装置乙烯制冷压缩机工艺系统冻堵问题原因及应对措施发表时间:2020-12-23T06:04:31.568Z 来源:《防护工程》2020年26期作者:徐博宇[导读] 在各级领导及许多专业技术人员共同努力,在线处理装置存在隐患,确保乙烯装置平稳运行。
抚顺石化公司乙烯化工厂摘要:本文简单介绍顺序流程的乙烯装置,乙烯制冷压缩机由于机械密封泄漏,导致润滑油含水量增高,润滑油带入工艺系统导致局部冻堵现象,在各级领导及许多专业技术人员共同努力,在线处理装置存在隐患,确保乙烯装置平稳运行。
关键词:乙烯;制冷压缩机;冻堵某顺序流程乙烯装置用美国鲁姆斯专利技术,由加拿大鲁姆斯公司实行工程总承包,本装置包括两套工艺单元:即乙烯单元和汽油加氢单元。
原设计以丙烷馏分、丁烷馏分、重整液化气,重整拔头油、直馏石脑油及不凝气、粗丙烯为原料,采用五台SRT-IVHS型裂解炉和一台CBL-II型裂解炉裂解,经急冷、压缩、顺序深冷分离等工序,年产14万吨/年聚合级乙烯、6万吨/年聚合级丙烯及4.8万吨/年加氢汽油。
一、工艺简介丙烯制冷压缩GB501系统利用丙烯作为制冷介质,由高压蒸汽透平驱动。
压缩机出口丙烯经冷却水换热器EA501AB冷却至38℃,进入到丙烯收集罐FA-506。
液相丙烯经冷箱及节流阀依次为分离系统提供15.6℃(用户EA602、EA431)、-7℃(用户EA209、EA320、EA221)、-24℃(用户EA406、EA315、EA605)和-40℃(用户EA405AB、EA307、EA371)四个制冷温度级位的冷量。
乙烯制冷压缩GB601系统利用乙烯作为制冷介质,由高压蒸汽透平驱动。
压缩机出口乙烯经冷却水换热器EA601、丙烯冷剂换热器EA602、乙烯冷剂换热器EA603、丙烯冷剂换热器EA605冷却至-20℃,进入到乙烯收集罐FA604。
液相乙烯经冷箱及节流阀依次为分离系统提供-63℃(用户EA310、EA436)、-75℃(用户EA311、EA372和-101℃(用户EA313、EA326)三个制冷温度级位的冷量。
有机化工生产技术习题
有机化工生产技术习题绪论一、填空题1.化学工业按产品元素构成可分为两大类:和。
2.一般、、称为有机化工的三大原料资源。
3.煤液化分为和。
4.根据天然气的组成可将天然气分为和。
5.原油经常减压蒸馏后,得到、、、、或等。
6.原油的常减压蒸馏过程只是过程,并不发生变化,所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。
7.石油不是一种单纯的,而是由数百种碳氢化合物组成的,成分非常复杂。
8.石油按化学组成可分为和两大类。
9.初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和重汽油,称为,也称为。
10.是炼油厂中提高原油加工深度,生产柴油,汽油,最重要的一种重油轻质化的工艺过程。
11.催化重整是生产和的主要工艺过程,是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。
12.催化加氢裂化的产品中,气体产品主要成分为和,可作为裂解的原料。
13.焦化过程的产物有、、、和焦炭。
14.化工生产过程的一般都包括以下三个主要步骤、和。
15.七大基本有机原料是指、、、、、、。
16.由和等气体组成的混合物称为合成气。
二、解释概念1.装置或车间2.化工过程3.化工单元过程4.化工单元操作5.化工工艺技术6.工艺7.工艺流程8.转化率9.选择性10.收率11.生产能力12.消耗定额13.催化加氢裂化14.直馏汽油15.石油炼制16.煤焦化17.煤汽化18.煤液化19.拔头原油20.拔顶气三、判断正误1.煤焦化是在隔绝空气的条件下,使煤分解的过程。
()2.湿气除含甲烷和乙烷低碳烷烃外还含少量轻汽油,对它加压就有液态水出来故称为湿气。
()3.天然气是埋藏在地下的甲烷气体。
()4.原油的常减压蒸馏过程不仅发生了物理变化而且发生了化学变化。
()5.催化重整最初的是用来生产高辛烷值汽油的,但现在已成为生产芳烃的重要方法。
()6.催化裂化生产的汽油和柴油中含有较多的烷烃。
()7.化工生产过程中产品精制是关键步骤。
()8.石油中主要含烷烃、环烷烃和芳烃,一般不含烯烃。
()9.煤加工方法有:煤气化,液化,高温干馏。
LNG冷能利用技术的思考
LNG冷能利用技术的思考摘要:天然气体是一种燃烧热值高、洁净、污染小的重要能源资源,深受各国的关注和欢迎。
为了解决长距离运输问题,原产地的业主均要花费大量的投资和能耗,把天然气液化为LNG 再进行运输,所以我们在引进LNG时,不仅引进了清洁、高热值的天然气,同时也引进了潜在于其中来之不易的冷能。
冷能的利用不仅要看其能量的回收大小,更为重要的是品位的利用。
在经济合理安全可靠的情况下,要符合温度对口、梯级利用的总能系统原则。
因我国目前LNG使用规模较小,LNG冷能的利用还没得以重视和推广,随着LNG使用规模的不断扩大,LNG的冷能的利用市场前景巨大。
本文介绍了LNG冷能在提取LPG、低温发电、空气分离、制取干冰、冷库等方面的利用的相关技术,重点探讨了利用冷能提取LPG的工艺方案,详细说明了其工艺流程,用HYSYS软件对其工艺过程进行模拟。
同时文中还将其与空分进行分析比较,将有利于LNG接收站项目合理研究选择冷能利用方案。
关键词:冷能利用轻烃分离HYSYS 空分一、LNG冷能回收的意义和途径LNG是由低污染天然气经过脱酸、脱水处理,通过低温工艺冷冻液化而成的低温(-162℃)的液体混和物,其密度大大地增加(约600倍),有利于长距离运输。
每生产一吨LNG 的动力及公用设施耗电量约为850kW·h,而在LNG接收站,一般又需将LNG通过汽化器汽化后使用,汽化时放出很大的冷量,其值大约为830kJ/kg(包括液态天然气的汽化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热)。
这种冷能从能源品位来看,具有较高的利用价值,而其通常在天然气汽化器中随海水和空气被舍弃了,造成了能源的浪费。
为此,通过特定的工艺技术利用LNG冷能,可以达到节省能源、提高经济效益的目的。
我国LNG 冷能利用尚处于研究阶段。
LNG直接利用有冷能发电(朗肯循环方式和天然气直接膨胀方式),液化分离空气(液氧、液氮),冷冻仓库,制造液化CO2、干冰,空调,BOG再液化,低温养殖、栽培等;间接利用有冷冻食品,用空分后的液氮、液氧、液氩来低温破碎,低温干燥,水和污染物处理,低温医疗,食品保存等。
分布式深冷分离能量系统的用能分析方法研究
c n to fNGL y tm n Da i g oi il . Ba e n t a c l to e uls t s a e ie o e r p s l o i — o diin o s se i q n l e d f s d o he c lu a in r s t , hi p p r gv s s m p o o as t m
为 目标 ,可 以有效 地 实 现 系统 的 节 能 降耗 ,在一 些 生 产企业 中得到 了应用 。本 文 借 鉴 已有 研 究成
一 ㈩ 甓
:
式 中 :E 她= 曲 +E E
炯损 系数 :
A =
果 "] 利 用 “ 箱 ” ] , 三 ,分 析 方 法 ,建 立 了 分布 式 N L深 冷分 离装 置 的炯分析 模 型 ,给 出了 G
的深 冷分 离 工艺 。膨 胀制 冷 回收 N L的主要 原理 G
0 引 言
N L ( aua G sLq i) G N trl a iud ,即 天 然 气 凝 液 ,
是 通过 一定 的工艺 流程 从 天 然 气 中 回收 烃 类 混合 物 的 总称 ,主 要 含 有 乙烷 、丙 烷 及 更 重 的 烃 类 。
乙烯的生产—裂解气的分离流程的组织
炔<1μg/g,产品回收率达98%。
项目二 乙烯的生产 石油化工产品生产技术
流裂 任程解 务的气 五组分
织离
知识点3:裂解气的压缩
1.压缩的原因
需要大量冷量和耐低温设备 常压下,冷凝精馏分离温度低
裂解气常压下沸点很低
常压下沸点
解决办法
1.压缩的原因
为什么要多段压缩? 压缩后的气体温度必须要限制
✓ 原因:裂解气压缩是绝热过程,压力升高,温度升高。 ✓避免压缩过程温升过大造成裂解气中双烯烃尤其是 丁二烯之类的二烯烃在较高的温度下发生大量的聚 合,以至形成聚合物堵塞叶轮流道和密封件。 ✓生产上通过裂解气的多段压缩和段间冷却结合的方 法实现。(压缩机出口温度一般不超过100 ℃,各段 入口温度一般为38 ~40 ℃。)
有水生成
影响加氢效果
水分带入低温 系统造成冻堵
二、脱水
危害
低温下,水冻结成冰,而且与轻质烃形成白色结晶水合物(高 压低温下稳定) ,如CH4·6H20、C2H6·7H20、C3H8·7H20等。 这些固体附着在管壁上,既增加动能消耗,又堵塞管道。
脱水方法
固体吸附法(分子筛、硅胶、活性氧化铝),目前广泛采用 效果较好的是分子筛吸附剂。
顺利进行。
四、脱炔
乙炔的脱除方法主要有溶剂吸收法和催化加氢法。
催化加氢脱炔
特点:不会带入任何新杂质;工艺操作简单;将炔烃变成产品烯烃
1、原理:
主反应: 副反应:
CH≡CH十H2→CH2=CH2 CH≡CH十2H2→CH3—CH3 CH2=CH2十H2→CH3—CH3
mC2H2+nH2→低聚物(绿油)
乙烯深冷分离原理
乙烯深冷分离原理嗨,朋友!今天咱们来唠唠乙烯深冷分离原理这事儿。
你可能一听这个名字就觉得有点高大上,心里直犯嘀咕:“这啥玩意儿啊,听起来就复杂得很!”别担心,我来给你讲个明明白白。
我有个朋友叫小李,他就在化工厂工作。
有一回啊,我去他厂里参观,就看到了那些关于乙烯分离的设备。
我当时就好奇得不行,拉着他问东问西的。
我就说:“小李啊,这乙烯分离到底咋回事儿啊?特别是那个深冷分离,感觉好神秘哦!”小李就笑了笑,开始给我讲起来。
你知道乙烯是啥不?乙烯啊,就像化学世界里的一个小明星,它在很多地方都起着超级重要的作用。
从咱们日常用的塑料制品,到一些工业原料,都离不开它。
但是呢,它在石油裂解气里可不是孤零零地存在的,是和好多其他的气体混在一起的,就像一群小伙伴在一个大杂烩里。
那要怎么把乙烯这个小明星单独揪出来呢?这就用到深冷分离啦。
深冷分离啊,这就像是一场超级酷的降温大作战。
想象一下,你有一碗热气腾腾的混合汤,里面有各种食材,你想把其中一种食材单独拿出来,怎么办?你可能会想到把汤降温,让一些东西先凝固或者变成液体,这样就好分离了。
深冷分离也是类似的道理。
咱们把含有乙烯的混合气体看作是那碗汤。
深冷分离首先要做的就是把这些气体冷却到超级低的温度。
这个温度有多低呢?那可是零下好多好多度呢,冷得简直能把你的鼻子都冻掉!在这样的低温下,混合气体里的各种成分就像一群被冻僵的小虫子,它们的状态开始发生变化。
有些气体比较容易被冻成液体,有些则还能保持气态。
乙烯呢,它在这个低温下也有自己独特的状态变化。
我又问小李:“那这些气体怎么就知道自己什么时候该变成液体呢?”小李就给我打了个比方。
他说:“你看啊,就像人一样,不同的人在不同的温度下有不同的反应。
有些人特别怕冷,稍微冷一点就哆哆嗦嗦的,有些人就比较抗冻。
这些气体也是,每种气体都有自己的‘怕冷程度’,也就是沸点。
”比如说,在这个深冷的环境下,沸点高的气体就会先变成液体,像水蒸汽在低温下会比氧气更容易变成水滴一样。
乙烯生产-深冷分离
(1)氨蒸汽压缩制冷 (2)丙烯制冷系统 (3)乙烯制冷系统 (4)乙烯—丙烯复迭制冷 (5)三元复迭制冷
(1)氨蒸汽压缩制冷
(1)蒸发 (2)压缩 (3)冷凝 (4)节流膨胀
冷冻剂
冷冻剂本身物理化学性质决定了制冷温度的范 围。如液氨降压到0.098MPa时进行蒸发,其蒸发 温度为-33.4℃。 要满足深冷分离,获得-100℃的低温,必须用 沸点更低的气体作为冷冻剂。
在这个系统中,冷水向丙烯供冷,丙烯向乙烯供 冷,乙烯向甲烷供冷,甲烷向低于-100℃冷量用 户供冷。
2、节流膨胀制冷
所谓节流膨胀制冷,就是气体由较高的压 力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力,由 于过程进行得非常快,来不及与外界发生热交 换,膨胀所需的热量,必须由自身供给,从而 引起温度降低。
0.76
0.18 0.09
4.36
原料来源
石脑油裂解 轻柴油裂解
14.09 0.32 26.78 0.41 26.10 5.78 0.48 10.30 0.34 4.85 1.04 4.53 4.98
13.18 0.27 21.24 0.37 29.34 7.58 0.54 11.42 0.36 5.21 0.51 4.58 5.40
但不能任意加压,若压力增高: 对设备材料强度要求增高; 动力消耗增大; 使低温分离系统精馏塔釜温升高,易引起一些
不饱和烃的聚合 使烃类相对挥发度降低,增加了分离的困难。
因此,在深冷分离中要采用经济上合理而技 术上可行的压力,一般为3.54~3.95MPa。
2.多段压缩
(1)裂解气经压缩后,不仅压力升高,而且温度也会升 高,某些烃类尤其是丁二烯之类的二烯烃,容易在较高 的温度下发生聚合和结焦。这些聚合物和结焦物会堵塞 压缩机阀片和磨损气缸,或沉积在叶轮上。
乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷系统的设计与优化
e x c h a n g e t e mp e r a t u r e d i f f e r e n c e b e t we e n c o l d a n d h o t s t r e a ms i s ma s s i v e i n p r e c o o l i n g p r o c e s s o f c r a c k i n g
Xi o n g we n , CAO Le XI E Na, LI U J i n p i n g, XU
Te c hn o l o gy , Guan gz ho u 51 06 4 0, Gu an gdo ng, Chi na) ( S c h o o l o f E l e c t r i c P o we r ,S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f
( 华 南 理 工 大 学 电力 学 院 ,广 东 广 州 5 1 0 6 4 0 )
摘 要 :根 据 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 ;分 析 了 乙烯 一 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 大 。 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 ,其 中 的 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 As p e n P l u s 软 件 对 混 合 冷 剂 系 统 进 行 建 模 ,使 用 遗 传 算 法 优 化 ,优 化 结 果 表 明 在 替 代 原 制 冷 系 统 6 8 9 5 . 5 k w 冷 量 负 荷 的情 况 下 ,功 耗 降低 5 2 1 . 6 k W ,节 能 l 4 . 7 。 关 键 词 :混 合 制 冷 系 统 ; 乙烯 装 置 ;分 离 ;计 算 机 模 拟 ;优 化 设 计
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从表 2、表 3 可知 ,脱甲烷塔进料冷却 、预切割 塔顶流出物冷凝 、乙烯精馏塔顶尾气冷凝以及预切 割塔进料冷却所需冷量比较大 ;而甲烷冷剂的制冷 负荷很小 ,仅为 254 kW ,但由于 LNG的温度比乙烯 冷剂的温度低 ,可将甲烷冷剂在较低的压力下冷凝 , 从而减少甲烷冷剂的压缩功耗并替代原工艺中的乙 烯冷剂. 用 LNG冷量替代部分三机压缩制冷系统提 供的冷量将上述热物流冷却至所需温度 ,冷热物流 的换热网络运行条件如表 4 所示. 该网络中各工艺 热物流所需的冷量负荷总计为 22 472 kW ,为将上述 热物流冷却至所需温度 ,需 122 ×104 t/ a 的 LNG提 供 29 368 kW 的冷量负荷.
15 129
55. 4
- 40. 3
1 975
7. 2
- 40. 3
3 560
13. 0
- 23. 5
986
3. 6
- 23. 5
425
1. 6
0. 0
1 653
6. 0
0. 0
130
0. 5
0. 0
69
0. 3
0. 0
269
1. 0
18. 4
486
1. 8
18. 4
2 319
8. 5
18. 4
323
表 2 乙烯制冷系统提供的冷量分配 Table 2 Cold energy distribution p rovided by ethylene refrigera2
tion system
冷置用户 乙烯精馏塔塔顶尾气冷凝 预切割塔塔顶流出物冷凝
脱甲烷塔进料冷却 脱甲烷塔进料冷却 脱甲烷塔进料冷凝 脱甲烷塔进料冷凝
乙烯深冷分离制冷工艺工序中的三机 (丙烯压 缩机 、乙烯压缩机 、甲烷压缩机 )制冷系统需要压缩 机做功提供从 - 167 ~18 ℃ 8 个不同温位的冷量 ,
将乙烯裂解气中的 C1 ~C3 烃依次分离 ,其中丙烯制 冷系统提供 - 40℃以上各温度级的冷量 ,乙烯制冷 系统提供 - 102 ~ - 40 ℃各温度级的冷量 [ 9 ]. 文中 通过深冷温位换热网络的集成 ,将 LNG冷能用于乙 烯深冷分离工艺过程 ,部分取代传统乙烯深冷分离 工艺中三机压缩制冷系统提供的冷量 ,以实现 LNG 冷能资源的综合利用和降低乙烯的能耗成本.
甲烷冷剂冷凝 总计
温度 / ℃ 冷量负荷 / kW 比例 / %
- 62. 1
72
2. 0
- 62. 1 1 270
35. 5
- 62. 1
254
7. 1
- 75. 2 1 172
32. 7
- 101. 3
379
10. 6
- 101. 3
181
5. 1
- 101. 3254 Nhomakorabea7. 0
3 582
100
表 3 丙烯制冷系统提供的冷量分配 Table 3 Cold energy distribution p rovided by p ropene refrigera2
甲烷冷剂
- 124. 1 2 800 - 128. 3 68. 3
287
脱甲烷塔进料 - 60. 0 38 082 - 72. 0 97. 7 1 172
预切割塔塔顶 - 44. 6 47 229 - 53. 5 142. 7 1 270
究 ,以降低 LNG气化成本和乙烯深冷分离的能耗. 上述流程分析 ,脱甲烷塔塔顶回流的返塔压力
为 1101M Pa,原工艺中将消耗 614 kW 的压缩功耗 , 将甲烷冷剂压缩至 319M Pa,经冷箱与脱甲烷塔塔顶 气 、乙 烯 冷 剂 换 热 后 , 再 经 节 流 膨 胀 降 压 降 温 至 1101M Pa、- 12813 ℃的工艺条件下回流返塔 ,该过 程需乙烯冷剂提供 254 kW 的冷负荷. 研究中只将甲 烷冷剂压缩至 1105M Pa (设 0104M Pa的流动阻力损 失 ) ,相比原工艺的 319M Pa,将减少压缩机的压缩 功耗 453 kW. 而压缩机出口的 1105M Pa的塔顶气经 脱甲烷塔塔顶甲烷冷却至 - 12411 ℃,然后用 LNG 冷量将其深冷至 - 12813 ℃、1101MPa,再经闪蒸回 流返塔 ,该过程不再需要乙烯冷剂提供冷量.
1 传统乙烯分离装置热负荷分析
文中以某 30 万 t/ a 乙烯的深冷分离系统为研 究背景 ,分析裂解气深冷系统 、分馏系统和三机压缩 制冷系统中需要甲烷冷剂 、乙烯冷剂和丙烯冷剂提 供的冷负荷大小. 以裂解气分离流程为例 ,质量流量 73131 t/ h的裂解气 (其组成如表 1 所示 )在 15 ℃、 3145M Pa的工艺条件下 ,冷却至一定温度后经预切 割塔将乙烷以上的轻烃从塔底分出后分两股进脱乙 烷塔 ,预切割塔塔顶出料进深冷系统深冷后分四股 进脱甲烷塔 ;脱甲烷塔塔顶出料经压缩后进入深冷 系统深冷裂解气 ,脱甲烷塔塔底出料经脱乙烷塔 、乙 烯精馏塔 、脱丙烷塔 、丙烯精馏塔和脱丁烷塔的顺序 流程将裂解气分离 ,得到乙烯和丙烯产品. 工艺流程 中需要乙烯制冷系统提供冷量的工艺物流为乙烯精
tion system
冷置用户 乙烯精馏塔塔顶尾气冷凝
预切割塔进料冷却 乙烯冷剂冷凝
预切割塔进料冷却 乙烯冷剂冷却 干燥器出料冷却
氢气干燥器进料冷却 甲烷蒸出塔回流罐放空冷凝
乙烯冷剂冷却 洗涤塔塔顶流出物冷凝 低压脱丙烷塔顶流出物冷凝
乙烯冷剂冷却 总计
温度 / ℃ 冷量负荷 / kW 比例 / %
- 40. 3
文章编号 : 10002565X (2009) 0320062205
乙烯深冷分离工艺中 LNG冷能的利用
李亚军 尹华
(华南理工大学 传热强化与过程节能教育部重点实验室 , 广东 广州 510640)
摘 要 : 为解决传统乙烯深冷分离工艺中压缩制冷系统能耗高的问题 ,以 30万吨 /年乙 烯深冷分离装置为研究对象 ,将液化天然气 (LNG)冷能用于乙烯深冷分离工艺 ,取代部 分压缩制冷负荷. 研究结果表明 : LNG冷能在乙烯分离工艺中的利用率达 7615% ,可替代 原工艺中约 22 472 kW 的冷量负荷 ,节省约 11 968 kW 的冷剂压缩制冷系统功耗 ,大幅度降 低乙烯深冷分离装置的能耗成本. 关键词 : 液化天然气 ; 冷能利用 ; 乙烯 ; 深冷分离 ; 压缩制冷 中图分类号 : TQ 026. 4; TB 69 文献标识码 : A
表 4 各工艺物流在换热网络中的运行条件 Table 4 Operation conditions of stream s in heat exchanger net2
wo rk s
名称
物流进 、出换热网络的运行条件 热负
初始温 流量 / 目标温 平均热容 / 荷 / kW 度 / ℃ ( kg·h - 1 ) 度 / ℃ ( kW·K - 1 )
含量 / % 0. 12 42. 40 0. 38 0. 05 1. 12 0. 03
组分
CH4 C2 H6 1, 32C4 H6 N 2C4 H10 C5 H12
含量 / % 18. 50 8. 20 4. 99 0. 07 0. 08
流程模拟分析结果表明 ,该乙烯深冷分离工艺 中的开式甲烷制冷系统需将甲烷冷剂 (部分塔顶甲 烷气 )从 0161M Pa加压至 319M Pa (消耗压缩功耗约 614 kW ) ,经水冷后进入冷箱 ,压缩后的脱甲烷塔顶 气在 - 11118 ℃全部冷凝 ,然后再通过节流阀节流 膨胀降压降温 , 在 - 12813 ℃、1101 M Pa 下进闪蒸 罐. 经闪蒸罐后 ,液相返塔回流 ,气相进深冷系统为 裂解气提供冷量. 而乙烯制冷系统提供的冷量 5515%用于脱甲烷塔进料的深冷 ;丙烯制冷系统提 供的冷量除了 5514%用于乙烯精馏塔塔顶尾气冷 凝 ,还有约 17%用于乙烯冷剂的冷却和冷凝. 两系 统的冷量分配如表 2、表 3 所示. 根据表 2、表 3所示乙烯制冷系统和丙烯制冷 系统提 供 的 冷 量 分 配 , 利 用 化 工 流 程 模 拟 软 件 A spen Plus计算可知 ,从乙烯制冷系统和丙烯制冷 系统获得表 2、3中列出的冷量负荷 ,乙烯及丙烯冷 剂的压缩功耗分别为 2 360 kW 和 13 068 kW ,加上
组分
H2 C2 H2 C3 H6 C4 H8 C3 H4 C6 H12
表 1 裂解气组成 Table 1 Composition of cracking gas
含量 / % 1. 59 1. 20 16. 80 3. 17 1. 24 0. 003
组分
CO C2 H4 C3 H8 I2C4 H10 C5 H10 C6 H6
收稿日期 : 2008203231 作者简介 : 李亚军 (19692) ,女 ,副教授 ,主要从事化工过程能量优化 、天然气高效利用的研究. E2mail: liyajun@ scut. edu. cn
第 3期
李亚军 等 : 乙烯深冷分离工艺中 LNG冷能的利用
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馏塔塔顶尾气冷凝 、预切割塔塔顶流出物冷凝 、脱甲 烷塔进料冷却和进料冷凝以及甲烷冷剂冷凝 ;需丙 烯制冷系统提供冷量的工艺物流为乙烯精馏塔塔顶 尾气冷凝 、预切割塔进料冷却 、压缩制冷系统的乙烯 冷剂冷却和冷凝 、低压脱丙烷塔塔顶尾气冷凝等 ;开 式甲烷制冷系统则为裂解气深冷系统提供冷量 ,保 证脱甲烷塔进料温度.
乙烯制冷系统和丙烯制冷系统需为乙烯深冷分 离工艺提供 - 10113~18 ℃的冷量 ,从温位的角度来 看 ,可考虑用 LNG冷量全部替代乙烯和丙烯制冷系
64
华 南 理 工 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第 37卷
统的制冷负荷 ;但由表 2、表 3 的分析结果可见 ,有 些换热器的冷量负荷太小 ,故从投资和可操作性的 角度分析 ,用 LNG冷量完全替代两机压缩制冷的冷 量较困难. 文中仅考虑用 LNG冷量替代部分乙烯和 丙烯制冷系统提供的冷负荷.