催化裂化吸收稳定系统优化

1.10
1.08
1.06
1.04
1.02
10
15
20
25
30
35
40
稳定塔塔板数
36
32
28
总热负荷 总冷负荷
24
20
10
15
20
25
30
35
40
精品课件
稳定塔塔板数
优化工况与基本工况比较
参数比较 产品质量 经济效益
精品课件
参数比较
工艺参数
补充吸收剂 流量/t
补充吸收剂 温度/℃
吸收剂温度 /℃
补充吸收剂 粗汽油
流量20t/h 力1100 kPa
流量55t/h 压力精1品课1件00 kPa
温度42℃ 压 温度40℃
质量控制指标
液化气中C1＋C2物质的量分数<0.3% 液化气中C5物质的量分数<3%
精品课件
流程模拟建立
吸收稳定系统流程复杂，共有塔、容器、 冷换设备、混合器和泵等十几个单元模块， 各单元模块的进出物流相互密切联系，因此， 全流程工艺模拟要分多步完成。
161552.6
-14.5% 12.1% 0.8% 83.3% 1.5%
1%
精品课件
结论
应用模拟软件对吸收稳定系统进行工艺流程模拟，由于流 程复杂，我们分多步完成流程模型的确定，并通过干气和 解吸气模拟计算值与标定数据的对比，验证了模拟系统的 算法和物性数据的准确、可靠。
通过流程模拟计算，对影响吸收效果和能耗的因素进行分 析，得出了在优化工况下工艺参数配比：补充吸收剂流量 55t，补充吸收剂温度30℃，吸收剂温度30℃，解析塔进 料温度50℃，稳定塔回流比2。
15
20
25
30
35
吸收塔塔板数
解析塔塔板数的影响
干气中丙烯浓度/% 负荷/Gj
1.26
1.20
1.14
1.08
1.02
5
10
15
20
25
30
35
解析塔塔板数
27.6
27.2
26.8
26.4
总热负荷
26
总冷负荷
25.6
25.2
5
10
15
20
25
30
35
解析塔塔板数
精品课件
稳定塔塔板数的影响
干气中丙烯浓度/% 负荷/Gj
2.3
16
tC4H8-2
1.9
17
cC4H8-2
1.3
18
C5
1.3
精品课件
粗汽油和轻柴油组成
项目 初馏点 10% 30% 50% 70% 90% 干点 密度(20℃) /kg·m－1
粗汽油 35.0 52.0 78.0 93.0 122.0 158.0 176.0 711.6 kg/m
轻柴油 180.0 204.0 225.0 254.0 289.0 331.0 354.0 870.5Kg/m3
小结
从以上的数据可以看出，模拟计算值与 取样点标定数据基本上吻合，说明模拟系 统的计算和物性数据是可靠的。
精品课件
流程模拟的优化
补充吸收剂温度 补充吸收剂流量 稳定塔回流比 解析塔进料温度 塔板数
精品课件
吸收效果 系统能耗
系统能耗
总冷负荷：平衡罐前冷却器冷负荷，稳定塔塔 顶冷凝器冷负荷，稳定汽油
液化气模拟值与标定数据对比
液化气组分 H2 O2 N2 CO CO2 H2S CH4 C2H6 C2H4
模拟值(v)/ % 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.12 0.00 0.35 0.00
标定值(v)/ % 干气组分 模拟值(v)/ %
0.00
C3H8
13.29
0.00
C3H6
精品课件
压缩富气
粗汽油
流程简介
解吸气
干气
轻柴油
再
吸
收
塔
富吸油
吸
解
收
c析
塔
塔
液化气 稳 定 塔
补充吸收剂 稳定汽油
工艺流程图
精品课件
流程模拟
模拟计算热力学方程
气液平衡计算
修正PR方程
气液焓计算
Lee－Kesler关联 式
精品课件
基础数据
压缩富气流量12426.3Nm3/h，温度86℃，压力 1100kPa ， 其组成见下表。
精品课件
模拟计算检验
干气模拟计算值与标定数据对比
干气组分 模拟值(v)/%
H2
O2 N2 CO CO2 H2S CH4 C2H6 C2H4
3.90
5.93 29.15 0.55 1.33 0.26 27.38 13.23 16.57
标定值(v)/％ 干气组分
模拟值(v)/ %
7.1
C3H8
0.28
液化气C5(物 1.9
<3
质的量
分差)%
精品课件
经济效益
项目
干气/t·h－1
液化气/t·h－1
稳定汽油/t·h－1
每小时公用工程消耗/ 元
每小时销售额/元 每小时效益/元
基本工况 9.804 12.235 51.111 1353.1 161630
159976.9
优化工况 8.386 13.714 51.537 2480.4 164033
稳定汽油中C4
3.0
液化气中C5
2.0
1.0
0.0
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
稳定塔回流比
34
32
30
28
26
总热负荷
24
总冷负荷
22
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
稳定塔回流比
精品课件
解析塔进料温度的影响
干气中丙烯浓度/ % 负荷/Gj
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
30
40
50
60
70
80
90
解析塔进料温度/℃
3.15
C3H6
1.07
24.93
nC4H10
0.00
1.38
iC4H10
0.19
3.65
C4H8-1
0.06
0.35
iC4H8
0.05
27.19
tC4H8-2
0.01
13.31
cC4H8-2
0.01
17.71
C5
0.00
精品课件
标定值(v)/ %
0.23
1.1 0.01 0.17 0.04 0.03 0.00 0.00 0.00
精品课件
大连理工大学 热烈欢迎尊贵客人的
光临和指导
精品课件
46.13
0.00
nC4H10
2.75
0.00
iC4H10
19.00
0.00
C4H8-1
5.64
0.20
iC4H8
5.63
0.00
tC4H8-2
2.84
0.38
cC4H8-2
4.21
0.00
C5
0.05
精品课件
标定值(v)/% 7.72 46.53 3.40 19.33 6.50 7.09 3.50 5.85 0.00
解析塔进料 温度/℃
稳定塔回流 比
稳定塔塔板 数/个
解析塔塔板 数/个
吸收塔塔板
优化 工 况
55
基本工 况
20
30
42
30
40
50
70
2
2
25
25
20
20
25
20
精品课件
产品质量
项目
模拟计 算 值
质量 要 求
干气C3(物质 0.28 <0.3 的量分 差)%
液化气C2(物 0.4 <0.5 质的量 分差)%
补充吸收剂流量的影响
干气中丙烯浓度/%
负荷/Gj
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
10
20
30
40
50
60
70
补充吸收剂流量/t•h-1
50
40
总热负荷 30
总冷负荷
20
10
20
30
40
50
60
70
补充吸收剂流量/t•h-1
精品课件
稳定塔回流比
浓度/% 负荷/Gj
5.0
干气中丙烯
4.0
34
32
总热负荷
30
总冷负荷
28
26
24
22
30
40
50
60
70
80
90
解析塔进料温度/℃
精品课件
吸收塔塔板数的影响
干气中丙烯浓度/%
负荷/Gj
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
5
10
15
20
25
30
吸收塔塔板数
35
27.2
26.8
26.4
26
25.6
25.2 5
精品课件
总热负荷 总冷负荷
10
序号 组分 组成(体积分数)/% 序号
组分 组成(体积分数)/%
1
H2
2.8
2
O2
4.3
3
N2
21.0
4
CO
0.4
5
CO2
1.0
6
H2S
0.27
7
CH4
10.3
8
C2H6
6.2
9
C2H4
7.6
10
C3H8
6.0
11
C3H6
22
12
nC4H10
1.3
13
iC4H10
8.0
14
C4H8-1
2.3
15
iC4H8
流程优化后，干气C3含量由原来的 1.35％下降到0.28％， 液化气和稳定汽油产品也均符合质量要求且产量分别提高 1.479 t·h-1和0.426 t·h-1。虽然公用工程消耗费用上 升了1127.3元·h-1，但效益还是增加了1575.7元·h-1， 若一年操作时间按8000小时计算，则每年净收益可达 1260.56万元。
冷却器负荷
总热负荷：解析塔再沸器负荷，稳定塔再沸器负荷
精品课件
补充吸收剂温度的影响
干气中丙烯浓度/% 负荷/Gj
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
10 20 30 40 50 60 70
补充吸收剂温度/℃
32
30
总热负荷
总冷负荷 28
26
24
22
10
源自文库
20
30
40
50
60
70
精品课件
补充吸收剂温度/℃
2006年石油和化工行业节能技术研讨会
催化裂化吸收稳定系统 流程模拟及优化
李国 贺高红 罗强
大连理工大学化工学院 抚顺石化公司石油二厂
精品课件
催化裂化吸收稳定系统流程模拟及优化
前言
流程简介
流程模拟
结论
流程优化
精品课件
前言
吸收稳定系统的作用是将富气和粗汽油分 离为干气、液态烃和稳定汽油。
干气“不干”是影响液化率不高的主要原因， 同时它也影响了以干气为原料的乙苯生产， 造成苯耗过大，副产品难以脱除。