【摘要】：針對山東濰坊某焦化廠荒煤氣凈化工藝,研究開發(fā)了用于荒煤氣凈化和余熱回收的新型洗滌精餾技術(shù),采用Aspen Plus對洗滌精餾塔以及煤氣凈化工藝流程進(jìn)行了數(shù)值模擬;針對能產(chǎn)生高壓蒸汽的熱量回收系統(tǒng),采用Energy Analyzer進(jìn)行了換熱網(wǎng)絡(luò)集成。具體工作包括:(1)針對荒煤氣余熱回收不充分現(xiàn)象及余熱回收設(shè)備易被炭粉等顆粒堵塞問題,結(jié)合石油煉制過程中的除塵措施,提出了基于洗滌精餾的荒煤氣余熱回收工藝,達(dá)到既能充分回收荒煤氣余熱又能避免設(shè)備堵塞目的。(2)采用模擬加實(shí)驗(yàn)的方法獲得煤焦油虛擬組分的切割曲線:通過實(shí)沸點(diǎn)蒸餾方法對濰坊某焦化廠提供的高溫煤焦油進(jìn)行了實(shí)沸點(diǎn)蒸餾實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Aspen Plus擬合出煤焦油虛擬組分的切割曲線,餾程為76.9℃~1086.5℃。(3)基于BK-10模型對577℃,15000Nm~3/h荒煤氣降溫至90℃的工況進(jìn)行模擬,采用靈敏度分析法考察了不同塔板數(shù)對洗滌精餾塔分離效果的影響,采用均勻設(shè)計(jì)法確定同時(shí)產(chǎn)出三種不同品質(zhì)蒸汽的產(chǎn)量并計(jì)算對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明:當(dāng)塔板數(shù)為9塊時(shí),塔頂煤氣中焦油含量最低,為27.20g/m~3;對洗滌精餾塔進(jìn)行熱集成,以最大經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)優(yōu)化回收系統(tǒng),當(dāng)同時(shí)產(chǎn)4kgf/m~2蒸汽637.5kg/h、10kgf/m~2蒸汽727.1kg/h和20kgf/m~2蒸汽821.6kg/h時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益最大,年經(jīng)濟(jì)效益為191萬元/a。(4)模擬了粗煤氣的脫萘和脫苯過程的工藝流程,荒煤氣進(jìn)料量9049kg/h,溫度90℃,采用靈敏度分析法探討了塔板數(shù)和洗油量的變化對脫萘和脫苯效果的影響。脫萘塔和脫苯塔理論板數(shù)變化范圍均為5~15塊,洗油進(jìn)料量變化范圍分別為1800~3500kg/h和22734~25576kg/h,經(jīng)過優(yōu)化,當(dāng)脫萘塔和脫苯塔理論板數(shù)均為10塊,萘洗油進(jìn)料量為2200kg/h,苯洗油進(jìn)料量為22734kg/h時(shí)的分離效果最佳。脫萘后的煤氣萘含量為0.58g/m~3,低于煤氣脫萘標(biāo)準(zhǔn)0.7816g/m~3,脫苯后的煤氣苯含量1.31g/m~3,低于煤氣脫苯標(biāo)準(zhǔn)2g/m~3。(5)將優(yōu)化后的洗滌精餾工藝流程和優(yōu)化后的脫萘、脫苯工藝流程進(jìn)行耦合,并對整體工藝流程的換熱網(wǎng)絡(luò)做進(jìn)一步優(yōu)化,優(yōu)化后可同時(shí)產(chǎn)4kgf/m~2蒸汽637.5kg/h、10kgf/m~2蒸汽729.5kg/h和20kgf/m~2蒸汽1203.5kg/h。基于洗滌精餾的荒煤氣余熱回收工藝還可用于煤制油、煤氣化等新型煤化工的凈化和余熱回收過程。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ546.5;X784

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678423