本研究基于世界首套40萬噸/年輕油催化裂解制烯烴的工業(yè)示范裝置運行數(shù)據(jù),深入研究催化裂解制烯烴的工藝和過程優(yōu)化。根據(jù)實際生產(chǎn)裝置物流組成、產(chǎn)物組成,以輕油催化裂解制烯烴單元的高能耗分離裝置為研究課題,采用分級精餾、熱泵、乙烯制冷、丙烯制冷、夾點換熱等措施,對深冷分離裝置進行工藝和能量優(yōu)化。首先通過關(guān)鍵組分的熱力學(xué)性質(zhì)研究,采用非極性體系的汽液相PR狀態(tài)熱力學(xué)方程,以流程穩(wěn)態(tài)模擬技術(shù)作為研究方法,結(jié)合Aspen Plus商業(yè)模擬軟件建立準(zhǔn)確的的精餾分離數(shù)學(xué)模型,考察理論板數(shù)、各塔壓力/溫度、回流比等工藝參數(shù)對分離指標(biāo)的影響。通過與工業(yè)示范生產(chǎn)裝置對比,流程模擬與操作數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)吻合,關(guān)鍵位置的溫度值與運行裝置相差±5℃以內(nèi),驗證了數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。模擬計算結(jié)果顯示:聚合級乙烯產(chǎn)品30.00%,聚合級丙烯產(chǎn)品23.30%,雙烯烴收率為53.30%,高于傳統(tǒng)蒸汽裂解的乙烯丙烯收率（45%～48%）。其次在模型基礎(chǔ)上對目前裝置存在能耗瓶頸進行優(yōu)化。通過模擬計算、熱力學(xué)與實際數(shù)據(jù)比較建立合理的工藝流程,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)的對比等方法,優(yōu)化烯烴分離流程降低能耗,建立能耗比較模型。從定性到定量... 

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 烯烴分離研究現(xiàn)狀
        1.2.1 裂解制烯烴技術(shù)介紹
        1.2.2 典型的烯烴分離流程
        1.2.3 小結(jié)
    1.3 分離技術(shù)在輕油催化裂解制烯烴中的應(yīng)用
        1.3.1 急冷單元
        1.3.2 壓縮單元
        1.3.3 脫甲烷單元
        1.3.4 脫乙烷塔和乙烯精餾單元
        1.3.5 脫丙烷塔單元
        1.3.6 丙烯塔單元
        1.3.7 制冷系統(tǒng)
    1.4 模擬軟件在化工工藝流程中的應(yīng)用
        1.4.1 化工工藝流程的模擬
        1.4.2 常用模擬軟件
        1.4.3 序貫?zāi)K法和聯(lián)立方程法
    1.5 本文的研究內(nèi)容
    1.6 研究課題的意義
第2章 基于Aspen Plus的流程模擬及驗證
    2.1 引言
    2.2 熱力學(xué)方程的確定
        2.2.1 分離機理
        2.2.2 分離過程的熱力學(xué)定律
        2.2.3 分離過程的熱力學(xué)模型
        2.2.4 熱力學(xué)方程的選擇
    2.3 烯烴分離流程的模型建立
        2.3.1 加工過程的物料平衡
        2.3.2 工藝氣性質(zhì)及產(chǎn)品要求
        2.3.3 分離方案選擇
        2.3.4 分離過程模擬
    2.4 模擬建模的對比驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 烯烴分離過程的能量優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 脫丙烷塔系統(tǒng)能量優(yōu)化
        3.2.1 脫丙烷塔操作壓力選擇
        3.2.2 脫丙烷塔體系的分離精度與回流量
    3.3 脫甲烷系統(tǒng)能量優(yōu)化
        3.3.1 脫甲烷系統(tǒng)梯級冷凝
        3.3.2 脫甲烷汽提塔的優(yōu)化
        3.3.3 脫甲烷塔優(yōu)化
    3.4 C_2分離系統(tǒng)能量優(yōu)化
        3.4.1 脫乙烷塔精餾優(yōu)化
        3.4.2 乙烯精餾塔開式熱泵系統(tǒng)優(yōu)化
    3.5 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
        3.5.1 基礎(chǔ)工況
        3.5.2 優(yōu)化工況
    3.6 本章小結(jié)
第4章 總結(jié)和展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻
附錄A 符號說明
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]甲醇制烯烴工藝及工業(yè)化進展[J]. 蔣永州,楊玉芳,尉秀峰,李國鋒.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2020(01)
[2]增強型催化裂解技術(shù)（DCC-PLUS）的工業(yè)應(yīng)用[J]. 蔡建崇,萬濤.  石油煉制與化工. 2019(11)
[3]乙烯裝置深冷分離系統(tǒng)的優(yōu)化研究[J]. 田峻,李琰,廖麗華,李東風(fēng).  石油石化綠色低碳. 2019(05)
[4]一種高低壓脫丙烷塔改造方案[J]. 趙唯,辛江,吳德娟,劉驍.  當(dāng)代化工. 2019(08)
[5]MTO前脫丙烷分離流程模擬及優(yōu)化[J]. 陳昇,曹新波,趙夢,劉岑凡,康昊源,王勇,王維,謝國山.  化工進展. 2019(07)
[6]DCC-plus技術(shù)及其產(chǎn)品靈活性[J]. 馬文明,成曉潔,朱根權(quán),謝朝鋼.  石油學(xué)報(石油加工). 2019(02)
[7]乙烯裝置低溫膨脹機-再壓縮機的工程設(shè)計探討[J]. 李金波.  石油化工設(shè)備技術(shù). 2018(06)
[8]增強型催化裂解裝置開工初期調(diào)整策略及效果[J]. 趙長斌.  石油煉制與化工. 2017(09)
[9]多進料脫甲烷塔進料位置切換的控制策略[J]. 吳博,羅雄麟,苗立民.  化工自動化及儀表. 2017(09)
[10]反應(yīng)溫度對DMTO裝置產(chǎn)品選擇性的影響[J]. 白永偉,麻麗娟.  煤炭加工與綜合利用. 2017(04)

碩士論文
[1]甲醇制烯烴分離工藝模擬與合理用能分析[D]. 高晶晶.華東理工大學(xué) 2017
[2]乙烯裝置分離流程節(jié)能技術(shù)研究[D]. 宏曉晶.天津大學(xué) 2012
[3]乙烯裝置脫甲烷塔工程模擬計算及改造的研究[D]. 張海濤.天津大學(xué) 2007
[4]乙烯分離過程的模擬與優(yōu)化[D]. 耿大釗.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3668375