乙烯装置脱甲烷塔工程模拟计算及改造的研究

【摘要】：独山子石化分公司乙烯装置于2002年完成了22万吨/年改扩建工程。从装置改扩建后近一年的运行情况看,乙烯损失高达2.0%～5.0%,远远高于指标要求的小于0.05%的损失。造成乙烯损失偏高的一个主要原因就是裂解炉的进料较改造设计前有很大的不同,而包括脱甲烷塔在内的一些系统却改造不充分,使得整个装置的生产能力受到影响。 本文主要针对引起乙烯损失增加的关键设备之一---脱甲烷塔进行研究。通过使用工艺模拟软件PROⅡ对脱甲烷塔在实际运行中所遇到的问题进行工艺模拟计算和水力学核算,找到了由改扩建过程中对脱甲烷塔改造的不足所引起的乙烯损失增加的原因。利用分析计算的结果在实施改进措施后乙烯的损失量降低到0.5%以下,乙烯损失量达到指标要求范围内。 与此同时,本课题的研究方法和思路对同类乙烯装置在改扩建过程中可能遇到的其它问题的解决也具有一定的指导意义。 【关键词】：脱甲烷塔 回流比 精馏 化工模拟 改造 分离
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ221.211
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 文献综述8-28
• 1.1 前言8-9
• 1.2 独山子石化分离工艺9-12
• 1.2.1 流程介绍10-11
• 1.2.2 设备功能11-12
• 1.3 乙烯分离技术进展12-16
• 1.3.1 顺序分离技术12-13
• 1.3.2 前脱丙烷前加氢技术13-14
• 1.3.3 前脱乙烷前加氢技术14-15
• 1.3.4 低投资分离技术15
• 1.3.5 渐进分离技术15
• 1.3.6 油吸收分离技术15-16
• 1.3.7 BPEC 分凝分馏塔技术16
• 1.4 脱甲烷工艺16-19
• 1.4.1 高压法脱甲烷17
• 1.4.2 低压法脱甲烷17-18
• 1.4.3 中压法脱甲烷18-19
• 1.5 分离系统塔内件改造19-22
• 1.5.1 脱甲烷塔19-20
• 1.5.2 脱乙烷塔20
• 1.5.3 乙烯塔20-21
• 1.5.4 脱丙烷塔21
• 1.5.5 丙烯塔21-22
• 1.5.6 脱丁烷塔22
• 1.6 脱甲烷塔改造实例22-27
• 1.6.1 脱甲烷系统改造22-26
• 1.6.2 脱甲烷塔内件改造26-27
• 1.7 课题提出背景及拟研究内容27-28
• 第二章 工艺计算部分28-42
• 2.1 脱甲烷塔模型描述28-33
• 2.1.1 模型描述28-29
• 2.1.2 工艺描述29-30
• 2.1.3 进料组成设定30-31
• 2.1.4 操作参数设定31-33
• 2.2 模拟计算33-38
• 2.2.1 模拟结果33-35
• 2.2.2 回流比计算35-36
• 2.2.3 气相负荷分步计算结果36-37
• 2.2.4 液相负荷分布计算结果37-38
• 2.2.5 脱甲烷塔物料平衡核算38
• 2.3 影响乙烯收率的因素38-40
• 2.3.1 塔板温度38-39
• 2.3.2 塔顶温度39
• 2.3.3 塔底温度39
• 2.3.4 甲烷/氢摩尔比39-40
• 2.3.5 回流比40
• 2.3.6 操作压力40
• 2.4 小结40-42
• 第三章 水利学核算42-56
• 3.1 塔板性能42-43
• 3.1.1 塔板参数42-43
• 3.1.2 浮阀塔板设计参数43
• 3.2 水利学核算部分43-49
• 3.2.1 1#-8#实际塔板（2#-5#理论板）水力学核算43-46
• 3.2.2 9#-68#实际塔板（6#-45#理论板）的水力学核算46-49
• 3.3 塔板振动分析49-50
• 3.4 SUPER V1 负荷性能分析50-54
• 3.4.1 降液管液泛性能分析50
• 3.4.2 降液管停留时间分布50-51
• 3.4.3 降液管出口液速分布51-52
• 3.4.4 降液管入口液速分布52
• 3.4.5 塔板雾沫夹带分布52-53
• 3.4.6 塔板泄漏分布53
• 3.4.7 塔板阀孔动能因数分布53-54
• 3.5 小结54-56
• 3.5.1 降液管情况54
• 3.5.2 Super V1 塔板性能54
• 3.5.3 塔板开孔情况54-56
• 第四章 改造部分56-58
• 4.1 流程改造56
• 4.2 塔板改造56-58
• 第五章 生产实证58-60
• 5.1 物料平衡58
• 5.2 工艺参数58-60
• 第六章 结论60-62
• 6.1 主要工作60-61
• 6.2 工作展望61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64

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