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随着催化裂化技术进步,高产气体等催化裂解技术的工业化推广,进入吸收稳定系统的待分离物流中的气体比重明显增加,进料组成发生明显变化,而吸收稳定系统却没有随之配套优化,造成产品质量不合格、目的产品回收率降低、装置能耗增加等问题。因此,当吸收稳定系统进料组成发生巨大变化时,如何优化现有的吸收稳定和气分装置,如何调整其分离序列将是一个亟需解决的问题。
本文通过对催化裂化多产丙烯工艺(TMP)和催化裂解多产乙烯丙烯工艺(MPE)的吸收稳定系统和气分装置常规流程进行联合模拟和优化,得出前者单位综合能耗是5.60×103MJ/t原料,后者单位综合能耗是8.28×103 MJ/t原料,后者能耗较大。对MPE工艺吸收稳定和气分装置常规流程的模拟,考察了系统压力和补充吸收剂流量对整体能耗的影响,按照操作压力由2.0MPa到0.9MPa依次降低的原则划分为A~F六个方案。随着压力逐步降低,补充吸收剂流量逐步增加,装置单位综合能耗先减小后增大,压力在P=1.45~1.65MPa时,单位综合能耗最小,即方案C。通过曲线拟合,建立了系统压力和补充吸收剂流量与单位综合能耗之间的关系式,可预测常规分离流程其他条件下对应的单位综合能耗。
鉴于MPE工艺吸收稳定和气分装置能耗较大,结合常规流程以及分离序列合成方法,提出了一系列催化裂解多产乙烯丙烯工艺产品分离方案。基于初次分离首先在C2和C3处切割、或在C3和C4处切割,以及压缩富气和粗汽油直接精馏三种,共设计了8个分离方案,由于操作过程中可以采用不同的补充吸收剂,进一步细分为18个子方案。在统一基准下,对18个分离方案的模拟和对比,与方案1C相比,方案3B和3C、方案5、方案6、方案7A和方案8能耗较小,其中方案3B、3C和方案7A流程较为复杂,方案5和6中脱乙烷塔顶冷凝器需要制冷剂冷却,而方案8能耗最小,流程也较为简单。因此,本文推荐MPE工艺产品分离的最佳方案为方案8。