焦化富氣的流程模擬和改進(jìn)課程模板

焦化富氣步驟模擬和改善摘要在石油加工過程中產(chǎn)生碳二組分（C2）、液化氣組分（LPG）等組分，加以回收會(huì)對經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益產(chǎn)生很大影響。各煉油廠多年來逐步對C2、LPG等有用組分回收技術(shù)進(jìn)行改造,經(jīng)過采取新工藝和新型催化劑，使產(chǎn)氣率大幅度提升，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。某廠采取吸收穩(wěn)定系統(tǒng)回收焦化富氣，因?yàn)閿U(kuò)產(chǎn)原因，該廠存在著嚴(yán)重“干氣不干”問題。關(guān)鍵表現(xiàn)在兩方面：1、該吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)出干氣中LPG組分嚴(yán)重超標(biāo)，干氣中LPG濃度平均在10%左右，遠(yuǎn)超出設(shè)定濃度指標(biāo)，造成液化氣損失增大。2、解析塔底富液中C2含量超標(biāo)，造成穩(wěn)定塔塔頂產(chǎn)生大量不凝氣。穩(wěn)定塔頂不凝氣流量約1700Nm3/h，含有大量LPG組成，返回壓縮機(jī)前入口，增加了整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷，深入造成干氣不干現(xiàn)象。所以有必需對該系統(tǒng)進(jìn)行改善以克服以上問題。本文采取HYSYS模擬軟件，對該富氣吸收穩(wěn)定步驟進(jìn)行步驟模擬和步驟改善，并經(jīng)過步驟調(diào)整，確定優(yōu)化步驟。本論文在模擬原步驟基礎(chǔ)上，采取了低溫/冷凝-精餾過程改善原步驟，使干氣中碳三以上組分（C3+）含量降至5%；針對降低干氣中LPG損失率、增加C2吸收率目標(biāo)，確定解吸塔塔底溫度控制在160℃為宜；針對C2作為產(chǎn)品從新增精餾塔產(chǎn)出要求，為提升C2和LPG在新增塔收率，優(yōu)化新步驟，吸塔塔底溫度控制在155℃為宜，經(jīng)濟(jì)性顯著增加。關(guān)鍵詞：焦化富氣；干氣回收；延遲焦化；HYSYS模擬目錄摘要 I第1章引言 11.1焦化富氣回收步驟改善及模擬關(guān)鍵意義 11.2中國外發(fā)展情況 21.3中國外發(fā)展情況 31.3.1各企業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況 31.3.2中國石油加工工藝技術(shù)發(fā)展 51.3.3延遲焦化 51.4焦化富氣處理系統(tǒng) 71.4.1焦化富氣 71.4.2吸收穩(wěn)定系統(tǒng) 71.4.3吸收穩(wěn)定過程同傳統(tǒng)吸收過程比較 91.4.4選擇合適吸收條件 91.4.5解吸塔進(jìn)料方法 101.4.6控制適宜解析溫度 101.4.7分析吸收和解析過程 111.4.8焦化產(chǎn)品介紹 121.5HYSYS介紹 121.5.1HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)特點(diǎn)和功效 131.5.2HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)關(guān)鍵物性計(jì)算方法 151.5.3HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)中不足 161.6設(shè)計(jì)總體構(gòu)想 16第2章步驟模擬 182.1設(shè)計(jì)任務(wù) 182.2原步驟圖介紹 182.2.1原步驟設(shè)計(jì)參數(shù) 202.3新步驟介紹 282.3.1經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 312.3.2環(huán)境影響 31第3章步驟優(yōu)化 323.1優(yōu)化干氣組分 323.1.1參數(shù)調(diào)整對系統(tǒng)影響 323.1.2結(jié)果分析 433.2優(yōu)化C2、LPG收率 443.2.1參數(shù)對系統(tǒng)影響 443.2.2結(jié)果分析 50結(jié)論 51參考文獻(xiàn) 52致謝 53第1章引言1.1焦化富氣回收步驟改善及模擬關(guān)鍵意義煉油工業(yè)中，延遲焦化是一個(gè)關(guān)鍵原油二次加工過程。吸收-穩(wěn)定過程在催化裂化中作用是將富氣、粗汽油分離成干氣、液化氣和蒸汽壓合格穩(wěn)定汽油。各煉油廠多年來逐步對反應(yīng)-再生系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，經(jīng)過采取新工藝和新型催化劑，使產(chǎn)氣率大幅度提升，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。和此同時(shí)，各煉廠還試圖深入提升催化加工量，因?yàn)楫a(chǎn)氣量和處理量增加，吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)往往不能適應(yīng)這種改變，取得更大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。多年來，為了面向市場需求深入提升產(chǎn)品綜合經(jīng)濟(jì)效益，又以生產(chǎn)液化石油氣和柴油為關(guān)鍵產(chǎn)品生產(chǎn)方案組織生產(chǎn)，要求熄滅火炬，降低干氣中C3及其較重組分(C3及其較重組分含量≯3%(V))。這就要求吸收穩(wěn)定系統(tǒng)必需進(jìn)行優(yōu)化操作技術(shù)，優(yōu)化控制條件，以增加目標(biāo)產(chǎn)品，最大程度節(jié)能增產(chǎn)，提升經(jīng)濟(jì)效益。焦化富氣回收步驟，加工催化裂化分餾塔塔頂油氣分離器粗汽油和富氣，將干氣(C2和C2以下)分離，得到蒸汽壓滿足要求汽油和殘留物指標(biāo)合格液化氣。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量和平穩(wěn)操作，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)需達(dá)成以下指標(biāo)：①干氣盡可能干，C3含量小于3%(體積分?jǐn)?shù));②液化氣中C2含量小于2%(體積分?jǐn)?shù))。以往，我們比較重視系統(tǒng)操作對總液收(汽油+柴油+液化氣收率)影響，忽略了吸收穩(wěn)定系統(tǒng)操作對于總液收影響。實(shí)際上，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)不僅決定汽油、液化氣產(chǎn)品質(zhì)量，而且對裝置液收有一定影響.關(guān)鍵是干氣帶走C3及其以上組分，所謂干氣“不干”，其對裝置液收影響沒有引發(fā)足夠重視。某廠從現(xiàn)在現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，因?yàn)閷?shí)際操作中富氣和粗汽油處理量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)能力，造成吸收塔，解析塔分離效率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，雖將塔板形式進(jìn)行了改善，仍達(dá)不到理想效果?，F(xiàn)在系統(tǒng)效果差關(guān)鍵表現(xiàn)在兩方面：1、干氣不干，該吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)出干氣中液化氣（LPG）組分嚴(yán)重超標(biāo)，干氣中LPG濃度平均在10%左右，遠(yuǎn)超出設(shè)定濃度指標(biāo)。2、解析塔底富液中C2含量超標(biāo)，造成穩(wěn)定塔塔頂產(chǎn)生大量不凝氣。穩(wěn)定塔頂不凝氣流量約1700Nm3/h，含有大量LPG組成，返回壓縮機(jī)前入口。所以，需對該廠裝置進(jìn)行改造。1.2中國外發(fā)展情況石油加工工藝研究能夠追溯到19世紀(jì)90年代，當(dāng)初煉油界先驅(qū)者M(jìn)cAfee在試驗(yàn)室發(fā)覺采取三氯化鋁作催化劑能夠促進(jìn)裂化反應(yīng)，從而提升汽油產(chǎn)率。Gulf石油企業(yè)據(jù)此于19建立了第一套工業(yè)化裝置。采取固體酸性催化劑Huodry催化裂化工藝開發(fā)是煉油技術(shù)中一個(gè)空前成就。美國Vacuum石油企業(yè)利用這一技術(shù)于1931年建成3500t/a中型裝置，取得了工業(yè)化數(shù)據(jù)。1936年4月6日，第一套100kt/a固定床催化裂化工業(yè)裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn)。固定床催化裂化存在無法克服缺點(diǎn):設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，控制困難。為克服固定床工藝缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)催化劑在反應(yīng)和再生操作之間循環(huán)，移動(dòng)床催化裂化工藝應(yīng)運(yùn)而生[2]。1948年HPC企業(yè)開發(fā)了Huodriflow移動(dòng)床催化裂化過程，并于1950年投產(chǎn)了第一套350kt/a工業(yè)化裝置。其關(guān)鍵特點(diǎn)是反應(yīng)器放在再生器頂部。然而移動(dòng)床忽略了催化劑顆粒過大帶來傳質(zhì)阻力，所以被流化催化裂化逐步替換。流化催化裂化開發(fā)最初是從螺旋輸送粉劑這一開發(fā)項(xiàng)目開始，粉劑應(yīng)用是發(fā)明流化催化裂化和多種流化床關(guān)鍵。早在本世紀(jì)二十年代，美國麻省理工學(xué)院W.K.Lewis就提出“利用磨粉催化劑沉降分離特征，采取一個(gè)密相流化床”。第一套工業(yè)流化催化裂化裝置于1942年建成投產(chǎn)，到1952年W型流化催化裂化裝置投產(chǎn)。50年代前后不少大石油企業(yè)推出了自己兩器配置形式，使采取密相流化床反應(yīng)器催化裂化技術(shù)趨向成熟。50年代中期，UOP企業(yè)就推廣直提升管高低并列式裝置設(shè)計(jì)，這種裝置已靠近于現(xiàn)代提升管裝置，它可采取密相操作，也能夠在催化劑床層低到汽提段內(nèi)情況下操作。伴隨沸石催化劑推出，這種型式演變成全提升管催化裂化工藝[3]。1.3中國外發(fā)展情況1.3.1各企業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況1）Kellogg企業(yè)重油催化裂化(HOC)是Kellogg企業(yè)推出技術(shù)，這種裝置和垂直外提升管經(jīng)橫管和分離器相通，出口有粗旋風(fēng)分離器。再生器裝有內(nèi)取熱盤管和外取熱器。2）UOP企業(yè)UOP企業(yè)設(shè)計(jì)高效再生流化催化裂化裝置特點(diǎn)是:提升管出口裝有催化劑和油氣快速分離設(shè)施，降低其接觸時(shí)間，降低反應(yīng)器內(nèi)旋風(fēng)分離器催化劑負(fù)荷;形狀獨(dú)特快速床再生器(燒焦罐)能使空氣和催化劑接觸良好，大幅度地提升了燒焦強(qiáng)度;這種裝置降低了催化劑藏量，為維持催化劑活性所需加入新鮮催化劑量能夠降低。RCC技術(shù)也是以UOP企業(yè)為主開發(fā)一個(gè)工藝。其技術(shù)特點(diǎn)是:再生器為兩段逆流再生，第一段采取逆流燒焦不完全再生，焦炭中全部氫和80%一90%碳被燒掉。第二段采取高氧完全再生，使再生催化劑含炭量降低;催化劑上重金屬是經(jīng)過高溫?zé)N類氣流和水蒸汽作用而達(dá)成鈍化；采取新霧化噴嘴，較低反應(yīng)壓力，注入稀釋劑，盡可能縮短反應(yīng)時(shí)間，以降低生焦，提升液體產(chǎn)品收率;提升管出口設(shè)有效果很好彈射式快分，降低二次反應(yīng)；再生器設(shè)置有下流式外取熱器。90年代初UOP企業(yè)又推出了CCC工藝(可控制催化裂化)?？煽刂拼呋鸦に囋O(shè)計(jì)、催化劑配方和工藝操作條件之大成，以生產(chǎn)質(zhì)量最好產(chǎn)品。3）Shell石油企業(yè)投產(chǎn)第一套重油催化裂化裝置特點(diǎn)為:采取高效進(jìn)料催化劑混合系統(tǒng)和短接觸時(shí)間提升管反應(yīng)器，使之降低焦炭和氣體生成量，同時(shí)使用了鈍化劑;采取分段汽提，包含從分離出來催化劑中快速汽提出烴類和第二段汽提器中高效地解吸出剩下烴類;采取高效再生器限制焦炭放熱量，許可熱量以C0形式傳輸給C0鍋爐;采取性能可靠取熱器，調(diào)整裝置熱平衡。4）Stone&Wbester企業(yè)建成投產(chǎn)重油催化裂化裝置，增設(shè)了第二再生器，摻煉渣油百分比提升到30%一40%。1982年又將同軸式催化裂化裝置改成重油催化裂化工藝，新設(shè)疊置式兩段再生器及反應(yīng)器，采取了優(yōu)異進(jìn)料噴嘴及其它技術(shù)結(jié)果特點(diǎn)有：(1)認(rèn)為原料中殘?zhí)亢蜕孤薀o關(guān)，當(dāng)處理殘?zhí)吭蠒r(shí)，生焦率為6%一7%，裝置不設(shè)取熱設(shè)施。(2)采取兩個(gè)再生器進(jìn)行再生。催化劑從第一再生器到第二再生器，兩個(gè)再生器煙氣自成系統(tǒng)。第二再生器旋風(fēng)分離器設(shè)在器外，再生器內(nèi)無其它構(gòu)件，可承受高溫。(3)使用金屬鈍化劑，效果很好。(4)要求原料中氫含量在12%很好，最低為8%。(5)使用了高效霧化噴嘴。(6)推薦采取超穩(wěn)沸石(USY)催化劑。5）其它企業(yè)Lumus企業(yè)開發(fā)催化裂化裝置1998年已經(jīng)有13套建成投產(chǎn)。在設(shè)計(jì)中采取了優(yōu)異反應(yīng)系統(tǒng)和高效催化劑汽提器，和專有進(jìn)料噴嘴。再生系統(tǒng)為快速床單段再生。一個(gè)采取被稱為下一代催化裂化(NExcc)技術(shù)催化裂化裝置在芬蘭Nesteoy企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，它采取兩個(gè)組合循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中一個(gè)作為裂化反應(yīng)器，另一個(gè)作為催化劑再生器，兩個(gè)流化床反應(yīng)器同用一個(gè)承壓外殼，而且裂化反應(yīng)器放在再生反應(yīng)器之內(nèi)。另外，用多入口旋分器替換了常規(guī)旋分器[4]。NEXCC裝置反應(yīng)溫度為600~650℃，汽油和輕烴產(chǎn)率可達(dá)85%～90%，設(shè)備尺寸只有相同規(guī)模催化裂化裝置三分之一左右，建設(shè)費(fèi)用估量低40%～50%1.3.2中國石油加工工藝技術(shù)發(fā)展1965年5月1977年12月，在洛陽石油化工工程企業(yè)(LPEC)試驗(yàn)廠建成投產(chǎn)了中國第一套50kt/a同軸式器內(nèi)兩段再生催化裂化裝置。1978年武漢石油化工廠(0.6Mt/a)、烏魯木齊石油化工總廠(0.6Mt/a)和鎮(zhèn)海石油化工總廠(1.2Mt/a)相繼建成高低并列式提升管催化裂化裝置。北京設(shè)計(jì)院和荊門石油化工總廠合作把該廠原有催化裂化裝置改造成提升管快速床再生催化裂化裝置，采取了含有外循環(huán)管燒焦罐，取得了很好效果。為了深入增加再生系統(tǒng)處理能力，洛陽石油化工工程企業(yè)為高橋石油化工企業(yè)煉油廠和錦州煉油廠裝置改造設(shè)計(jì)中采取了后置燒焦罐式兩段再生，提升了裝置處理能力。中國原油大多偏重，所以，重油催化裂化早就引發(fā)中國煉油界重視。大慶常壓渣油催化裂化技術(shù)攻關(guān)成功，推進(jìn)了中國渣油催化裂化技術(shù)發(fā)展，而且已擴(kuò)展應(yīng)用于其它原油常壓渣油和高殘?zhí)吭?。中國渣油催化裂化技術(shù)，經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)實(shí)踐，已經(jīng)掌握了原料霧化、內(nèi)外取熱、提升管出口快速分離、重金屬鈍化、催化劑預(yù)提升等整套渣油催化裂化基礎(chǔ)技術(shù)，同時(shí)系統(tǒng)地積累了很多成功操作經(jīng)驗(yàn)[5]。1.3.3延遲焦化延遲焦化和熱裂化相同，只是在短時(shí)間內(nèi)加熱到焦化反應(yīng)所需溫度，控制原料在爐管中基礎(chǔ)上不發(fā)生裂化反應(yīng)，而延緩到專設(shè)焦炭塔中進(jìn)行裂化反應(yīng)，“延遲焦化”也正是所以得名。延遲焦化裝置關(guān)鍵由8個(gè)部分組成：（1）焦化部分，關(guān)鍵設(shè)備是加熱爐和焦炭塔。有一爐兩塔、兩爐四塔，也有和其它裝置直接聯(lián)合。（2）分餾部分，關(guān)鍵設(shè)備是分餾塔。（3）焦化氣體回收和脫硫，關(guān)鍵設(shè)備是吸收解吸塔，穩(wěn)定塔，再吸收塔等。（4）水力除焦部分。（5）焦炭脫水和儲(chǔ)運(yùn)。（6）吹氣放空系統(tǒng)。（7）蒸汽發(fā)生部分。（8）焦炭焙燒部分。中國選定爐出口溫度為495～500℃，焦炭塔頂壓力為0.15～0.2Mpa。延遲焦化原料能夠是重油、渣油、甚至是瀝青。延遲焦化產(chǎn)物分為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭。對于國產(chǎn)渣油，其氣體收率為7.0～10%，粗汽油收率為8.2～16.0%，柴油收率為22.0～28.66%，蠟油收率為23.0～33.0%，焦炭收率為15.0～24.6%，外甩油為1～3.0%。焦化汽油和焦化柴油是延遲焦化關(guān)鍵產(chǎn)品，但其質(zhì)量較差。焦化汽油辛烷值很低，通常為51～64（MON），柴油十六烷值較高，通常為50～58。但兩種油品烯烴含量高，硫、氮、氧等雜質(zhì)含量高，安定性差，只能作半成品或中間產(chǎn)品，城經(jīng)過精制處理后，才能作為汽油和柴油調(diào)和組分。焦化蠟油因?yàn)楹?、氮化合物、膠質(zhì)、殘?zhí)康群扛?，是二次加工劣質(zhì)蠟油，現(xiàn)在通常摻煉到催化或加氫裂化作為原料。石油焦是延遲焦化過程關(guān)鍵產(chǎn)品之一，依據(jù)質(zhì)量不一樣可用做電極、冶金及燃料等。焦化氣體經(jīng)脫硫處理后可作為制氫原料或送燃料管網(wǎng)做燃料使用[6]。正是因?yàn)檠舆t焦化上述優(yōu)點(diǎn)，使得延遲焦化在中國得到了快速發(fā)展，這關(guān)鍵是因?yàn)椋海?）延遲焦化是處理柴汽比供需矛盾有效手段。這是因?yàn)橹袊推毡槠兀液灹扛?，柴油收率低，中國原油柴油餾分收率比國外原油平均低5～7百分點(diǎn)。所以現(xiàn)在中國每十二個(gè)月大約進(jìn)口80×104t柴油，同時(shí)不得不出口30×104t汽油，以求中國供需平衡。其次是因?yàn)橹袊鵁捰推髽I(yè)二次加工均以催化裂化為主，柴汽比低（延遲焦化為1.94，催化裂化為0.56），所以發(fā)展延遲焦化是處理柴汽比供需矛盾，增產(chǎn)柴油有效措施。（2）延遲焦化和加氫裂化相比，延遲焦化盡管存在輕質(zhì)油產(chǎn)品安定性差、操作費(fèi)用低（加工費(fèi)約為加氫裂化操作費(fèi)用1/2～1/3），使其含有較強(qiáng)競爭力。因?yàn)檠舆t焦化含有投資少，操作費(fèi)用低，轉(zhuǎn)化深度高等優(yōu)點(diǎn)，延遲焦化已發(fā)展成為渣油輕質(zhì)化最關(guān)鍵加工方法之一。所以，在現(xiàn)在中國資金擔(dān)心，輕油產(chǎn)品尤其是柴汽比供需矛盾突出情況下，延遲焦化是處理這一矛盾較理想手段之一[7]。因?yàn)檠舆t焦化工藝原料適應(yīng)范圍廣、輕油收率高、投資和操作費(fèi)用低，已成為當(dāng)今石油加工關(guān)鍵手段。依據(jù)年美國SFA太平洋企業(yè)統(tǒng)計(jì)，世界渣油加工能力約占原油一次加工能力20%，其中焦化加工能力占渣油加工能力31%，熱裂化和減黏裂化占26%，渣油加氫占17%，渣油催化裂化占24%，剩下為溶劑脫瀝青?？梢娧舆t焦化是世界上最關(guān)鍵加工工藝之一。伴隨原油供給劣質(zhì)化、重質(zhì)化，中國延遲焦化加工能力不停增加關(guān)鍵是因?yàn)椋海?）延遲焦化是處理柴汽比供需矛盾有效手段（2）延遲焦化和加氫裂化相比，延遲焦化盡管存在輕質(zhì)油產(chǎn)品安定性差、操作費(fèi)用低（加工費(fèi)約為加氫裂化操作費(fèi)用1/2～1/3），使其含有較強(qiáng)競爭力。1995年中國延遲焦化裝置加工能力1348萬噸，1999年達(dá)成2063萬噸，年超出5000萬噸，估計(jì)將達(dá)成7000萬噸。延遲焦化加工能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出催化裂化加工渣油3500萬噸能力，位居中國渣油加工首位[8]。1.4焦化富氣處理系統(tǒng)1.4.1焦化富氣石油產(chǎn)品經(jīng)延遲焦化，從催化分餾塔塔頂將流出粗汽油和焦化富氣。其中焦化富氣中含有大量甲烷、乙烷等有用物質(zhì)。經(jīng)加工能夠得到焦化干氣、液化石油氣等有用物質(zhì)。1.4.2吸收穩(wěn)定系統(tǒng)吸收穩(wěn)定系統(tǒng)是催化裂化裝置中后處理部分，它未來自催化分餾塔頂粗汽油和富氣加工成干氣、液化氣和穩(wěn)定汽油產(chǎn)品。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)任務(wù)是以壓縮富氣中生產(chǎn)質(zhì)量合格穩(wěn)定汽油，液化石油氣和干氣。其關(guān)鍵控制指標(biāo)是穩(wěn)定汽油蒸汽壓、干氣中C3及其較重組分含量≯3%，和液化石油氣中硫化氫含量。多種氣體在液體中全部有一定溶解度，當(dāng)氣體和液體接觸時(shí)，氣體溶解于液體中濃度逐步增加直至飽和。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中分壓大于它在液相中飽和蒸氣壓時(shí)，此壓力差即是吸收過程推進(jìn)力;反之，溶質(zhì)自液相逸入氣相時(shí)，即為解吸過程。八十年代對吸收穩(wěn)定提出以下技術(shù)指標(biāo)：(1)干氣中C3含量為3%(V/V);(2)液化氣中C2含量為3%(V/V);(3)正常操作條件下停出不凝氣，并使C3回收率達(dá)92%以上，C4回收率達(dá)97%以上[9]。吸收解吸系統(tǒng)工藝步驟經(jīng)歷了兩個(gè)關(guān)鍵發(fā)展階段:單塔步驟階段和雙塔步驟階段。單塔步驟即吸收、解吸兩個(gè)相反過程在同一塔內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)橄嗷ビ绊?，操作難以穩(wěn)定，分離效果差[10]。60年代，國外開始出現(xiàn)雙塔步驟工藝，70年代末中國新建催化裂化裝置也陸續(xù)采取了這一工藝。同時(shí)，對已經(jīng)有裝置進(jìn)行改造時(shí)也紛紛將單塔步驟改為雙塔步驟。該工藝特點(diǎn)是:吸收、解吸兩個(gè)工藝過程分開進(jìn)行，解吸氣、富吸收油經(jīng)冷卻后同時(shí)進(jìn)入汽液平衡罐，和壓縮富氣接觸，進(jìn)行兩相間傳熱、傳質(zhì)操作。這么，汽液平衡罐相當(dāng)于一塊理論板，在提升吸收效果同時(shí)，使解吸塔操作更易于調(diào)整，乙烷解吸率提升。而且因?yàn)槲账庀噙M(jìn)料因溫度下降而對應(yīng)降低，所以相對降低了吸收劑用量和吸收塔和穩(wěn)定塔負(fù)荷。進(jìn)入90年代，中國部分煉廠對吸收解吸系統(tǒng)改造及研究側(cè)重于用規(guī)整填料替換浮閥塔板、優(yōu)化換熱步驟、解吸塔雙股進(jìn)料和解吸塔低溫進(jìn)料。吸收穩(wěn)定特點(diǎn)：(1)壓力越高對吸收越有利，但壓力增至一定后，對提升吸收率作用并不顯著，反而會(huì)顯著地增加氣體壓縮所需動(dòng)力消耗。(2)溫度對吸收效率影響很大，溫度愈低，效率愈高。為了降低吸收溫度，通常設(shè)置中間冷卻器，從吸收塔中部移出吸收過程產(chǎn)生熱量。(3)理論塔板數(shù)越多，越有利于達(dá)成吸收和解吸氣液相平衡，但工程投資也越大。其中富氣吸收穩(wěn)定裝置步驟關(guān)鍵由吸收塔、解吸塔、再吸收塔和穩(wěn)定塔組成。現(xiàn)在生產(chǎn)中使用單塔步驟，其特點(diǎn)為：富氣經(jīng)壓縮冷卻后，在平衡罐分為氣液兩相，分別進(jìn)入吸收段和解吸段。吸收段底部富吸收油直接進(jìn)入解吸塔段，解吸段頂部解吸氣直接進(jìn)入吸收段。這種單塔步驟吸收效果最差[11]。1.4.3吸收穩(wěn)定過程同傳統(tǒng)吸收過程比較利用傳統(tǒng)吸收工藝分離干氣中H2S過程中，H2S在胺液中溶解度較干氣中其它烴類組分大得多，在吸收塔底得到富胺液(H2S富集，烴類含量很低)，塔頂?shù)玫絻艋蓺狻８话芬航?jīng)過一個(gè)低壓閃蒸罐就能夠?qū)芬褐腥芙馍僭S烴類脫除。富胺液進(jìn)人再生塔再生得到貧胺液和H2S氣體。也就是說傳統(tǒng)吸收操作過程是:吸收塔(或加閃蒸罐)、再生塔。富氣中C2和LPG組分分離采取吸收穩(wěn)定工藝，富氣進(jìn)人吸收解吸系統(tǒng)得到C2組分(干氣)和脫乙烷汽油。然后在穩(wěn)定塔內(nèi)用分餾工藝將穩(wěn)定汽油和LPG分離，穩(wěn)定塔即是吸收劑再生塔。催化裂化富氣分離步驟是:吸收解吸系統(tǒng)一穩(wěn)定塔(吸收劑再生塔)。相比于分餾過程中氣液相之間雙向傳質(zhì)，傳統(tǒng)吸收操作中關(guān)鍵進(jìn)行是氣相到液相單向傳質(zhì)。富氣吸收塔采取汽油作為吸收劑，必需有一個(gè)配套解吸C2組分解吸塔，和設(shè)置解吸氣返回吸收塔步驟，是因?yàn)槠蛯2和C3等組分吸收選擇性不很高物性所決定。所以，吸收解吸系統(tǒng)在壓縮富氣中C2:和LPG組分和分離過程中起到類似傳統(tǒng)吸收過程單獨(dú)吸收塔(或加閃蒸罐)作用。經(jīng)過解吸氣不停在吸收和解吸之間循環(huán)實(shí)現(xiàn)選擇性吸收，填補(bǔ)吸收劑對氣相各組分吸收選擇性差缺點(diǎn)，以完成有效分離過程[12]。1.4.4選擇合適吸收條件在吸收壓力不變情況下，吸收溫度是影響吸收效果關(guān)鍵原因。吸收溫度低，氣體溶質(zhì)溶劑度大，吸收速度快，有利于提升吸收率。降低循環(huán)水溫度，增加吸收塔一中、二中回流，兼顧氣壓機(jī)工況和能耗，控制粗汽油冷后溫度在40～45℃，控制穩(wěn)定汽油溫度，全部能夠控制吸收溫度?？刂曝毼沼蜏囟?，使再吸收塔溫度小于45℃，確保再吸收塔吸收效果。確保足夠油氣比。油氣比是指吸收油(粗汽油和補(bǔ)充吸收劑)量和進(jìn)塔壓縮富氣量之比。當(dāng)催化裝置處理量和操作條件一定時(shí)，吸收塔進(jìn)氣量基礎(chǔ)不變，分餾來粗汽油量基礎(chǔ)不變，油氣比大小就取決于補(bǔ)充吸收劑量，增加補(bǔ)充吸收劑量，油氣比增加，吸收推進(jìn)力大，有利于吸收。通?？烧J(rèn)為壓縮富氣密度是2kg/m3，通常吸收油和壓縮富氣重量比約為2，由壓縮富氣量就能夠推算出適宜補(bǔ)充吸收劑量;還有一個(gè)算法是補(bǔ)充吸收劑量和粗汽油量之比為0.7～1.3[13]。1.4.5解吸塔進(jìn)料方法解吸塔按進(jìn)料方法可有以下多個(gè)：（1）熱進(jìn)料料方法經(jīng)過凝縮油和穩(wěn)定汽油換熱后進(jìn)人解吸塔。優(yōu)點(diǎn)是能夠降低塔底再沸器熱負(fù)荷但解吸氣量較大，增大了吸收系統(tǒng)負(fù)荷及冷卻負(fù)荷，使吸收效果差。（2）冷進(jìn)料方法進(jìn)料不預(yù)熱進(jìn)入。優(yōu)點(diǎn)是解吸氣較少，吸收效果好缺點(diǎn)是解吸塔底再沸器所需熱量增加。（3）冷熱雙股進(jìn)料方法：凝縮油分為冷熱兩股，冷熱進(jìn)料分別進(jìn)入到解吸塔頂部和中上部。該步驟在一定程度上綜合了冷、熱進(jìn)料優(yōu)點(diǎn)。（4）中間換熱步驟采取冷凝縮油直接進(jìn)解吸塔頂部，在解吸塔中部設(shè)置一個(gè)利用穩(wěn)定汽油熱源中間再沸器，避免雙股進(jìn)料步驟存在軸向傳質(zhì)返混問題，更充足結(jié)合了冷、熱兩種進(jìn)料方法優(yōu)點(diǎn)。塔底再沸器熱負(fù)荷和熱進(jìn)料靠近，吸收效果及吸收系統(tǒng)冷卻負(fù)荷和冷進(jìn)料幾乎相同[14]。1.4.6控制適宜解析溫度控制適宜解吸溫度，不僅能確保穩(wěn)定塔平穩(wěn)操作，確保液化氣中C2含量小于2%(體積分?jǐn)?shù))，對于確保吸收塔吸收效果相關(guān)鍵意義。因?yàn)楸狙b置吸收、再吸收塔負(fù)荷以至設(shè)計(jì)極限，解吸溫度高，富氣量多，就會(huì)影響吸收和再吸收塔吸收效果，所以解吸溫度不宜太高。另外，反再系統(tǒng)操作條件改變，影響氣體組成改變，解吸溫度應(yīng)作合適調(diào)整。實(shí)踐證實(shí)，熱旁路控制閥能夠完全關(guān)閉，穩(wěn)定塔操作壓力由解吸塔底溫控制，這么既能確保液化氣中C2含量不超標(biāo)，也能使干氣中C3及以上組分含量盡可能低，在一定程度上提升總液收。1.4.7分析吸收和解析過程吸收解吸系統(tǒng)進(jìn)行分離關(guān)鍵組分是C2/C3，若將C2/C3分離改用蒸餾操作，依據(jù)蒸餾分離原理，在塔頂C2必需使組分冷凝成液相，所以需要更高壓力及進(jìn)行深度冷凍”。這里，前面第一句對關(guān)鍵組分認(rèn)定是正確，后面見解就值得商榷了。從理論和數(shù)據(jù)兩方面進(jìn)行。第一，從蒸餾基礎(chǔ)理論進(jìn)行分析。也即依據(jù)分離原理和相平衡基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行分析。采取油吸收蒸餾塔替換吸收塔，只要壓力相同，塔頂采出物料組成基礎(chǔ)相同，其塔頂溫度應(yīng)該是差異不大。依據(jù)相律，自由度等于組分?jǐn)?shù)減相數(shù)加。對于二元?dú)庖浩胶怏w系，自由度為2。也即只要壓力、組成一定，溫度就一定多元體系自由度大部分，但近似來看，若壓力一定、輕重關(guān)鍵組分濃度相近，其平衡溫度也會(huì)大致靠近。新老兩種步驟，塔操作壓力相近，貧氣組成類似，所以兩種步驟塔頂氣相采出溫度也是相近，根本無需使大量C2組分冷凝成液相。另外，需要著重指出是新步驟所提出蒸餾塔不一樣于常規(guī)蒸餾塔，而是油吸收蒸餾塔，因?yàn)檠a(bǔ)充吸收劑作為重組分從塔頂加入，較大改變了塔頂相平衡，所以塔平衡溫度并不會(huì)很低。第二，從具體模擬數(shù)據(jù)分析。對中國套不一樣規(guī)模催化裂化生產(chǎn)裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行過新步驟和現(xiàn)有步驟模擬計(jì)算和比較工作，模擬結(jié)果均表明新步驟要優(yōu)越得多。新老步驟塔頂壓力、溫度相近，液相中摩爾分?jǐn)?shù)全部在6％～4％，這說明上述理論分析是正確。新老步驟粗汽油和補(bǔ)充吸收劑進(jìn)料溫度均為40℃，老步驟塔頂無冷凝器，因?yàn)槲諢嵊绊?，塔頂溫度較高為45.5℃新步驟塔頂設(shè)冷凝器，冷后溫度能夠降到39.8℃，該溫度水冷即可達(dá)成，在工程實(shí)施上無任何困難。貧氣能夠降到較低溫度也是新步驟優(yōu)點(diǎn)之一。1.4.8焦化產(chǎn)品介紹干氣是以甲烷為主，同時(shí)含有氫氣、C2和少許一氧化碳等，是易燃易爆窒息性氣體，比重比空氣輕，極易燃燒。液化石油氣(LiquefiedPetroleumGas，簡稱LPG)關(guān)鍵組分是丙烷（超出95%），還有少許丁烷。LPG在合適壓力下以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐容器中，常被用作炊事燃料。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已經(jīng)有很多年。穩(wěn)定汽油，化工過程中蒸出，脫去C3和C4氣態(tài)烴類汽油。1.5HYSYS介紹Hyprotech企業(yè)創(chuàng)建于1976年，是世界上最早開拓石油、化工方面工業(yè)模擬、仿真技術(shù)跨國企業(yè)。其技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油開采、儲(chǔ)運(yùn)、天然氣加工、石油化工、精細(xì)化工、制藥、煉制等領(lǐng)域。它在世界范圍內(nèi)石油化工模擬、仿真技術(shù)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。Hyprotech已經(jīng)有17000多家用戶，遍布80多個(gè)國家，其注冊用戶數(shù)目超出世界上任何一家過程模擬軟件企業(yè)?，F(xiàn)在世界各大關(guān)鍵石油化工企業(yè)全部在使用Hyprotech產(chǎn)品，包含世界上名列前茅前15家石油和天然氣企業(yè)，前15家石油煉制企業(yè)中14家和前15家化學(xué)制品企業(yè)中13家?；げ襟E模擬軟件是由化學(xué)工程、化工熱力學(xué)、系統(tǒng)工程、計(jì)算方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科理論在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)綜合模擬系統(tǒng)。大家為了分析實(shí)際工況，找出最好操作條件，不得不冒極大風(fēng)險(xiǎn)用實(shí)際裝置做試驗(yàn)，而得到只是一些特定條件下回歸公式。動(dòng)態(tài)軟件將時(shí)間變量引入系統(tǒng)，即系統(tǒng)內(nèi)部性質(zhì)隨時(shí)間而變。它將穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)、控制理論、動(dòng)態(tài)化工、熱力學(xué)模型及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理有機(jī)地結(jié)合起來，經(jīng)過求解巨型常微分方程組進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。這種軟件要求計(jì)算機(jī)含有強(qiáng)大計(jì)算功效及多任務(wù)操作系統(tǒng)，過去只能在大型機(jī)上運(yùn)行，且因操作復(fù)雜，只能少數(shù)人享用。HYSYS因其優(yōu)異集成式工程環(huán)境、強(qiáng)大動(dòng)態(tài)模擬功效、內(nèi)置人工智能、數(shù)據(jù)回歸包等一系列特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于化工過程模擬計(jì)算中?，F(xiàn)已經(jīng)成為世界上最優(yōu)異化工模擬軟件之一，它含有操作簡單、功效強(qiáng)大、模擬正確等優(yōu)點(diǎn)，是模擬復(fù)雜化工過程關(guān)鍵工具。HYSYS以含有十幾年世界各地化工、石油領(lǐng)域應(yīng)用歷史HYSIM為堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。HYSYS包含更多、更復(fù)雜物性計(jì)算包及單元操作[14]。為了能愈加快速、正確地得到計(jì)算結(jié)果，增加了強(qiáng)大初始化及快速迭代計(jì)算工具。同時(shí)還增加了系統(tǒng)優(yōu)化、反應(yīng)蒸餾、優(yōu)異變量計(jì)算表、用于控制研究控制器和傳輸函數(shù)發(fā)生器。利用HYSYS功效即可完成對焦化富氣回收步驟改善模擬。1.5.1HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)特點(diǎn)和功效HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)含有以下特點(diǎn)和功效：最優(yōu)異集成式工程環(huán)境：在這種集成系統(tǒng)中，步驟、單元操作是相互獨(dú)立。步驟只是多種單元操作這種目標(biāo)集合，單元操作之間靠步驟中物流發(fā)生聯(lián)絡(luò)。在工程設(shè)計(jì)中穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)使用是同一個(gè)目標(biāo)，然后共享目標(biāo)數(shù)據(jù)，不須進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所以在這種優(yōu)異且易于使用系統(tǒng)中用戶能夠得到最大效益，對復(fù)雜工藝步驟往往要分成多個(gè)部分模擬。強(qiáng)大動(dòng)態(tài)模擬功效：動(dòng)態(tài)模擬方法及過程是步驟穩(wěn)態(tài)模擬收斂后，首先定義單元操作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（如分離器幾何尺寸、液位高度等），安裝控制儀表，然后就能夠進(jìn)入動(dòng)態(tài)，開始動(dòng)態(tài)模擬。動(dòng)態(tài)模擬過程中，能夠隨時(shí)調(diào)整溫度、壓力等多種工藝變量（這就是Windows多任務(wù)），觀察它們對產(chǎn)品影響和改變規(guī)律。還能夠隨時(shí)停下來，轉(zhuǎn)回靜態(tài)。干板開車：任何容積式設(shè)備全部能夠在沒有物料條件下開車開啟。分餾塔干板開車（尤其是分凝器塔）是動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)中一大難題。HYSYS能實(shí)現(xiàn)這一功效，這對裝置開工方案研究有著十分關(guān)鍵意義。內(nèi)置人工智能：在系統(tǒng)中設(shè)有些人工智能系統(tǒng)，在全部過程中全部能發(fā)揮很關(guān)鍵作用。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)能滿足系統(tǒng)計(jì)算要求時(shí)，人工智能系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)告訴你哪里出了間題。數(shù)據(jù)回歸包：數(shù)據(jù)回歸整理包提供了強(qiáng)有力回歸工具。用試驗(yàn)數(shù)據(jù)或庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過該工具用戶可得到焓、氣液平衡常數(shù)K數(shù)學(xué)回歸方程（方程形式可自選）。用回歸公式能夠提升運(yùn)算速度，在特定條件下還可提升計(jì)算精度。物性計(jì)算包：HYSYS提供了一組功效強(qiáng)大物性計(jì)算包，它基礎(chǔ)數(shù)據(jù)起源于世界富有盛名物性數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并經(jīng)過嚴(yán)格校驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)包含16000個(gè)交互作用參數(shù)和1500多個(gè)純物質(zhì)數(shù)據(jù)。物性估計(jì)系統(tǒng)：對于HYSYS標(biāo)準(zhǔn)庫沒有包含組分，可經(jīng)過定義假組分，然后選擇HYSYS物性計(jì)算包自動(dòng)計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。事件驅(qū)動(dòng)：在研究方案時(shí)，須要將很多工藝參數(shù)放在一張表中。當(dāng)改變一個(gè)或多個(gè)變量時(shí)，另部分也要隨之而變，算出結(jié)果也要在表中自動(dòng)刷新。這種幾處顯示數(shù)據(jù)隨計(jì)算結(jié)果同時(shí)自動(dòng)改變技術(shù)就叫事件驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過這種路徑能使工程師對所研究步驟有更根本了解。DCS接口：HYSYS經(jīng)過動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL和DCS控制系統(tǒng)鏈接。裝置DCS數(shù)據(jù)能夠進(jìn)入HYSYS，而HYSYS工藝參數(shù)也能夠傳回裝置。工藝參數(shù)優(yōu)化器：軟件中增加了功效強(qiáng)大優(yōu)化器，它有五種算法供您選擇，可處理無約束、有約束、等式約束及不等式約束問題。其中序列二次型是比較優(yōu)異一個(gè)方法，可進(jìn)行多變量線性、非線性優(yōu)化，配合使用變量計(jì)算表，可將愈加復(fù)雜經(jīng)濟(jì)計(jì)算模型加入優(yōu)化器中，以得到可獲最大經(jīng)濟(jì)效益操作條件。夾點(diǎn)分析工具：利用HYSYS夾點(diǎn)分析技術(shù)可對步驟中熱網(wǎng)進(jìn)行分析計(jì)算，合理設(shè)計(jì)熱網(wǎng)，使能量損失最小。方案分析工具：一些變量按一定趨勢改變時(shí)，其它變量改變趨勢怎樣，了解這些對方案分析很關(guān)鍵。多種塔板水力學(xué)計(jì)算：HYSYS增加了浮閥、填料、篩板等多種塔板計(jì)算，使塔熱力學(xué)和水力學(xué)同時(shí)處理。任意塔計(jì)算：以前接觸軟件中全部分餾塔全部是軟件商提供一個(gè)最全塔，然后讓用戶自己選擇保留部分。在HYSYS中，因?yàn)椴扇×嗣嫦蚰繕?biāo)編程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等全部是相互獨(dú)立目標(biāo)，大家能夠任意組合這種目標(biāo)，而完成多種多樣任意塔，十分方便。非序貫?zāi)M技術(shù)：序貫?zāi)M是指模擬軟件中多種單元操作入口和出口是固定，即數(shù)據(jù)不能在出口給定，而反算入口狀態(tài)，即所謂倒推式計(jì)算，因?yàn)镠YSYS系統(tǒng)中物流是智能，物流數(shù)據(jù)是能夠沿任意方向傳輸，所以就能夠完成倒推式計(jì)算，這就是非序貫?zāi)M技術(shù)，這種方法最普遍實(shí)例之一就是在計(jì)算火炬放空系統(tǒng)中，已知尾部壓力而倒推出上游應(yīng)含有壓力。1.5.2HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)關(guān)鍵物性計(jì)算方法正確選擇物性計(jì)算方法，對步驟模擬正確性和可靠性起著至關(guān)關(guān)鍵作用。在實(shí)際工廠步驟模擬中，對于不一樣物系應(yīng)選擇和之相對應(yīng)物性計(jì)算方法，才能得到和實(shí)際工況比較靠近計(jì)算結(jié)果，這么建立起模擬平臺(tái)才是可靠和有意義。HYSYS可提供物性計(jì)算方法有很多，鑒于石化工廠分離組分繁雜，氣液平衡數(shù)據(jù)匱乏情況，采取HYSYS提供靈活可估計(jì)性狀態(tài)方程集。HYSYS模擬系統(tǒng)熱力學(xué)方程有：PengRobinson方程、PRSV方程和SourPR方程等20余種熱力學(xué)方程。該集關(guān)鍵針對于極性和非極性及輕氣相混合物。這些方法對高溫、高壓，混合物靠近臨界點(diǎn)，和液－液高壓分離情況均能適用。HYSYS中物性包應(yīng)用能夠估計(jì)理想和非理想狀態(tài)下多種混合物物性。HYSYS提供方程（PR和PRSV）應(yīng)用于嚴(yán)格烴類處理系統(tǒng)、重?zé)N系統(tǒng)蒸汽壓力模型、蒸汽相關(guān)性用于估計(jì)實(shí)際蒸汽物性等實(shí)際化工系統(tǒng)中模型。全部這些方程有她們固有限制條件，用戶能夠依據(jù)具體條件選擇方程。1.5.3HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)中不足現(xiàn)在困擾氣體膜分離關(guān)鍵問題是模擬計(jì)算。膜分離步驟設(shè)計(jì)和運(yùn)行需要經(jīng)過模擬計(jì)算指導(dǎo)，所以就需要應(yīng)用到化工模擬計(jì)算軟件輔助。HYSYS因其優(yōu)異集成式工程環(huán)境、強(qiáng)大動(dòng)態(tài)模擬功效、內(nèi)置人工智能、數(shù)據(jù)回歸包等一系列特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于化工過程模擬計(jì)算中?，F(xiàn)已經(jīng)成為世界上最優(yōu)異化工模擬軟件之一。對于氣體膜分離過程模擬中必需包含部分設(shè)計(jì)參數(shù)，比如原料流量、膜兩側(cè)壓力、各組分摩爾分率、溫度、膜面積、滲透系數(shù)和膜組件種類等等。所以，這就要求模擬計(jì)算系統(tǒng)含有很強(qiáng)大能量、動(dòng)量和質(zhì)量衡算功效。HYSYS模擬系統(tǒng)含有數(shù)據(jù)回歸整理包，提供了強(qiáng)有力回歸工具。用試驗(yàn)數(shù)據(jù)或庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用戶能夠選擇適適用于計(jì)算特定條件下焓、氣液平衡常數(shù)K等數(shù)學(xué)回歸方程。用這些回歸方程不僅能夠提升運(yùn)算速度，而且在特定條件下還可提升計(jì)算精度。HYSYS模擬系統(tǒng)還提供了一組功效強(qiáng)大物性計(jì)算包，它基礎(chǔ)數(shù)據(jù)起源于世界富有盛名物性數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并經(jīng)過嚴(yán)格校驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)包含16000個(gè)交互作用參數(shù)和1800多個(gè)純物質(zhì)數(shù)據(jù)，其物性估計(jì)系統(tǒng)包含了絕大部分現(xiàn)有物質(zhì)物性數(shù)據(jù)，對于HYSYS標(biāo)準(zhǔn)庫沒有包含組分，可經(jīng)過定義組分，然后選擇HYSYS物性計(jì)算包自動(dòng)計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[15]。所以，HYSYS動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)含有膜分離過程模擬計(jì)算條件。不過，因?yàn)槟し蛛x操作是較新化工單元操作，大家對它在HYSYS中模擬計(jì)算問題研究還比較潛。到現(xiàn)在為止還未見到HYSYS模擬計(jì)算系統(tǒng)中開發(fā)多組分氣體膜分離單元模塊報(bào)道。1.6設(shè)計(jì)總體構(gòu)想針對化工生產(chǎn)中碰到“干氣不干”等問題，對某廠進(jìn)行模擬。模擬關(guān)鍵分兩個(gè)部分進(jìn)行：第一部分使干氣組分C2增加，LPG損失減小。這部分設(shè)計(jì)會(huì)使原來干氣不干等問題得四處理，能夠得到較純凈干氣，另外還會(huì)降低LPG損失量，愈加好回收LPG等有用組分。第二部分使C2、LPG等有用組分盡可能在新增塔多吸收?，F(xiàn)在工業(yè)對C2等有用組分需求越來越大，所以盡可能多吸收C2等有用組分會(huì)提升該廠整體經(jīng)濟(jì)效益。為了能優(yōu)化設(shè)備，在原來設(shè)備基礎(chǔ)上新增加了精餾塔等設(shè)備對C2、LPG等有用組分進(jìn)行回收。具體步驟以下面框圖：焦化富氣步驟改善及模擬焦化富氣步驟改善及模擬焦化富氣原步驟模擬焦化富氣步驟改善干氣C3+降低步驟優(yōu)化C2、LPG作為產(chǎn)品產(chǎn)出步驟優(yōu)化第2章步驟模擬2.1設(shè)計(jì)任務(wù)為了提升該廠經(jīng)濟(jì)效益，針對兩部分任務(wù)：（1）讓干氣盡可能純凈，處理干氣不干等問題（2）盡可能多回收C2、LPG等有用組分。為了得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，在原設(shè)備上新增了個(gè)精餾塔，得到新步驟。新步驟和原步驟進(jìn)行比較，并選出最好設(shè)計(jì)方案。2.2原步驟圖介紹原吸收穩(wěn)定系統(tǒng)步驟見圖2.1。由分餾塔頂分離出來富氣，經(jīng)富氣壓縮機(jī)（K-100）壓縮后，和富氣洗滌水泵（P-1）來富氣洗滌水混合，進(jìn)入富氣冷卻器（E-1）冷卻到40℃，進(jìn)料平衡罐（V-1）。經(jīng)氣液平衡后分離出來氣體進(jìn)入吸收塔底（T-1）；V-1分離出來凝縮油經(jīng)換熱到70℃進(jìn)入解吸塔頂部。V102來粗汽油送到吸收塔第27層作為吸收劑，吸收塔第30層回由穩(wěn)定汽油泵抽送穩(wěn)定汽油作補(bǔ)充。吸收塔頂部出來貧氣（1.2Mpa、40℃）進(jìn)入再吸收塔（T-3），用柴油作再吸收劑，以回收吸收塔塔頂攜帶出來汽油組分。再吸收塔底出來富吸收油經(jīng)換熱后，返分餾塔第25層；再吸收塔頂干氣送到脫硫部分。吸收塔底凝縮油，自壓冷卻至40℃，再進(jìn)入平衡罐（V-1）。為了確保吸收塔吸收效果，吸收塔設(shè)兩個(gè)中段回流，分別從24層、8層抽出，以取走在吸收過程中放出熱量（在吸收塔各段溫度滿足工藝指標(biāo)時(shí)，可不開一中、二中）。解吸塔（T-2/下）底重沸器以分餾來柴油回流供熱，經(jīng)過解吸以除去凝縮油中被過分吸收下來炭二組分，解吸塔頂解吸氣經(jīng) 冷卻至40℃后進(jìn)入平衡罐（V-1）。解吸塔底脫乙烷汽油進(jìn)入穩(wěn)定塔（T-4）第15、19或23層。穩(wěn)定塔底重沸器以分餾來中段回流為熱源，塔底穩(wěn)定汽油被加熱至188℃左右以脫除汽油中C3、C4組分。有穩(wěn)定塔底出來穩(wěn)定汽油經(jīng)換熱后，進(jìn)汽油空冷器、穩(wěn)定汽油后冷器冷卻至40℃，然后分兩路，一路出裝置，另一路經(jīng)升壓后送到吸收塔30層作為補(bǔ)充吸收劑。穩(wěn)定塔頂出來液態(tài)烴經(jīng)空冷器，冷卻后，進(jìn)入穩(wěn)定塔頂回流罐，再由抽出，一部分作為穩(wěn)定塔頂回流，另一部分送至脫硫系統(tǒng)，脫硫后出裝置。原吸收穩(wěn)定系統(tǒng)見圖2.1。圖2.1原吸收穩(wěn)定系統(tǒng)表2.1步驟中各塔介紹塔名塔徑塔體積塔板組成塔溫塔壓產(chǎn)品吸收解析塔Φ1600/Φ1800*56456*16/20/26上50.5?下58.6?上：浮閥塔盤30層下：復(fù)合DJ塔盤26層上45/45℃下90/165℃上1.42Mpa下1.45Mpa油氣、富氣再吸收塔Φ1200*16152*1214.8?浮閥塔盤14層頂47℃底54℃頂1.2Mpa底1.25Mpa干氣、柴油穩(wěn)定塔Φ1400/Φ1600*36756*14/1655?浮閥塔盤14層復(fù)合DJ塔盤23層頂72℃底241℃頂1.6Mpa底1.65Mpa液態(tài)烴、汽油在吸收塔中脫除大部分LPG不凝氣中含有較多汽油組成，進(jìn)入柴油再吸收塔。干氣自柴油再吸收塔頂采出輸往脫硫裝置等。塔底富吸收柴油返回分餾塔。吸收塔底富液冷卻至40℃進(jìn)入氣液平衡罐。平衡罐中液相加熱至90℃進(jìn)入解析塔脫除過量輕組分如甲烷、乙烷等。解析氣經(jīng)水洗并冷卻后進(jìn)入平衡罐，和富氣一起進(jìn)入吸收塔。解析塔底脫除大部分乙烷及輕組分富汽油預(yù)熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔，吸收2.2.1原步驟設(shè)計(jì)參數(shù)1.現(xiàn)在生產(chǎn)情況表2.2為現(xiàn)在該廠干氣組成-8-4-8-5-8-6-8-7-8-88-11-8-12氫氣9.329.738.998.218.629.679.29空氣7.340.000.000.000.006.260.00甲烷49.520.000.000.000.0052.450.00乙烷19.990.000.000.000.0019.740.00乙烯2.820.000.000.000.002.710.00丙烷5.045.695.335.185.364.605.53丙烯2.833.132.952.622.942.222.98異丁烷0.210.250.210.220.210.200.26正丁烷0.800.880.660.610.840.570.84正異丁烷0.470.520.400.400.530.360.54反丁烯0.070.080.060.060.070.050.09順丁烯0.060.060.050.040.040.030.07C50.370.210.020.290.300.210.27H2S0.000.000.000.000.000.000.00CO20.130.000.000.000.000.090.00CO1.010.000.000.000.000.860.00空氣+甲烷+CO0.0055.2357.6559.2157.740.0057.70C2+CO20.0024.2323.6823.1523.360.0022.43C3+總含量9.8510.829.689.4210.298.2410.58從表2.2能夠看出，C3及C3以上組分在9.84％左右沒有達(dá)成要求標(biāo)準(zhǔn)，這么就造成了干氣組分不純凈。從現(xiàn)在現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，因?yàn)閷?shí)際操作中富氣和粗汽油處理量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)能力，造成吸收塔，解析塔分離效率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，雖將塔板形式進(jìn)行了改善，仍達(dá)不到理想效果。現(xiàn)在系統(tǒng)效果差關(guān)鍵表現(xiàn)在兩方面：1、干氣不干，該吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)出干氣中液化氣（LPG）組分嚴(yán)重超標(biāo)，干氣中LPG濃度平均在10%左右，遠(yuǎn)超出設(shè)定濃度指標(biāo)。2、解析塔底富液中C2含量超標(biāo)，造成穩(wěn)定塔塔頂產(chǎn)生大量不凝氣。穩(wěn)定塔頂不凝氣流量約1700Nm3/h，含有大量LPG組成，返回壓縮機(jī)前入口。2.原步驟模擬分四部分進(jìn)行模擬：富氣進(jìn)料模擬利用HYSYS對富氣進(jìn)料進(jìn)行模擬，圖2.2。圖2.2富氣進(jìn)料圖富氣以40℃、150kpa進(jìn)料，摩爾流率為372.kglome/h，經(jīng)壓縮機(jī)升壓到1500kpa同洗滌水一同冷卻到40℃。富氣組成如表2.3。表2.3富氣組成CompositionMoleFractionsHydrogen0.0600Nitrogen0.0749Methane0.4146Ethane0.1710Ethylene0.0325Propane0.0786Propene0.0479i-Butane0.0067n-Butane0.02341-Butene0.0184i-Pentane0.0156CO0.0034CO20.0036H2S0.0440H2O0.0052(2)平衡罐模擬利用HYSYS對富氣進(jìn)料進(jìn)行模擬，圖2.3。圖2.3平衡罐進(jìn)料圖富氣和洗滌水混合物經(jīng)換熱后以40℃、1450kpa進(jìn)入平衡罐，另一部分洗滌水也進(jìn)入平衡罐，洗滌水最終從平衡罐底流出。從平衡罐出來兩股組分，氣體組分3進(jìn)入吸收塔，液體組分7進(jìn)入下一單元。（3）吸收塔模擬利用HYSYS對吸收塔富氣進(jìn)料進(jìn)行模擬，圖2.4圖2.4吸收塔富氣進(jìn)料從圖2.4上能夠看出吸收塔有有3股進(jìn)料，一股進(jìn)料是從平衡罐出來氣體組分3進(jìn)入吸收塔底，一股是從灌區(qū)來粗汽油，還有一股是下一單元回流汽油組分。吸收塔出料只有一股，從塔頂出去氣體組分進(jìn)入在吸收塔。另外吸收塔還有兩個(gè)回流組成。（4）再吸收塔模擬利用HYSYS對再吸收塔富氣進(jìn)料進(jìn)行模擬圖2.5經(jīng)過再吸收塔模擬圖2.5能夠看出，再吸收塔有2組進(jìn)料和2組出料。一股進(jìn)料是來至吸收塔頂氣體組分，另一股通入再吸收塔柴油組分。而再吸收塔2股出料分別是從塔頂出去干氣和從塔底出去CYC-Oil。圖2.5再吸收塔富氣進(jìn)料圖（5）解吸塔模擬利用HYSYS對解吸塔進(jìn)行模擬圖2.6圖2.6吸收塔模擬經(jīng)過2.6圖能夠看出，解吸塔有1股進(jìn)料和2股出料。來至平衡罐液體9組分進(jìn)入平衡罐頂部，同時(shí)從解吸塔頂部出去氣態(tài)組分10返回平衡罐。從解吸塔底出去混合物一部分經(jīng)回流返回解吸塔，另一部分混合物12則經(jīng)過泵P-5進(jìn)以下一單元。（6）穩(wěn)定塔模擬利用HYSYS對穩(wěn)定塔進(jìn)行模擬圖2.7。經(jīng)過穩(wěn)定塔模擬圖2.7能夠看出，穩(wěn)定塔有1股進(jìn)料和3股出料。來至解吸塔混合物經(jīng)換熱器E-8進(jìn)入穩(wěn)定塔。穩(wěn)定塔底流出物料一部分經(jīng)回流返回到穩(wěn)定塔，一部分物料17經(jīng)換熱器E-8返回穩(wěn)定塔。穩(wěn)定塔出料15返回到平衡罐，出料16則是要回收組分。圖2.7穩(wěn)定塔模擬總體模擬以下圖2.8所表示。圖2.8總體模擬圖依據(jù)該廠提供DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)，步驟模擬后關(guān)鍵模擬結(jié)果如表2.4所表示。表2.4吸收穩(wěn)定系統(tǒng)物料平衡表（模擬/原步驟/mol%）ComponentRichGDryGR-13459Hydrogen6.006.6515.0224.4846.2320.0440.045Nitrogen7.4868.3026.2615.6627.7960.1090.113Methane41.46445.82634.67632.96943.3541.8081.914Ethane17.10419.09415.56318.52718.7954.5505.066Ethene3.2533.6992.7743.1103.5860.5360.587Propane7.8564.85714.39714.7385.3109.75412.282Propylene4.7943.7018.2839.2043.9595.5766.702i-Butane0.6710.1880.9160.4730.2560.5250.883n-Butane2.3420.4732.8421.1460.7621.6802.9051-Butene1.8410.3432.3010.9730.4961.1012.095i-Pentane1.5610.0841.3850.4380.5451.9172.455Carbonmonoxide0.3400.4090.2850.2590.3840.0060.006Carbondioxide0.3600.4280.3020.3210.4130.0420.046SulfuretedHydrogen4.4014.9564.5555.5795.0051.8482.046Water0.5220.9750.4400.7540.9380.0950.103Gasoline0.0000.0070.0001.3642.17070.40862.753SimulationT℃40.044.235.844.750.451.090.0PkPa15011201501350123013301600Fkmol/h372336445505360676761Fkg/h97507779129341471791385877962831FNm3/h8810795810535119578515LL/GDCSFkmol/h———————Fkg/h—————6174066670FNm3/h8800106891050016935———以富氣及粗汽油所帶入C3~C4總量為基準(zhǔn)，計(jì)算得干氣帶走LPG組分約占總量39.9%。對比表2.4中模擬結(jié)果和DCS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，發(fā)覺干氣產(chǎn)量和穩(wěn)定汽油產(chǎn)量存在較大差異，首先可能是模擬采取粗汽油組成和實(shí)際操作有差異。模擬中粗汽油根據(jù)分餾塔頂油/氣分離罐參數(shù)計(jì)算其輕組分含量，未充足考慮夾帶等原因，其次塔和緩沖罐等滯留汽油及儲(chǔ)量改變也可能造成穩(wěn)定汽油產(chǎn)量遠(yuǎn)低于粗汽油流量。表2.4續(xù)吸收穩(wěn)定系統(tǒng)物料平衡表（模擬/原步驟/mol%）Component1012151622汽油粗汽油Hydrogen0.2380.0000.0000.0000.0000.0000.017Nitrogen0.5970.0000.0000.0000.0000.0000.045Methane10.1160.0000.0010.0000.0000.0000.406Ethane22.3171.0397.6322.5920.0030.0031.186Ethene2.9250.0420.3230.0740.0000.0000.203Propane26.3309.00347.85643.9081.2831.2832.222Propylene15.9354.54726.12821.0260.4400.4401.212i-Butane1.0280.8492.1764.3460.4410.4410.376n-Butane2.6962.9545.40613.6561.9351.9351.4471-Butene2.2052.0704.65410.0371.2031.2030.687i-Pentane1.2292.7410.4672.4133.0863.0862.158Carbonmonoxide0.0320.0000.0000.0000.0000.0000.029Carbondioxide0.2380.0010.0060.0010.0000.0000.036SulfuretedHydrogen7.6510.7385.3361.9310.0080.0080.573Water0.5370.0020.0160.0030.0000.0000.052Gasoline5.92876.0160.0010.01391.60191.60189.352SimulationT℃92.4142.140.040.045.045.240.0PkPa1350145012501250125016001600Fkmol/h144.1617.273.032.0382.9129.2401.4Fkg/h5814.657017.03188.31520.639108.213200.040000.0FNm3/h3406.0L1726.6LLLLDCSFkmol/h———————Fkg/h—60860—142032702132804FNm3/h3011—1700————另外，DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示吸收塔前面平衡罐和穩(wěn)定塔均存在嚴(yán)重物料不平衡。進(jìn)入平衡罐富吸收汽油、富氣和解析氣流量分別為61.74t/h、10500Nm3/h、3011Nm3/h，而輸出富吸收汽油、富氣流量分別為66.67t/h、16935Nm3/h。進(jìn)入穩(wěn)定塔富吸收汽油流量約60.86t/h，而輸出穩(wěn)定汽油、LPG及不凝氣分別為52.31t/h、1.42t/h和3.19t/h（1700Nm3/h）?？傮w而言，大部分物流參數(shù)均能和實(shí)際操作相符合，所以能夠在此模擬基礎(chǔ)上進(jìn)行步驟設(shè)計(jì)和優(yōu)化。2.3新步驟介紹對吸收穩(wěn)定系統(tǒng)改造關(guān)鍵表現(xiàn)在穩(wěn)定塔不凝氣不返回和富氣一同進(jìn)吸收解析裝置，而是對穩(wěn)定塔不凝氣進(jìn)行單獨(dú)處理。穩(wěn)定塔作用也發(fā)生改變，由原來塔頂產(chǎn)LPG，塔底產(chǎn)穩(wěn)定汽油，改變?yōu)樗數(shù)玫教嘉搴繃?yán)格限制C2至C4混合氣，塔底得到合格穩(wěn)定汽油。新增塔對穩(wěn)定塔塔頂氣采取低溫冷凝/精餾方法取得合格液化氣產(chǎn)品和C2組分。改造后吸收穩(wěn)定系統(tǒng)步驟如2.9圖所表示。圖2.9改造后吸收穩(wěn)定系統(tǒng)步驟圖該改造經(jīng)過將穩(wěn)定塔頂不凝氣（關(guān)鍵為C2~C4和H2S）外輸，采取精餾方法生產(chǎn)LPG及乙烷。因?yàn)榉€(wěn)定塔不凝氣不返回原吸收/解析過程，造成進(jìn)入解析塔富液中C2/C3百分比顯著提升。因?yàn)镃3較少，一樣塔釜溫度下釜液汽化程度降低，供熱量下降，造成進(jìn)入穩(wěn)定塔富液中含有較多乙烷，最終影響到穩(wěn)定塔定產(chǎn)品LPG質(zhì)量，乙烷和戊烷含量同時(shí)超標(biāo)。因?yàn)榇舜胃脑炷繕?biāo)在于盡可能地降低吸收/解析操作負(fù)荷，未采取提升解析塔釜溫度方法來控制進(jìn)入穩(wěn)定塔乙烷量。此次改造經(jīng)過調(diào)整穩(wěn)定塔操作工況，將其功效關(guān)鍵限定在生產(chǎn)合格穩(wěn)定汽油，而穩(wěn)定塔頂不直接產(chǎn)出LPG，而是輸出C5含量嚴(yán)格限制C2~C4混合氣。C2~C4混合氣采取低溫冷凝/精餾方法取得合格LPG產(chǎn)品和乙烷。其模擬步驟見圖2.9。穩(wěn)定塔頂不凝氣壓力約為1.15MPag，若直接輸入新建精餾塔生產(chǎn)LPG，在此壓力下當(dāng)冷凝溫度高于水冰點(diǎn)時(shí)，損失LPG較多，所以新建不凝氣精餾分離裝置采取冷凝/增壓/精餾處理方法。不凝氣首先輸入冷凝器中，-15℃即全部冷凝，隨即經(jīng)輕烴泵增壓到2.4MPag進(jìn)入精餾塔。精餾塔包含30級(jí)實(shí)際塔板，自塔頂?shù)?5塊板進(jìn)料，塔頂壓力2.4MPag/，塔釜壓力2.35MPag/溫。此改造方案結(jié)果見表2.52.3.1經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)經(jīng)過穩(wěn)定塔塔頂不凝氣采出單獨(dú)處理方法，大大降低了吸收穩(wěn)定系統(tǒng)處理氣體總量，提升了吸收塔操作液氣比，將干氣帶走得C3~C4總量由現(xiàn)在39.9%降低至14.5%左右。經(jīng)過改造大大提升了LPG回收率，其產(chǎn)量由現(xiàn)在裝置運(yùn)行1.42t/h，提升至2.51t/h，同時(shí)副產(chǎn)乙烷/乙烯混合氣約1.15t/h（其中硫化氫約0.24t/h）。每十二個(gè)月僅多回收LPG增收價(jià)值就可約達(dá)4800萬元/年。新建冷凝/增壓/精餾設(shè)備公用工程：-20℃冷負(fù)荷約650kW；制冷冷卻水65t/h（或采取蒸發(fā)式冷凝器）；塔釜加熱蒸汽0.8t/h（或用穩(wěn)定塔釜汽油加熱，空冷裝置之前）；輕烴泵電功率約10kW。新建設(shè)備公用工程消耗價(jià)值小于300萬元/改善步驟簡圖見圖2.10所表示。表2.5吸收穩(wěn)定系統(tǒng)物料平衡表（模擬/改造步驟2/mol%）ComponentDryG345910122728Hydrogen8.096.167.630.060.061.370.000.000.00Nitrogen10.107.809.550.140.153.540.000.000.00Methane54.4244.9451.912.432.5248.000.578.950.00Ethane14.5017.8814.524.634.9020.314.2461.252.93Ethene3.403.463.340.620.653.930.517.920.02Propane2.396.092.754.095.267.055.180.3642.49Propylene1.624.031.812.483.034.642.960.4625.58i-Butane0.130.320.220.420.620.380.630.003.23n-Butane0.310.880.661.532.371.052.430.0010.091-Butene0.240.680.420.881.560.811.590.007.42i-Pentane0.0270.430.442.022.610.532.700.003.77Carbonmonoxide0.4970.360.470.010.010.190.000.000.00Carbondioxide0.4360.390.430.050.060.440.040.600.00SulfuretedHydrogen3.0264.513.131.621.715.111.5620.442.23Water0.7670.690.750.090.090.770.060.020.00SimulationT℃42.5042.7048.1245.754545.13117.55-5.770.84PkPa112013501230133016001350145023502400Fkmol/h276.5368.7294604.8635.126.05609.1139.0059.99Fkg/h5727.9169.6718.5565056929691.156238.31156.842844FNm3/h15.4122.6017.0877.1879.751.6778.0542.815.30圖2.10吸收穩(wěn)定系統(tǒng)——穩(wěn)定塔不凝氣單獨(dú)處理2.3.2環(huán)境影響在當(dāng)今社會(huì)對環(huán)境重視力度越來越大，大家保護(hù)環(huán)境意識(shí)正在一點(diǎn)一點(diǎn)加強(qiáng)，保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)必需重視一項(xiàng)問題。降低焦化富氣中對環(huán)境有害氣體已經(jīng)成為保護(hù)環(huán)境一個(gè)關(guān)鍵手段。原裝置因?yàn)樵谑图庸み^程中產(chǎn)生碳二組分（C2）、液化氣組分（LPG）等有用組分，沒有很好加以回收會(huì)對經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境產(chǎn)生很大影響。在經(jīng)過對原裝置改造過程中，顯著處理了焦化富氣不干等問題。吸收了大量對環(huán)境有害氣體，從而把對環(huán)境傷害降到最低，達(dá)成保護(hù)環(huán)境。第3章步驟優(yōu)化3.1優(yōu)化干氣組分3.1.1參數(shù)調(diào)整對系統(tǒng)影響在這一階段，針對干氣中C2、LPG量改變進(jìn)行調(diào)整。目標(biāo)是為了使干氣中C2量增加，LPG損失量降低。為此本部分對吸收塔進(jìn)料溫度、平衡罐進(jìn)料溫度、粗汽油進(jìn)料溫度、粗汽油進(jìn)料量和解吸塔塔底溫度進(jìn)行調(diào)整。（一）吸收塔進(jìn)料溫度調(diào)整考慮到低溫有利于吸收，所以對吸收塔溫度進(jìn)行調(diào)整。原圖3.1以下圖3.1吸收塔溫度調(diào)整改造后圖3.2圖3.2改造后吸收塔溫度調(diào)整吸收塔原來以44.73℃、1350kpa進(jìn)料，摩爾流量是497.5kgmole/h，進(jìn)料組成以下3.1表所表示。表3.1吸收塔進(jìn)料組成CompositionMoleFractionsHydrogen0.0448Nitrogen0.0566Methane0.3297Ethane0.1853Ethylene0.0311Propane0.1474Propene0.0920i-Butane0.0047n-Butane0.01151-Butene0.0097i-Pentane0.0044CO0.0026CO20.0032H2S0.0558H2O0.0075本節(jié)調(diào)整針對吸收塔進(jìn)料溫度，為了降低吸收塔進(jìn)料溫度，在進(jìn)料管線上新增了一個(gè)換熱器用來控制吸收塔進(jìn)料溫度。不一樣進(jìn)料溫度對干氣組分有影響，C2收率、LPG損失率(%)等改變結(jié)果結(jié)果如表3.1所表示。表3.2不一樣溫度干氣中組分改變C2收率(%)LPG損失率(%)C2MoleFractions(mol%)LPGMoleFraction(mol%)340.0.0.1897760.048839350.0.1494430.1897570.048846360.0.0.1897720.04885742.70.0.149760.1897660.048941450.0.0.1897670.048955表3.3吸收塔不一樣進(jìn)料溫度吸收塔溫度改變吸收塔進(jìn)料溫度（℃）42.743435Gasoline45.1646932445.1646932445.16469324CrudeGasoline404040R-142.1227825342.1227794242.12277924R-1d41.1216306741.1216176741.12161792R-2a45.0737474345.0431081145.04617712R-2d41.1216306741.1216176741.12161791448.2678862148.2603400448.26373682545.9544168044.0187710044.24414408經(jīng)過表3.2能夠看出，吸收塔進(jìn)料溫度分別從45℃降低到34℃，C2收率改變不大，原42.74℃時(shí)，C2收率為0.，其它C2收率為0.、0.等等。對于LPG損失率，溫度從45℃降到34℃，損失率從0.14976降低到0.，改變也不是很大。在只改變吸收塔進(jìn)料溫度，對干氣、粗汽油等溫度影響不大，其關(guān)鍵原因是單一調(diào)整吸收塔進(jìn)料溫度并沒有顯著降低吸收塔溫度。吸收塔溫度有吸收塔全部進(jìn)料溫度共同決定。表3.3列出了吸收各部分溫度改變，從表中能夠清楚看出在改變吸收塔進(jìn)料溫度同時(shí)，其它各部分溫度改變很小，從而對吸收塔總體溫度影響不大，沒有根本達(dá)成調(diào)整目標(biāo)。干氣中各個(gè)組分改變很小，效果不顯著。所以，總體來說調(diào)整吸收塔進(jìn)料溫度，產(chǎn)品產(chǎn)量影響很小。（二）平衡罐進(jìn)料溫度調(diào)整平衡罐進(jìn)料以下3.3圖。圖3.3平衡罐進(jìn)料圖平衡罐沒改變進(jìn)料溫度前進(jìn)料是以40℃、1450kpa進(jìn)料，摩爾流量為401.4kgmole/h，進(jìn)料組成以下表3.4。表3.4平衡罐進(jìn)料組成CompositionMoleFractionsHydrogen0.0450Nitrogen0.0561Methane0.3105Ethane0.1281Ethylene0.0244Propane0.0588Propene0.0359i-Butane0.0050n-Butane0.01751-Butene0.0138i-Pentane0.0117CO0.0025CO20.0027H2S0.0330H2O0.2549平衡罐進(jìn)料溫度對干氣組分有影響，選擇了不一樣進(jìn)料溫度進(jìn)行調(diào)整（如表3.5）。表3.5不一樣溫度干氣中組分改變C2收率(%)LPG損失率(%)C2MoleFractions(mol%)LPGMoleFraction(mol%)34℃0.0.0.2691090.105573350.0.0.2690630.105651360.0.0.2690410.105726430.0.0.2688260.106267450.0.0.2687530.106437原400.0.149759740.2689090.106061表3.6平衡罐不一樣進(jìn)料溫度吸收塔溫度改變平衡罐進(jìn)料溫度（℃）403543Gasoline45.1646932445.1646932445.16469324CrudeGasoline404040R-143.9497718243.9369984143.95539532R-1d42.1227825342.1232799242.12278413R-2a45.0737474445.022874845.1004032R-2d41.1216306741.1216054541.12164742448.2678862148.2570687648.27230177545.9544168045.7230803146.09484670經(jīng)過表3.5能夠看出，平衡罐進(jìn)料溫度從45℃降低到34℃，C2收率改變不大，原40℃時(shí)，C2收率為0.，其它C2吸收率從0.降到0.。對于LPG損失率則從0.降低到0.，改變較大。分析：在只改變吸收塔進(jìn)料溫度，對干氣、粗汽油等溫度影響不大，其關(guān)鍵原因是單一調(diào)整吸收塔進(jìn)料溫度并沒有顯著降低吸收塔溫度。吸收塔溫度有吸收塔全部進(jìn)料溫度共同決定。從表3.5能夠看出，在調(diào)整平衡罐進(jìn)料溫度同時(shí)，吸收塔總體溫度改變不大，干氣中各個(gè)組分量改變也不大，一樣也沒有達(dá)成預(yù)期效果。所以，單單對平衡罐進(jìn)料溫度調(diào)整，總體來說是對結(jié)果影響很小。（三）粗汽油進(jìn)料溫度調(diào)整粗汽油進(jìn)料以下3.4圖。圖3.4粗汽油進(jìn)料圖粗汽油沒改變進(jìn)料溫度前進(jìn)料是以40℃、1600kpa，摩爾流量是401.4kgmole/h，進(jìn)料組成以下3.7表。表3.7粗汽油進(jìn)料組成CompositionMoleFractionsHydrogen0.0002Nitrogen0.0005Methane0.0041Ethane0.0119Ethylene0.0020Propane0.0222Propene0.0121i-Butane0.0038n-Butane0.01451-Butene0.0069i-Pentane0.0216CO0.0003CO20.0004H2S0.0057H2O0.0005粗汽油進(jìn)料溫度對干氣組分有影響，選擇了不進(jìn)料溫度進(jìn)行調(diào)整。（如表3.8）。表3.8不一樣溫度下干氣組分C2收率(%)LPG損失率(%)C2MoleFractions(mol%)LPGMoleFraction(mol%)32℃0.0.0.2728570.09702234℃0.0.0.2718720.09922235℃0.0.0.2713780.10034342℃0.0.0.2679370.10835345℃0.0.0.2664990.11181140℃0.0.149759740.2689090.106061表3.9粗汽油不一樣進(jìn)料溫度吸收塔溫度改變解吸塔塔底溫度（℃）403542Gasoline45.1646932445.1646932445.16469324CrudeGasoline4034.9999999942R-143.9497718241.1896016845.06174941R-1d42.1227825342.1368983642.12269658R-2a45.0737474443.4045112645.74470266R-2d41.1216306741.1318158341.12150061448.2678862147.7666459148.47972359545.9544168044.6701635946.47049541經(jīng)過表3.8能夠看出，粗汽油進(jìn)料溫度從45℃降到32℃時(shí)，C2吸收率從0.增加到0.，總體改變較大。對于LPG損失率，則從0.降低到0.，改變較大。高壓低溫有利于氣體吸收，降低粗汽油進(jìn)料溫度就是降低了溶劑吸收溫度。經(jīng)過表3.9能夠看出，在改變粗汽油進(jìn)料溫度同時(shí)，吸收塔各部分溫度全部有所改變，相對于上面溫度改變大些，所以改變粗汽油進(jìn)料溫度對C2吸收率和LPG損失率影響較大。不過，同時(shí)也要考慮能耗大小，再改變粗汽油進(jìn)料溫度同時(shí)，設(shè)備能耗也隨之增大，沒有達(dá)成預(yù)期效果。（四）解吸塔塔底溫度調(diào)整解吸塔塔底溫度控制以下3.5圖。圖3.5解吸塔塔底溫度調(diào)整圖其中解吸塔底溫度控制簡圖以下3.6。圖3.6解吸塔底溫度控制簡圖解吸塔起始進(jìn)料是以45℃、1600kpa，摩爾流量是640.07kgmole/h，解吸塔物料組成如表3.10。表3.10解吸塔物料組成Composition11MoleFractions21MoleFractions22MoleFractions23MoleFractionsHydrogen0.00050.00000.00830.0000Nitrogen0.00140.00000.02130.0000Methane0.02470.00020.37430.0002Ethane0.05100.03620.26250.0362Ethylene0.00680.00360.05250.0036Propane0.05420.05190.08600.0519Propene0.03130.02950.05680.0295i-Butane0.00630.00640.00450.0064n-Butane0.02380.02460.01260.02461-Butene0.01570.01610.00970.0161i-Pentane0.02640.02780.00650.0278CO0.00010.00000.00120.0000CO20.00060.00020.00600.0002H2S0.01770.01440.06380.0144H2O0.00090.00030.00970.0003解吸塔塔底溫度調(diào)整對干氣組分有影響，選擇了不一樣進(jìn)料溫度進(jìn)行調(diào)整（如表3.11）。在調(diào)整吸收塔塔底溫度時(shí)為了能夠讓HYSYS正常運(yùn)行，21和26溫度應(yīng)同時(shí)改變，而且改變溫度要一致。表3.11不一樣溫度下干氣組分C2收率(%)LPG損失率(%)C2MoleFractions(mol%)LPGMoleFraction(mol%)155℃0.632571870.1447530.1828470.048101157℃0.0.1458440.1840030.048287160℃0.0.1473770.2650690.105454161.5℃0.0.148490.1879880.048703163℃0.0.149760.1897660.048941165℃0.0.1514340.2718120.106461168℃0.0.1542160.1963180.049771表3.12不一樣解吸塔塔底溫度吸收塔溫度改變解吸塔塔底溫度（℃）163160165Gasoline45.1646932445.1646932445.16469324CrudeGasoline404040R-143.9497718243.8983008743.98750006R-1d42.1227825342.12272642.12282482R-2a45.0737474445.0040524745.1210625