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      甲酰胺生產換熱網絡的節能優化(下)

      所屬分類:研發團隊    發布時間: 2019-12-30    作者:admin
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      2017年夾點技術優化改造蠟油加氫裂化裝置換熱網絡及有效能分析

      大連理工大學精細化工國家重點實驗室,膜科學與技術研究開發中心,遼寧 大連 116024;2中國石化撫順 石油化工研究院,遼寧 撫順 113001;3北京沃利帕森工程技術有限公司,北京 100015)

      摘要:針對某煉廠 150 萬噸蠟油加氫裂化裝置,采用單段串聯+冷高分+常壓塔+減壓塔+輕烴吸收塔工藝流程, 基于生產數據利用 Aspen Plus 軟件對裝置中反應部分和分離部分的各個單元模塊進行模擬,通過參數的調整, 使得模擬結果與標定數據達到很好的吻合,進而獲得各個流股的熱力學參數。結合夾點技術對其換熱網絡進行能效分析,進而找到該工藝流程中的用能“瓶頸”,在不改變裝置主要設備的前提下,對現有換熱網絡調優并模 擬計算得到節能方案,同時利用有效能分析方法對改造前后換熱網絡進行用能評價。調優后,熱公用工程用量 為 25709kW,相比原工藝流程節約了 42.20%,冷公用工程用量為 29863kW,相比原工藝流程節約了 38.50%; 總體來看改造方案相比原工藝流程節約了 17.19kgEO/t 的能耗。換熱網絡的總?損失也由原來的 13530kW 降低 到 8477kW,總?損失降低了 37.35%。

      對環氧丙烷工 藝系統在正常工況下提取數據(我們采用設計參數),利用 Aspen plus 軟件對 換熱網絡中換熱節點的換熱設備進行模擬,以校正所取數據,并計算出換熱節點熱負荷。例如:所取的換熱設備為精制塔 釜液冷凝器,熱物流為精制塔釜液(RESIDUEI-O),冷物 流為循環冷卻水(WCSIN-OUT),利用 Aspen plus 軟件建 模,采用 Heater 換熱模型。

      輸入量為熱物流 組成成分(H2O, C3H6Cl2, C3H7ClO) 及其質量分率,進出 口溫度 348.4 和 301.4 K,流量 0.625 t/h,熱物流汽化分 率等;冷物流組成成分(H2O)、進出口溫度 299.1 和 304.6 K、冷物流汽化分率等。物性方法選擇基于非隨機兩相 液體模型和 RK 方程的 NRTL-RK 方法,模擬得到冷物流流量為 0.0304 t/h,模擬結果與實測值(設計參數)基本一致,熱負 荷為20.63 kW。對換熱網絡中的每個換熱節點的換熱設備 分別進行模擬校正,模擬結果與實測值的平均誤差為 0.75%,表明提取的物流數據的準確性和應用 Aspen plus 軟件的可行性。

      以 3.5Mt/a 常減壓裝置的標定報告為基礎數據 (見表 2),利用 Aspen Plus 軟件建立穩態模型,通過 各側線餾程數據及塔盤溫度分布,驗證所建模型與實際操作參數吻合程度較高(見表 3),較好的反映 了裝置目前實際運行狀況,可用于下步優化工作。

      延遲焦化裝置現有換熱網絡含 有9臺換熱器(E201~E209), 3臺冷卻器(Cooler) 和1臺加熱爐(Heater,冷物流C1和C2共用1臺 加熱 爐),還 有 2 臺 蒸 汽 發 生 器 (ER203 和 ER209)。延遲焦化裝置原料(C1)從110 ℃進入 換熱網絡加熱,實際換熱終溫達到了303 ℃。噴 氣燃料加氫裝置現有換熱網絡含有4臺換熱器 ( E301~E304), 3臺冷卻器(Cooler)和2臺加熱爐 (Heater)。噴氣燃料加氫裝置原料油(C5)和循環氫氣(C6)分別從45 ℃、50 ℃進入換熱網絡加熱, 分別達到了166℃和188℃。然后原料油、循環氫 氣和新鮮氫氣混合組成混合進料(C7)從164 ℃進入換熱網絡加熱到216 ℃(實際換熱終溫),再進 入加熱爐加熱。

      借助 Aspen plus 軟件實現原油換熱網絡的穩態流程模擬,模擬結果中原油初始溫度為 55 ℃, 與常頂油氣換熱后的溫度為 65 . 8 ℃,入初餾塔前的 溫度為 160. 2 ℃?,F場運行數據: 原油初始溫度為 55 ℃,與常頂油氣換熱后的溫度為 66 . 4 ℃,入初餾 塔前的溫度為 161. 7 ℃??梢钥闯?模擬結果與實 際數據基本一致,穩態模擬符合現場實際工況。

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