甲醇制烯烃装置脱甲烷和丙烯回收控制的模拟优化

针对某公司180万t/a（以甲醇进料计）甲醇制烯烃（MTO）装置运行中能耗高的问题,用Aspen Plus软件对该装置的脱甲烷塔（T 202）和丙烯回收单元进行了模拟和灵敏度分析,确定了简单可行的优化改造方案。结果表明:T 202、丙烯回收单元精馏塔（T 205）的灵敏板分别为第9,第85块塔板,其灵敏板的运行参数与相应产品控制组分变化呈现一一对应关系,均可反映并指导相应塔釜及其产品质量的操控;用流经冷却器（E 201）的碳四洗液加热T 202的进料至0 ℃,不仅可使其乙烯产品满足质量分数不小于99.95%的质量控制要求,而且可降低再沸器和冷凝器的能耗,节省丙烯冷却剂费用402.6万元/a;当T 205和T 206丙烯回收单元两精馏塔的操控压力分别降至1.674,1.600 MPa时,不仅T 206的回流比可降为12.3,并可将T 205塔底丙烷产品中含丙烯质量分数降至0.2%,减少丙烯损失量约为70 kg/h,同时相应减少冷凝器循环水、再沸器急冷水的消耗量分别为62.9,18.9 t/h。     

DMTO与SMTO甲醇制烯烃工艺的能耗分析及优化节能

利用Aspen Plus软件对分别采用DMTO和SMTO工艺的甲醇制烯烃工业装置进行了模拟,运用夹点技术分析了2种工艺的节能潜力,并对2种工艺烯烃分离单元分别进行了?分析及节能优化。结果表明:DMTO工艺的加热和冷却负荷的节能潜力分别为30.03,22.79 MW,低压脱丙烷塔、乙烯精馏塔和脱丁烷塔的?效率较低;SMTO工艺的加热和冷却负荷的节能潜力分别为15.97,18.69 MW,乙烯精馏塔、1#和2#丙烯塔的?效率较低;通过优化回流比、塔压、换热介质等操作条件,可使DMTO装置中低压脱丙烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔和脱丁烷塔的?效率分别提高5.68,18.94,6.14,31.53个百分点;SMTO装置中脱丙烷塔、乙烯精馏塔和脱乙烷塔?效率分别提高21.99,8.63,73.40个百分点。     

基于Aspen Plus的气体分馏装置的模拟与优化

以中国石化扬子石油化工有限公司炼油厂0.48 Mt/a的2号气体分馏装置为研究对象,利用Aspen Plus流程模拟软件对气体分馏装置工艺流程建立稳态模型,得到的模拟结果与装置生产实际情况相符合。在此基础上运用灵敏度分析工具,在保证各产品满足质量要求的前提下,以降低能耗、最大化增产丙烯为目标对装置精馏塔塔顶压力、回流比等重要操作参数进行分析优化。优化结果证明,在提高精丙烯塔塔顶压力、丙烯产品质量满足要求的条件下,气体分馏装置的丙烯收率有了显著提高。优化方案实施后,装置丙烯产品收率增加0.08百分点,每年可增加的经济效益约为92.05万元,说明应用流程模拟优化增产丙烯效果显著。     

二甲苯塔顶C_9~+重芳烃对PX装置能耗的影响

针对现有对二甲苯(PX)工业装置流程,以某公司600 kt/a PX装置设计数据为基础,利用Aspen Plus流程模拟软件,对为吸附分离提供进料的二甲苯精馏塔塔顶C_9~+重芳烃含量对全装置能耗的影响进行了探讨。模拟计算涉及的组分为C_7~C_(10)芳烃,物性方法选择为RK-Soave状态方程法,精馏塔选择Rdfrac模块,精馏塔塔板效率设为70%。结果表明,提高二甲苯塔塔顶物料中C_9~+重芳烃含量后,二甲苯塔热负荷下降,抽余液塔、抽出液塔的热负荷升高,装置总热负荷呈先下降后上升的趋势,存在能耗降低的极限值。PX装置能耗降低的程度需针对装置的原料组成、PX产品要求进行核算确定,同时需要对装置的换热流程进行重新设计与优化。     

拼接式隔板精馏塔的工业应用

介绍了国内自主研发的隔板精馏塔技术在某炼油厂重芳烃油分离过程中的应用情况以及一种传统精馏塔改造为隔板精馏塔的技术。工业应用情况表明:采用拼接式隔板精馏塔改造技术可以实现将传统精馏塔改造为隔板精馏塔;隔板精馏塔可以替代传统的两塔分离流程并同时获得3个产品;隔板精馏塔分离精度高,各个产品之间干点和初馏点温度相差1℃且满足产品质量指标要求。和原有两塔流程相比,可以节省1个塔、1台冷凝器、1台再沸器、1台泵,塔顶冷却水消耗减少31%,塔底蒸汽消耗减少38%,节能效果显著。     

节能环保型甲醇精馏装置的流程模拟与优化

以某厂100万t/a双效节能型甲醇精馏装置为研究对象,采用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为预精馏塔萃取水流量为9200kg/h(占粗甲醇进料的7.3%),加压塔操作压力为800kPa,常压塔侧线采出位置为第61块板(从塔顶往下数),回收塔质量回流比为6.9。此外,对流程进行了适当优化,增加预精馏塔尾气水洗装置,进一步回收尾气中残余甲醇,达到节能环保要求。通过工艺参数优化和流程优化,产品中甲醇质量分数达到99.9%,乙醇质量分数低于10×10~(-6),甲醇回收率提高1.0%,甲醇精馏装置总能耗降低11.1%。     

丙烯精馏塔的操作优化

利用Aspen Plus软件,通过普通浮阀塔板代替DJ型塔板对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,对液泛系数进行了76%的修正,得出了不同进料量和不同进料组成下的优化操作条件。结果表明,在相同进料组成下,最优回流比及进料位置相同;丙烯精馏塔操作优化后,x(塔顶丙烯)在99.6%以上,x(塔釜丙烯)在10%以下,分离精度达到了指标要求;406塔与406 A塔位置调换,可增大装置操作弹性。     

多模型自动切换技术应用于丁辛醇装置氢碳比智能控制

运用先进控制技术实现了丁辛醇装置多变量预估控制，提高了装置运行平稳率，羰基合成反应器反应温度、缩合反应加热器出口温度、丁醛蒸发器塔釜液位等主要工艺参数波动方差平均降低了70%以上。优化了产品质量，先进控制投用后丙烯消耗下降2.79 kg/t,单耗下降0.46%,每年节约丙烯获得的经济效益200多万元。针对丁辛醇装置氢碳比指标存在控制不稳定、操作强度高等问题，对氢碳比3种自动控制方案和实际运行效果进行了对比研究，创新性采用多模型自动切换技术，实现了丁辛醇氢碳比的智能和平稳控制，提高了氢碳比抗干扰能力。     

间甲酚装置粗丙酮塔的改造

针对间甲酚装置粗丙酮塔操作难以稳定、不能满足分离要求的问题,结合粗丙酮塔精馏物系的特点,采用AS-PEN模拟软件对其分离过程进行了模拟分析和研究,提出了适宜的分离工艺方案和操作条件,在此基础上对原塔进行了技术改造。改造后,塔顶产品馏分中间甲酚的质量分数小于等于0.5％,塔釜流股中轻烃质量分数小于等于0.5％,满足了分离要求,同时精馏塔的操作稳定性得到了明显提高。     

甲醇回收装置运行参数模拟优化

针对苏里格第三天然气处理厂甲醇回收装置运行不稳定、操作难度大、能耗大等问题,通过理论分析,并根据现场采集精馏塔的运行数据和Aspen Plus化工软件模拟相结合的方法,找出装置运行中存在的主要问题在于塔顶温度控制参数设置不合理、塔底出料余热未充分利用,造成装置运行不稳定,能耗高,难以达到处理要求。根据处理厂甲醇污水水质及甲醇精馏塔的实际情况,利用软件模拟、优化,确定并优化了典型操作工况下精馏塔的运行参数并提出了稳定运行的对策,保证了精馏塔的高效、平稳运行,降低了能耗。