【汽油脫硫裝置穩(wěn)定塔頂氣體冷卻器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告3300字】

1）汽油脫硫裝置穩(wěn)定塔頂氣體冷卻器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告目錄TOC\o"1-2"\h\u3725汽油脫硫裝置穩(wěn)定塔頂氣體冷卻器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 1133511.1研究背景及意義 1188881.2研究現(xiàn)狀分析 1177341.3研究?jī)?nèi)容方法 3283161.4氣體冷卻器工藝比較 327736參考文獻(xiàn) 41.1研究背景及意義延安石油化工廠120萬(wàn)噸/年氣體脫硫裝置在平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中，脫乙烷塔（201-C-102）回流罐（201-D-103）根據(jù)生產(chǎn)安全的需要，需排放氣體至火炬系統(tǒng)進(jìn)行燃燒，排放量約為14噸/天，在所排放的氣體中攜帶一定量的丙烯（約為60%，V/V）和丙烷（約為8%，V/V）組分，造成較大的浪費(fèi)。我廠通過(guò)科技創(chuàng)新，深挖節(jié)能降耗潛力，2013年3月提出了改進(jìn)方法，本文主要研究其工藝流程，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，以冷卻器氣體，減少可燃?xì)怏w排放，冷卻器化工原料，取得了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。對(duì)壓縮機(jī)、脫乙烷塔頂氣體增壓系統(tǒng)、工藝換熱、氣體分離設(shè)備、脫水橇干燥系統(tǒng)、制冷劑以及輔助系統(tǒng)方面進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，其基本過(guò)程是：（1）：在壓縮機(jī)氣液分離器改造（f-04）與水平分離罐F-01；（2）脫乙烷塔氣體渦輪增壓系統(tǒng)：在壓縮機(jī)氣液分離器（f-04）進(jìn)行全面整改，f-04之前有一個(gè)第一級(jí)分離器；（3）熱轉(zhuǎn)換：后冷卻器的制冷劑壓縮機(jī)的創(chuàng)造；（4）：丙烷制冷劑的壓縮式制冷的混合制冷方法。氣體進(jìn)入此塔后餾出至120萬(wàn)噸/年液化氣脫硫脫硫醇裝置，經(jīng)液化氣精制后，作為氣體脫硫裝置的原料。實(shí)現(xiàn)了氣體中丙烯、丙烷的冷卻器利用，從而實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置和節(jié)能、成本的雙贏。1.2研究現(xiàn)狀分析美國(guó)早在1904年就建立了世界上第一座氣體冷卻器工廠，這是國(guó)外氣體冷卻器技術(shù)的起源，到目前已經(jīng)有100多年的時(shí)間了。因?yàn)槔鋮s器的經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，所以相比國(guó)內(nèi)，外國(guó)冷卻器氣體的技術(shù)更為先進(jìn)[1]。特別是有的國(guó)家在深加工、提高氣體冷卻器率方面具有很強(qiáng)的能力。從1970年以來(lái)，國(guó)外氣體冷卻器技術(shù)主要采用低溫分離的方法為主，目的主要就是提高氣體的收率和降低能耗并重。同時(shí)國(guó)外氣體冷卻器還偏向于投資少、效率高、能耗低、自動(dòng)化的方向發(fā)展。國(guó)外在老技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝和裝置設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，產(chǎn)生了很多較好的工藝。這些新出現(xiàn)的工藝都是在冷劑制冷流程和膨脹制冷流程的前提下，通過(guò)改造、優(yōu)化制冷流程而形成的。相比國(guó)內(nèi)，國(guó)外對(duì)氣體的冷卻器裝置、工藝等研究時(shí)間較早，技術(shù)上比較成熟，冷卻器裝置等也非常完善，在國(guó)外冷凝冷卻器工藝主要研究方向是如何提高冷卻器率和如何提高經(jīng)濟(jì)效益[2]。在1980年之前，國(guó)外大多是選擇冷卻器凝液的工藝方法是膨脹劑制冷。在80年代后期，逐漸研發(fā)出了直接換熱法、液體過(guò)冷法、氣體過(guò)冷法等方法[3]。其中直接換熱的方法就是北美埃索資源公司首次提出的方法，其主要的原理增加了一個(gè)DHX塔，這個(gè)塔的安裝部位是在膨脹機(jī)出口的低溫分離器和脫乙烷塔之間。第一步，液體從脫乙烷塔回流罐中流出來(lái)，經(jīng)歷過(guò)換冷降溫后，重新進(jìn)入吸收塔頂，其目的是為了吸收分離器進(jìn)塔氣體中的C3組分，最終達(dá)到提高C3收率的目的。馬拉法歸屬于油吸收法，是油吸收法中最典型的一種工藝，也是這幾年才逐步成熟起來(lái)的。它將物理溶劑將吸收油進(jìn)行了替換，將原料氣中的C3、C2組分進(jìn)行吸收后，采取了閃蒸或者汽提的工藝得到了需要的丙烷、已烷等。澳洲在1986年成功建成了一套使用PetroFlux法的氣體凝液冷卻器裝置[4]，這個(gè)工藝就是非常典型的冷劑制冷法，選用混冷制冷劑較有利的狀況是，原料氣與輸氣干氣壓偏差較小，或者說(shuō)是原料氣較富的情況。、伴隨著環(huán)境保護(hù)越來(lái)越嚴(yán)格以及氣體工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)、國(guó)際上氣體的加工工藝越來(lái)越成熟，水平大幅度提高，氣體作為一種優(yōu)質(zhì)而又清潔能源的地位更加突出，明顯地提高了氣體的利用水平。當(dāng)前油吸收法、低溫分離法和吸附法是氣體冷卻器的三大主要方法。而低溫分離法比較典型的三種制冷方法是膨脹機(jī)制冷；外加冷源制冷和混合制冷方法[5]。因?yàn)榈蜏胤蛛x法采用的是給予裝置提供較低的溫度冷量使得原料氣氣溫下降，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、操作費(fèi)用低、冷卻器率較高。因此這種低溫分離方法或者低溫分離法外加輔助的方法成為氣體冷卻器的主要方法。分析國(guó)外氣體的冷卻器技術(shù)，主要向低能耗和高收率、自動(dòng)化方向發(fā)展，目前工藝方法還是以低溫分離技術(shù)為主。由于氣體冷卻器在我國(guó)發(fā)展時(shí)間短，氣體冷卻器技術(shù)落后，我國(guó)自行研發(fā)的冷卻器裝置不僅處理規(guī)模小，而且冷卻器效率低，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要。目前，我國(guó)在不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)氣體冷卻器技術(shù)的同時(shí)，立足于我國(guó)氣體冷卻器的長(zhǎng)久發(fā)展，在工藝技術(shù)和裝置自動(dòng)化方面也進(jìn)行了很多的嘗試，取得了一定的進(jìn)展[5]。雖然經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展，相比早期，我國(guó)化工行業(yè)氣體冷卻器的工藝技術(shù)獲取了很大的發(fā)展。但和國(guó)際上化工強(qiáng)國(guó)之間的氣體冷卻器技術(shù)的差距還是比較大，具體體現(xiàn)在氣體冷卻器率低、裝置能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不符合質(zhì)保要求、工藝流程設(shè)置不合理、自動(dòng)化程度不高等缺陷。1.3研究?jī)?nèi)容方法對(duì)原穩(wěn)裝置脫乙烷塔頂氣體進(jìn)行冷卻器利用是大慶延安石油化工廠節(jié)能減排、降本增效的重要項(xiàng)目，相關(guān)的氣體綜合冷卻器利用是列入公司發(fā)展規(guī)劃的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。在本項(xiàng)研究中，我們?cè)谠袌?bào)廢的20萬(wàn)標(biāo)方/天深冷裝置及1萬(wàn)標(biāo)方/天脫乙烷塔頂氣體冷卻器裝置的基礎(chǔ)上，建設(shè)一套3萬(wàn)標(biāo)方/天的脫乙烷塔頂氣體冷卻器裝置。新裝置改造建成后，對(duì)于本公司來(lái)說(shuō)，可以發(fā)揮如下作用：冷卻器富余脫乙烷塔頂氣體，降低原穩(wěn)裝置加工損耗；加工利用外引氣，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；提高原穩(wěn)燃料氣質(zhì)量，保障原穩(wěn)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行；減少甚至關(guān)閉氣相放空，減少環(huán)境破壞，降低安全隱患。利用脫乙烷塔頂氣體冷卻器裝置冷卻器利用不凝氣，生產(chǎn)輕質(zhì)的混合氣體，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)是比較成型的技術(shù)。很多研究人員對(duì)此項(xiàng)技術(shù)有專(zhuān)門(mén)論述，在一些油田建有同類(lèi)裝置。在具體裝置根據(jù)實(shí)際配套工藝進(jìn)行改造優(yōu)化上，研究論述較少。此項(xiàng)工藝研究，將在現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上針對(duì)具體現(xiàn)場(chǎng)的脫乙烷塔頂氣體（油田伴生氣、氣體）的冷卻器利用工藝?yán)碚撨M(jìn)行完善。1.4氣體冷卻器工藝比較吸附法、冷凝法和油吸收法是氣體冷卻器工藝的三種主要方法。較少使用的是油吸收法和吸附法，最常見(jiàn)的是冷凝法，因?yàn)槠淞鞒滔鄬?duì)簡(jiǎn)單，操作成本比較低，得到的C3收率卻較高。因此吸附法是氣體冷卻器中最常用的方法。因?yàn)闅怏w中不同成份的冷凝溫度不同，冷凝法根據(jù)溫度梯度的差異，采用逐步降溫的方式分離出較高沸點(diǎn)的氣體。這種冷卻器方式需要為裝置提供充分冷量使得原料氣的溫度下降，當(dāng)前最常見(jiàn)的制冷方式包含冷劑循環(huán)制冷、膨脹機(jī)制冷及混合制冷法。冷劑制冷法的工藝比較成熟，成套裝置的穩(wěn)定性較好，缺點(diǎn)就是裝置能耗高，并且一些制冷劑聞起來(lái)味道過(guò)大，該制冷工藝的特征是工藝流程復(fù)雜，項(xiàng)目投入大，但穩(wěn)定性最好。而膨脹機(jī)制冷明顯具有工藝流程簡(jiǎn)單、所需投入設(shè)備少、處理的原料氣容量大、裝置維護(hù)費(fèi)用低以及工藝操作簡(jiǎn)單、裝置占用面積少等優(yōu)點(diǎn)。適合提取原料氣比較貧的氣體，因此國(guó)內(nèi)的氣體冷卻器裝置廣泛使用該種方式。膨脹制冷的缺點(diǎn)是對(duì)較富的原料氣的處理適應(yīng)性較差?；旌现评浞ǖ膬?yōu)點(diǎn)是制冷溫度低，氣體的收率高，工藝對(duì)原料氣成份的波動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性[16]。但是該方式的工藝流程繁瑣，項(xiàng)目投資較高，冷卻器時(shí)裝置的能耗也大。這些年主要以丙烷制冷與膨脹制冷的聯(lián)合制冷為主。參考文獻(xiàn)[1]蔣洪,朱聰,練章華.提高輕烴冷卻器裝置液烴收率[J].油氣田地面工程,2001,20(2):26-27.[2]黃禹忠.輕烴冷卻器工藝過(guò)程模擬研究[D].成都:西南石油學(xué)院,2004.[3]張東華,湯穎,郭亞冰,等.輕烴冷卻器不同制冷工藝的技術(shù)分析[J].石油化工應(yīng)用,2014,33(5):80-85.[4]鄒雄,王兵,張毅,等.基于廣義析取動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型綜合間歇精餾系統(tǒng)[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào),2015,29(3):634-641.[5]李麗麗.混合制冷工藝在輕烴生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2013,5(10):136-136.[6]唐曉東,陳智華.提高油氣田輕烴冷卻器率的途徑探討[J].石油與天然氣化工,1999,28(4):272-276.[7]侯穎,張貝克,馬昕.三元物系共沸精餾塔建模與仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真,2014,31(1):248-252.[8]張東華,賀瑞萱.輕烴冷卻器工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].廣州化工,2014,42(8):22-25.[9]李克景.淺談精餾塔的工藝控制方案設(shè)計(jì)[J].石油化工應(yīng)用,2013,32(3):119-124.[10]劉龍偉.淺析輕烴冷卻器制冷工藝的選擇[J].才智,2012,8:64.[11]蔣洪,朱聰.伴生氣輕烴冷卻器工藝技術(shù)[J].油氣田地面工程,2000,19(1):4-5.[12]趙樹(shù)奎.提高外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