催化裂化吸收稳定系统优化

催化裂化吸收稳定系统

流程模拟及优化

李国贺高红罗强

大连理工大学化工学院

抚顺石化公司石油二厂2006年石油和化工行业节能技术研讨会

催化裂化吸收稳定系统优化催化裂化吸收稳定系统流程模拟及优化前言流程简介流程模拟流程优化结论催化裂化吸收稳定系统优化前言

吸收稳定系统的作用是将富气和粗汽油分离为干气、液态烃和稳定汽油。干气“不干”是影响液化率不高的主要原因，同时它也影响了以干气为原料的乙苯生产，造成苯耗过大，副产品难以脱除。

催化裂化吸收稳定系统优化工艺流程图流程简介催化裂化吸收稳定系统优化模拟计算热力学方程气液平衡计算修正PR方程气液焓计算Lee－Kesler关联式流程模拟催化裂化吸收稳定系统优化

基础数据序号组分组成(体积分数)/%序号组分组成(体积分数)/%1H22.810C3H86.02O24.311C3H6223N221.012nC4H101.34CO0.413iC4H108.05CO21.014C4H8-12.36H2S0.2715iC4H82.37CH410.316tC4H8-21.98C2H66.217cC4H8-21.39C2H47.618C51.3

压缩富气流量12426.3Nm3/h，温度86℃，压力1100kPa，其组成见下表。催化裂化吸收稳定系统优化粗汽油和轻柴油组成项目初馏点10%30%50%70%90%干点密度(20℃)/kg·m－1粗汽油35.052.078.093.0122.0158.0176.0711.6kg/m轻柴油180.0204.0225.0254.0289.0331.0354.0870.5Kg/m3

补充吸收剂流量20t/h

温度42℃

压力1100kPa

粗汽油流量55t/h

温度40℃

压力1100

kPa轻柴油流量32t/h

温度40℃

压力1100kPa催化裂化吸收稳定系统优化质量控制指标液化气中C1＋C2物质的量分数<0.3%液化气中C5物质的量分数<3%

催化裂化吸收稳定系统优化流程模拟建立

吸收稳定系统流程复杂，共有塔、容器、冷换设备、混合器和泵等十几个单元模块，各单元模块的进出物流相互密切联系，因此，全流程工艺模拟要分多步完成。催化裂化吸收稳定系统优化干气模拟计算值与标定数据对比

模拟计算检验干气组分模拟值(v)/%标定值(v)/％干气组分模拟值(v)/%标定值(v)/%H23.907.1C3H80.280.23O25.933.15C3H61.071.1N229.1524.93nC4H100.000.01CO0.551.38iC4H100.190.17CO21.333.65C4H8-10.060.04H2S0.260.35iC4H80.050.03CH427.3827.19tC4H8-20.010.00C2H613.2313.31cC4H8-20.010.00C2H416.5717.71C50.000.00催化裂化吸收稳定系统优化液化气模拟值与标定数据对比

液化气组分模拟值(v)/%标定值(v)/%干气组分模拟值(v)/%标定值(v)/%H20.000.00C3H813.297.72O20.000.00C3H646.1346.53N20.000.00nC4H102.753.40CO0.000.00iC4H1019.0019.33CO20.000.00C4H8-15.646.50H2S0.120.20iC4H85.637.09CH40.000.00tC4H8-22.843.50C2H60.350.38cC4H8-24.215.85C2H40.000.00C50.050.00催化裂化吸收稳定系统优化

从以上的数据可以看出，模拟计算值与取样点标定数据基本上吻合，说明模拟系统的计算和物性数据是可靠的。小结催化裂化吸收稳定系统优化

流程模拟的优化

补充吸收剂温度补充吸收剂流量稳定塔回流比解析塔进料温度塔板数吸收效果系统能耗催化裂化吸收稳定系统优化系统能耗总冷负荷：平衡罐前冷却器冷负荷，稳定塔塔顶冷凝器冷负荷，稳定汽油冷却器负荷总热负荷：解析塔再沸器负荷，稳定塔再沸器负荷催化裂化吸收稳定系统优化补充吸收剂温度的影响催化裂化吸收稳定系统优化补充吸收剂流量的影响催化裂化吸收稳定系统优化稳定塔回流比催化裂化吸收稳定系统优化解析塔进料温度的影响催化裂化吸收稳定系统优化吸收塔塔板数的影响

催化裂化吸收稳定系统优化解析塔塔板数的影响

催化裂化吸收稳定系统优化稳定塔塔板数的影响

催化裂化吸收稳定系统优化优化工况与基本工况比较参数比较产品质量经济效益催化裂化吸收稳定系统优化参数比较工艺参数优化工况基本工况补充吸收剂流量/t5520补充吸收剂温度/℃3042吸收剂温度/℃3040解析塔进料温度/℃5070稳定塔回流比22稳定塔塔板数/个2525解析塔塔板数/个2020吸收塔塔板数/个2520催化裂化吸收稳定系统优化产品质量项目模拟计算值质量要求干气C3(物质的量分差)%0.28<0.3液化气C2(物质的量分差)%0.4<0.5液化气C5(物质的量分差)%1.9<3催化裂化吸收稳定系统优化经济效益项目基本工况优化工况干气/t·h－19.8048.386-14.5%液化气/t·h－112.23513.71412.1%稳定汽油/t·h－151.11151.5370.8%每小时公用工程消耗/元每小时销售额/元每小时效益/元1353.1161630159976.92480.4164033161552.683.3%1.5%1%催化裂化吸收稳定系统优化结论应用模拟软件对吸收稳定系统进行工艺流程模拟，由于流程复杂，我们分多步完成流程模型的确定，并通过干气和解吸气模拟计算值与标定数据的对比，验证了模拟系统的算法和物性数据的准确、可靠。通过流程模拟计算，对影响吸收效果和能耗的因素进行分析，得出了在优化工况下工艺参数配比：补充吸收剂流量55t，补充吸收剂温度30℃，吸收剂温度30℃，解析塔进料温度50℃，稳定塔回流比2。流程优化后，干气C3含量由原来的1.35％下降到0.28％，液化气和稳定汽油产品也均符合质量要求且产量分别提高1.479t·h-1和0.426t·