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《大连理工大学》 2007年
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膜—吸收耦合流程脱除催化裂化干气中丙烯的研究

李国  
【摘要】: 为了充分利用催化裂化干气中较低浓度的乙烯资源,国内某些炼油厂与科研院所共同开发了干气直接制乙苯工艺。但在实际生产中,该工艺存在一个主要问题:干气中丙烯浓度较高,与苯发生副反应,使干气制乙苯工艺中苯耗、能耗和催化剂损失量增大。因此,降低原料气中丙烯的浓度是一个亟待解决的问题。现有工艺中,主要通过调节催化裂化吸收稳定系统来降低丙烯浓度。该方法需要增加吸收剂流量和降低吸收操作温度,显著增加了过程的能耗及塔操作负荷。本文在现有工艺的基础上,提出了膜分离技术与吸收稳定系统耦合的新工艺,并采用HYSYS进行模拟,在能耗增加较少的情况下,满足了降低乙苯原料干气中丙烯浓度的要求。 本论文基于炼油厂提供的实际流程及装置标定数据,应用HYSYS建立了吸收稳定系统的模型,模拟得到的结果与实际生产情况吻合良好,验证了模型的可靠性。 在建立吸收稳定系统模型的基础上,调节吸收剂流量及温度、稳定塔回流比、解吸塔进料温度等参数,考察了各因素对装置能耗及系统产品干气、液化气和稳定汽油质量的影响;并改变系统操作参数,将干气中的丙烯由现有工艺的1.1%(v)降低到0.3%(v),而总冷热负荷则是原来的2.08倍和2.22倍,无法与分馏系统提供热量匹配。 鉴于调节参数后工况无法匹配分馏系统提供的热量,本文提出了膜分离与吸收稳定系统耦合的新工艺,包括吸收塔前串联膜分离、吸收塔后串联膜分离及再吸收塔后串联膜分离三种新工艺,并应用HYSYS软件对新工艺进行了模拟计算。结果表明,采用了膜分离技术的新工艺能显著降低系统的能耗,在干气指标为丙烯浓度0.3%(v)时,上述三种新工艺的冷负荷分别降低了42.4%、28.2%、29.2%,热负荷降低了44.5%、31.3%、31.6%。综合考虑各方案的冷热负荷、塔负荷和经济效益,吸收塔前串联膜分离器是降低丙烯浓度的最佳新工艺。通过对系统热量分析,可知最佳新工艺与分馏系统提供的热量匹配,能与分馏系统做为一个整体应用于实际生产中。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ203

【参考文献】
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