试析乙烯装置急冷系统工艺模拟与研究

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1、_’。f川一，H，梦天串大謦硕士学位论文学科专业：化学工程作者姓名：许斌指导教师：干爱华高级工程师天津大学研究生院2005年1月中文摘要急冷系统是乙烯裂解气处理的第一道工序，汽油分馏塔是乙烯装置中技术难度最大的设备。急冷系统常常成为制约乙烯装置产量以及长期稳定运转的瓶颈。本文结合数套国内乙烯装置急冷系统实际操作数据，采用流程模拟软件PRO／II对急冷系统进行流程模拟，并对影响急冷系统的操作参数进行了深入研究。来自裂解炉区的裂解气组分异常复杂，其组分数据不能实际测得，但它对流程模拟结果『F确与否有着直接的影

2、响。本文采用逆推法，利用急冷系统处理后的水洗塔顶裂解气数据和汽油、重燃料油、轻柴油数据加和逆推代替汽油分馏塔进料裂解气。根据以轻组分为主含有大量水蒸汽的裂解气组分特点，选用SRK状态方程及相应的计算求解方法对分别采用Lununus和S&W工艺技术的中原乙烯和广州乙烯急冷系统进行模拟。在模拟计算基础上，本文还利用广州乙烯基础数据对急冷系统进行了进一步研究：分析了汽油分馏塔塔釜温度、塔顶温度、汽油回流量等几个重要操作参数的影响因素；对具有不同分段结构汽油分馏塔的工艺条件进行了模拟计算和讨论，重点考察了中质油循

3、环段和柴油分离段的作用；对轻柴油汽提塔功能及意义也进行了相应的模拟研究。另外，本文总结国内乙烯装置急冷系统采用的减粘方法为两类：汽提法和真空闪蒸法。利用广州乙烯急冷系统实际操作数据，对上述减粘方法进行了模拟计算，比较和讨论了不同水蒸汽汽提、轻烃裂解气汽提和真空闪蒸减粘方法的减粘效果和技术优缺点。利用本文的研究成果，对提高装置操作水平，充分回收裂解气的热量，降低装置能耗，改善汽油、柴油及燃料油的产品质量，使乙烯厂取得更好的经济效益有指导意义，并可以为乙烯装置急冷系统提供完整的工艺包。关键词：乙烯急冷系统逆推

4、法汽油分馏塔减粘ABSTRACTEthylenequenchsystemisthefirststepofEthylenepyrolysisgasdisposal．Thegasolinefractionatoristhemostdifficulttowerintechnologyamongalltheethyleneplant’sunits．Quenchsystemusuallyisthebottleneckofethyleneplants，whichrestrictstheyieldandgeneralp

5、erformanceofethylenemills．BymeansofprocesssoftwarePRO／II，ethylenequenchsystemissimulatedinthispaper．Combinedwiththedataofseveraldomesticethyleneplants，someoftheusualproblemsencounteredintheoperationofquenchsystemarediscussedinthispaper．Thecompositiondatao

6、fpyrolysisgashasgreatinfluenceontheresultofsimulation．Butthedataishighlycomplexandthelocaledataisunreachable．Inthispaper,thedataisobtainedby‘'backingout”method．Aspyrolysisgasismostcomposedofpetroleumhydrocarbonandwater,theconsiderablyaccurateresultsCanbeo

7、btainedbyusingequationofstateSRK．ThequenchsystemofZhongyuanandGuangzhouethyleneplants，whichusedLummusandS&Wtechnology,aresimulatedinthispaper．Moreover，somedeeplyresearcheshavebeenmadeinthispaperbyusingthedataofGuangzhouethyleneplants：severalimportantparam

8、etersandtheirinfluencefactorsofgasolinefractionatorhavebeeninvolvedwhichareincludingtopandboRomtemperature，refluxratioofgasolineetc．Differentbedsofgasolinefractionatorhavebeendiscussedinthispaper．Thefunctionofquench