乙烯联合装置三种流程优化以降低产品能耗
乙烯环氧化联合生产工艺流程设计与优化
乙烯环氧化联合生产工艺流程设计与优化一、引言乙烯环氧化是一种重要的化学反应，在石化行业中有广泛的应用。
本文将针对乙烯环氧化的联合生产工艺流程进行设计与优化。
通过合理的流程设计和优化能够提高生产效率、降低能耗、减少废物排放，并最大程度地提高产品质量和利润。
二、工艺流程设计乙烯环氧化的生产过程可以大致分为以下几个步骤：1. 原料准备：乙烯作为主要原料需进行净化和分离，确保其纯度达到生产要求。
2. 催化剂制备：选择合适的催化剂对乙烯进行环氧化反应。
催化剂的制备需要考虑成本和催化效果两个方面。
3. 反应器设计：根据生产规模和要求设计合适的反应器。
反应器的设计需要考虑到反应温度、压力、物料流动性以及搅拌效果等因素。
4. 反应过程控制：通过控制反应温度、压力和催化剂投入速率等参数来实现对反应过程的控制。
合理的反应过程控制能够保证反应的高效进行，提高产量和产品质量。
5. 分离与提纯：对反应产物进行分离和提纯，得到高纯度的环氧乙烷。
分离和提纯的过程需要选择合适的分离技术和设备，以确保产品的纯度和质量。
三、优化方法为了优化乙烯环氧化联合生产工艺流程，我们可以采取以下几种方法：1. 工艺模拟与优化：通过建立乙烯环氧化的工艺模拟模型，可以预测不同操作参数对反应过程和产物质量的影响。
通过模拟可以找到最佳的操作条件，从而提高生产效率和产品质量。
2. 能耗优化：通过改进设备和流程，降低能耗。
比如采用高效的换热器和冷凝器、优化反应器的保温设计，以减少能源的消耗并降低生产成本。
3. 废物处理与循环利用：通过合理设计废物处理系统，最大程度地减少废物排放。
同时，可以通过循环利用废物中的有用成分，减少资源的浪费。
四、实例与案例分析本节以某工厂的乙烯环氧化联合生产工艺为例进行实例与案例分析。
该工厂在工艺流程设计上进行了优化，采用了先进的催化剂和反应器设备。
通过模拟和优化，工艺参数进行了调整，使得反应过程更加稳定，产量和质量得到了明显的提升。
实时优化技术在乙烯装置应用
实时优化技术在乙烯装置应用随着社会的发展和工业化的进程，化工行业的发展也日益迅速。
化工产品在日常生活中起着举足轻重的作用，而乙烯则是化工行业中的重要产品之一。
乙烯广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业，对经济的发展和人们的生活都具有重要意义。
乙烯生产过程中存在许多技术难题，如产率低、能耗高、设备运行不稳定等问题，为了解决这些问题，实时优化技术在乙烯装置应用已成为当今的研究热点。
一、乙烯生产工艺乙烯的生产通常采用烷烃裂解或乙醇脱水两种方式。
烷烃裂解是指在催化剂的作用下将烷烃类原料如乙烷、丙烷等裂解成乙烯和丙烯。
而乙醇脱水则是指将乙醇经过脱水反应转化成乙烯。
而在乙烯生产过程中，通常需要炼油、提纯、脱水、裂解等多个步骤，这些步骤的操作和控制对乙烯的产率和质量有着重要的影响。
二、实时优化技术的应用实时优化技术是一种集成了先进控制和优化算法的技术，能够实时地对装置操作参数进行优化调整，以达到最佳的生产效果。
在乙烯装置中，实时优化技术主要应用于以下几个方面：1. 改善裂解反应选择性烷烃裂解产物中除了乙烯和丙烯外，还会产生少量的烯烃和饱和烃，这些杂质会降低乙烯的纯度。
实时优化技术通过对裂解反应条件的调节，可以提高乙烯的选择性，减少杂质的生成。
2. 优化烷烃裂解温度裂解温度是影响裂解反应的重要参数之一，过高或过低的温度都会降低乙烯的产率。
实时优化技术可以根据反应过程中的温度变化，及时调整裂解温度，使其保持在最佳范围内，提高乙烯的产率。
3. 调整裂解催化剂的投加量4. 调优脱水反应条件乙醇脱水是制备乙烯的重要步骤，脱水反应的条件对乙烯的产率和质量有重要影响。
实时优化技术可以根据脱水反应过程中的温度、压力、流速等参数，实时调整反应条件，使其达到最佳状态，提高乙烯的产率和质量。
实时优化技术具有以下几个明显的优势：1. 高效节能实时优化技术可以根据反应过程中的实际情况，实时调整操作参数，使其保持在最佳状态，减少过量消耗和能源浪费，降低生产成本。
优化乙烯装置工艺流程降低能耗探析
优化乙烯装置工艺流程降低能耗探析摘要：乙烯是重要的石油资源之一，对我国的科技发展与工业发展至关重要，而乙烯装置在实际运行过程中，存在着能耗较高、副产物较多等问题，使得乙烯装置的运行状态容易受到影响，因此，本文主要针对乙烯装置的工艺流程进行分析，并对其改造方案进行研究，进一步降低乙烯装置的能耗。
关键词：乙烯装置；工艺流程优化；降低能耗乙烯装置由裂解系统、急冷系统以及压缩系统共同构成，是乙烯工程中的关键组成部分。
在乙烯工程的进行过程中，乙烯装置需要处于长期的运转状态，使其负荷较高，容易造成乙烯装置之内的烷烃含量增高，这不仅会使得乙烯装置的能耗不断提升，同时会影响乙烯装置的使用寿命和稳定性。
而在乙烯装置中进行甲烷线的改造，可实现装置中甲烷气体的外送，本文中则主要针对甲烷线改造进行了分析。
一、乙烯装置工艺流程能耗高的原因分析乙烯装置中存在裂解系统，而裂解往往是在高温环境下完成的，这使得乙烯装置的裂解系统整体能耗较高，同时，在完成乙烯压缩等过程时，也会消耗大量的能量。
在降低乙烯装置能耗的过程中，则可以从以下两个方面进行考虑，即降低乙烯装置运行中的能量消耗并提升乙烯装置运行中的能量回收效率。
在乙烯装置的裂解系统中，其需要的热量一般都是通过氢气等燃料燃烧提供的。
在对乙烯装置进行改造的过程中，则可以考虑对氢气进行处理，优化乙烯装置的燃烧系统，比如，可以对过量的燃料以及产生的甲烷进行汽化，从而实现甲烷的外送，避免乙烯装置中的烷烃含量过高。
而在乙烯装置的一般生产过程中，其产生的甲烷气体并不能实现外送，通常作为补充的燃料。
二、新增甲烷线的改造（一）新增甲烷1#线的改造原因分析在乙烯装置的实际运行过程中，由于其整体负荷较高，容易造成乙烯装置内的烷烃含量过高。
这不仅会影响乙烯装置的能耗，也会造成乙烯装置的稳定性与安全性下降，不利于其长期运行。
故在乙烯装置的实际运行过程中，需要不断地提供甲烷气体，以维持其运行状态。
而缓慢提升乙烯装置的内部压力，并在提升压力的同时供给甲烷气体，不仅能够有效地控制乙烯装置内的烷烃含量，同时也能够实现甲烷的外送，并进一步降低乙烯装置的能耗。
实时优化技术在乙烯装置应用
实时优化技术在乙烯装置应用乙烯是一种重要的石油化工产品，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、造纸等行业。
乙烯的生产过程中，需要使用大量的热能和原料进行化学反应，因此乙烯装置的能效和产品质量对整个生产过程至关重要。
为了提高乙烯装置的生产效率和产品质量，实时优化技术得到了广泛应用。
实时优化技术是指利用先进的自动化控制系统和优化算法，对生产过程进行持续监测和调整，以达到最佳的生产效率和产品质量。
在乙烯装置的应用中，实时优化技术可以帮助企业实现以下几个方面的优化：1. 能源消耗优化乙烯生产过程中，大量的热能被用于加热原料和驱动化学反应。
实时优化技术可以通过精确控制燃烧过程、优化蒸汽和电力的使用，最大限度地降低能源消耗，提高能源利用率。
2. 生产过程优化实时优化技术可以对乙烯生产过程中的各个环节进行监测和调整。
通过对反应温度、压力、流速等参数进行实时调控，可以提高生产过程的稳定性和一致性，减少生产过程中的能源浪费和原料损耗，从而降低生产成本，提高产品质量。
3. 产品质量优化实时优化技术可以帮助企业监测产品的关键指标，如乙烯纯度、密度、粘度等，并根据实时数据对生产过程进行调整，确保产品质量达到最佳状态。
4. 故障预警与维护优化实时优化技术可以通过对设备和仪表的实时监测，及时发现设备的异常状态，预警并指导维护人员进行维修，减少设备故障对生产过程的影响，提高装置的可靠性和稳定性。
实时优化技术在乙烯装置的应用，可以有效提高装置的生产效率和产品质量，降低企业的能源消耗和生产成本，为企业创造更多的经济效益。
乙烯生产企业应当积极引入实时优化技术，不断完善自动化控制系统，提高生产过程的智能化水平，逐步实现数字化乙烯装置的目标。
在实时优化技术应用中，企业还需面对一些挑战。
实时优化技术的应用需要大量的实时数据的支持，要求企业具备完善的数据采集和传输系统，确保实时优化系统的数据来源准确可靠。
实时优化技术需要在现有的生产过程中进行系统集成和改造升级，这需要企业具备较强的技术实力和资金实力。
实时优化技术在乙烯装置应用
实时优化技术在乙烯装置应用乙烯是一种重要的有机化学品，广泛应用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇等合成树脂的生产中。
乙烯装置是用于生产乙烯的一类化工装置，其主要工艺流程包括:石油精制、裂解、分离、回收等几个环节。
乙烯装置的生产是一个复杂的过程，其生产质量受到很多因素的影响。
为了保证产品质量和提高生产效率，实时优化技术在乙烯装置应用中变得越来越重要。
实时优化技术是一种将控制系统和数学模型相结合的方法，通过实时监测和调整过程中的变量，以实现最佳生产效率，使生产过程更稳定和可控，从而提高产品质量和降低成本。
在乙烯装置中，实时优化技术可以应用于以下几个方面。
1. 石油精制石油精制是乙烯装置中的第一步工艺流程，其目的是从原油中分离出石脑油、轻油等石化产品，为下一步的裂解提供原料。
石油精制过程中，实时优化技术可以帮助优化蒸汽炼油的过程，通过控制炼油温度和压力，保证产生的轻油和石脑油的品质稳定。
2. 裂解过程裂解过程是乙烯的生产关键步骤。
在这一过程中，烃类化合物通过热解反应分解成小分子烃，并产生大量的乙烯和其他副产品。
实时优化技术可以通过监测和调整裂解反应的温度、压力、反应时间等参数，使得反应过程更为稳定和可控，从而提高乙烯产量和产品质量。
此外，实时优化技术还可以帮助选择最佳的裂解装置并调整配料比例来优化裂解工艺。
3. 分离回收在裂解过程中，产生的乙烯需要通过一系列的分离和回收工艺才能得到高纯度的产品。
实时优化技术可以帮助控制分离回收的温度、压力、流量等参数，减少能耗和减少产品损失。
总的来说，实时优化技术在乙烯装置中的应用可以提高生产效率、降低成本和提高产品质量，优化装置操作过程，从而提高公司的竞争力和盈利能力。
乙烯装置节能减排优化分析
乙烯装置节能减排优化分析摘要：随着环境战略持续应用于工艺生产过程和产品控制过程，其核心内容是“节能、降耗、减污、增效”。
本文针对独山子石化乙烯装置出现高物耗、高能耗、高污染的原因，对其进行分析，提出对策、制定方案，从而防止和减少污染物的产生，达到节能、降耗、减污、增效的目的，将环境污染降到最低。
关键词:乙烯装置；裂解炉；节能降耗；措施引言在乙烯装置生产过程中，蒸汽作为主要能源，在乙烯装置能耗中占有较大比例，直接影响到装置能耗指标的高低。
某石化公司的600kt/a乙烯装置（简称E3装置）由中国寰球工程公司负责整体乙烯装置的基础设计及分离系统的工艺设计，装置设计蒸汽能耗为2450MJ/t，与先进企业相比，蒸汽能耗偏高。
通过对蒸汽系统进行优化调整，增加蒸汽产量、减少蒸汽用量，降低了装置蒸汽能耗，提高了企业效益。
1乙烯法聚氯乙烯生产的现状在社会经济快速发展的背景下，科学技术也在不断进步和完善，对于化工厂产品的需求量不断增加。
化工企业的快速发展，在推动社会发展进步的同时，造成大量的污染，例如水污染、气体污染以及噪声污染等，对人的身体健康和智力造成了很大的消极影响，对自然生态系统造成了威胁。
在聚氯乙烯行业发展的过程中，聚氯乙烯材料的用量非常大，达到70%，随着我国科学技术的发展和完善，被广泛地应用到各个领域。
聚氯乙烯在应用中的理论性和综合性比较强，防水性能的能耗占据20%左右。
因此，其污染物减排是现阶段的紧要任务。
在聚氯乙烯的生产中，生产工具方面的节能方法非常多，加强节能降耗措施有着非常重要的意义。
在传统计划经济体制的影响下，化工生产设备和技术不够完善，导致很多资源被浪费。
在具体的生产中，气炉负荷和气化过程的各项指标受到聚氯乙烯质量的影响，聚氯乙烯质量浓度、黏度和稳定性越好，其输送过程越有利。
在聚氯乙烯生产中会出现大量气体，这些气体有着非常好的应用价值，但是并没有受到化工企业的重视和研究，被作为废气排除。
生产中的化学反应使得大多数水分被蒸发掉，产生大量的CO和水，使得煤的消耗量增加，对燃烧效果和聚氯乙烯成分产生影响，尤其是对合成气组分和产气率有较大的影响。
实时优化技术在乙烯装置应用
实时优化技术在乙烯装置应用随着工业技术的飞速发展，实时优化技术在化工装置中的应用越来越重要。
乙烯是一种重要的化工产品，在石化行业中占据着重要地位。
为了提高乙烯装置的生产效率和产品质量，实时优化技术被引入到乙烯装置中，以实现生产过程的精细化管理和优化。
本文将介绍实时优化技术在乙烯装置应用的相关内容。
一、乙烯生产过程乙烯是一种重要的化工原料，广泛用于生产聚乙烯、乙烯醇、乙烯醇酯等化工产品。
乙烯的生产通常采用裂解法，在高温下将原料转化为乙烯和其他副产物。
乙烯生产的过程涉及到原料进料、裂解反应、产品分离等多个环节，需要对每一个环节进行精细化管理和优化，以提高乙烯的产量和质量。
1. 数据采集与监测实时优化技术首先需要进行数据采集与监测。
乙烯装置的生产过程涉及到多个变量的控制和调节，需要实时监测各种参数的变化情况，包括原料进料的流量、温度、压力等，裂解反应的温度、压力、反应时间等，产品分离的温度、压力、流量等。
通过先进的传感器和数据采集系统，能够实时获取这些数据，并进行监测和分析，为后续的优化决策提供数据支持。
2. 过程模型建立基于数据采集与监测的结果，可以建立乙烯装置生产过程的数学模型，包括原料进料、裂解反应、产品分离等环节的动态模型。
这些模型可以反映出各个环节之间的相互关系和影响，为后续的优化决策提供理论基础。
3. 实时优化决策基于过程模型建立的基础上，可以进行实时优化决策。
通过对生产过程中的各种参数进行实时监测和分析，可以及时发现生产过程中的偏差和问题，并对其进行调整和优化，以保证乙烯装置的生产效率和产品质量。
在裂解反应环节，可以根据实时数据对反应温度、压力等参数进行调节，以提高乙烯的产量和纯度；在产品分离环节，可以根据实时数据调整分离温度、压力等参数，以提高产品的纯度和收率。
4. 故障诊断与维护实时优化技术还可以用于故障诊断与维护。
通过对生产过程中各种参数的实时监测和分析，可以及时发现设备的故障和异常，为设备的维护和保养提供依据，有效避免设备故障对生产造成影响。
乙烯生产装置的节能降耗技术措施
艺 技术进 行优 化设计 ，通过 优化裂 解 的深度 ，提 高 乙烯产 品 而提 高相 关生产 设备 的运行 效率 ，防止 由于 人为 的误操 作而
的收 率 。
引起 设备 故障 ，影响到 乙烯 生产 的顺 利进 行 。不 断研 究 自动
乙烯 生产 装置 中的裂解 装置 ，一 般采 用 Ｕ型管 的炉体结 控制 和管 理系统 ，使其满 足对 乙烯生 产装置 的 自动控 制 ，避
构 ，使用线性换 热器 ，实现热 能的交换 ，防止热 能的损失，影 免 人为 因素 引起 的 乙烯 产 品收率 的降低 ，增 加石 油化 工企业
响 到 乙烯 生 产 装 置 的 能 耗 。 利 用 汽 提 塔 降 低 燃 料 的分 压 ，将 生 产 成 本 ， 导致 乙烯 产 品 的生 产 效 益 下 降 。
料 在 乙烯生产 装置 中，实 现 了高温裂解 反应 ，经过 压缩 、分 产运 行参数 ，保证 每个 生产设 备正 常运行 ，并在 最佳 的工况
离作 用 ，得 到 乙烯产 品 ，同时也 得到丙 烯 ，碳 四等 产 品。通 下运 行 ，不 断提 高设 备 的运 行效 率 ，防止 能量 消耗 的增加 ，
轻组分 从塔 顶排 出，而重 组分 从塔底 排 出。对裂解 压缩 机进
防 止 乙 烯 生 产 设 备 出 现 故 障 ， 如 有 效 地 防 止 裂 解 炉 结 焦 ，
行节 能设计 ，使其达 到最 佳 的增 压 效果 ，保 证 乙烯 生产 工艺 而 影 响 到 热 能 的 传 递 ， 导 致 燃 料 消 耗 的 增 多 ， 引 起 乙烯 生 产
摘 要 ：采取 节能降耗 的技 术措 施 ，不断降低 乙烯生产 的成本 ，提 高 乙烯生产效 率，满足化 工生产 的经济效益指标 。 关键词 ：乙烯装 置 ；节能降耗 ；技 术措 施 中 图分 类 号 ：ＴＱ３１５ 文 献 标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００３—６４９０ （２０１８）０１＿０ｌ１２—０１
题目：基于优化乙烯装置工艺流程降低能耗
题目：基于优化乙烯装置工艺流程降低能耗摘要：化工行业普遍所消耗的能源总量和比重比较高，能源成本在产值中所占成分比较高，因此被列入高能耗行业。
近来受国家宏观调控、限制“两高”（即高能耗、高排放）、完善能耗“双控”（即控制能源消费强度和总量）政策以及高质量发展理念的影响，迫使化工企业越发重视节能降耗技术的运用和研究，注重在化工生产过程中导入新的基础设备和先进的生产技术，同时优化现有的生产流程，有效降低动力损耗、能源损失，提高化工原料的利用率。
针对生产废水、废渣和废气进行回收处理和循环利用，既做到了降低能耗，又提高了生产效率。
关键词：乙烯装置；工艺流程；降低能耗引言从化工企业健康持续稳定发展的角度来看，提高化工工艺节能降耗水平，降低能源消耗是化工工艺进步发展的主要趋势。
在具体实践中，可以通过优化结构、科学管理以及引入新技术等策略，提高资源利用率，避免能源的损失和浪费，从而实现效益最大化。
1节能减排对化工工艺的重要性随着现代化工行业的高速发展，化工企业之间的竞争也逐渐趋于白热化，面对这种激烈的市场竞争形势，如何进一步提升自身的核心竞争力，是所有化工企业都必须要重视的一个关键点。
化工企业通过采取合理的节能降耗技术，有助于有效降低企业的能源消耗，减少企业在能源方面的支出，继而更好地保障企业的经济效益。
化工企业生产成本与综合效益的提升，对于保障和提升企业的市场竞争力非常关键。
与此同时，化工企业节能降耗也是当前社会可持续发展的必然要求，可以说，化工企业节能降耗工作的推进不但有利于企业自身的长远发展，同时对于整个社会和人类的发展也具有积极的意义。
2化工工艺能源消耗现状在工业生产中，化工工艺是重要内容，对能源消耗量较大。
随着化工工艺的不断升级和发展，对能源需求量进一步增加。
化工工艺技术在生产中的应用可以为工业发展提供极大便利，也会给环境带来一定的影响。
制冷行业的发展需要融入化学工艺，而氟利昂制冷剂的应用会严重破坏臭氧层。
提高乙烯装置生产能力及降低能耗的措施
提高乙烯装置生产能力及降低能耗的措施
随着社会的发展，乙烯作为一种重要的化工原料，被广泛应用于塑料、橡胶、纺织、医药等领域。
然而，乙烯装置的生产能力和能耗一直是制约其发展的瓶颈。
为了提高乙烯装置的生产能力和降低能耗，我们可以采取以下措施：
一、优化工艺流程
乙烯装置的生产过程中，存在着许多能耗高、效率低的环节。
通过优化工艺流程，可以减少能耗，提高生产效率。
例如，采用先进的催化剂和反应器，可以提高乙烯的产率和选择性；采用高效的分离技术，可以降低能耗，提高产品纯度。
二、提高设备效率
乙烯装置的设备效率直接影响生产能力和能耗。
通过提高设备的效率，可以提高生产能力，降低能耗。
例如，采用高效的换热器和蒸汽发生器，可以提高能量利用率；采用先进的控制系统，可以实现自动化控制，减少人工干预，提高生产效率。
三、加强能源管理
能源管理是降低能耗的重要手段。
通过加强能源管理，可以降低能耗，提高生产效率。
例如，采用节能型设备和技术，可以降低能耗；
加强能源监测和分析，可以及时发现能源浪费和不合理使用，采取相应措施进行调整。
四、培养人才
乙烯装置的生产需要专业的技术人才。
通过培养人才，可以提高生产效率，降低能耗。
例如，加强技术培训，提高员工的技术水平和操作能力；建立完善的管理制度，规范生产流程，提高生产效率。
提高乙烯装置的生产能力和降低能耗是一个系统工程，需要从工艺流程、设备效率、能源管理和人才培养等方面入手，采取综合措施，不断优化和改进，才能实现乙烯装置的可持续发展。
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第35卷第6期2007年6月 化 学 工 程CHE M I CAL E NGI N EER I N G (CH I N A ) Vol .35No .6Jun .2007作者简介:何琨(1963—),男,硕士生,高级工程师,从事石油化工设计工作,电话:(021)5836660023189,传真:(021)58354192,E 2mail:hekun@ssec 。
乙烯联合装置三种流程优化以降低产品能耗何 琨1,2,吴德荣2,马紫峰1(1.上海交通大学化学工程系,上海 200240;2.中国石化集团上海工程有限公司,上海 200120)摘要:乙烯联合装置是石化行业能耗大户,节能降耗意义重大。
研究乙烯原料裂解反应过程并分析油品性质与工艺装置能耗关系可知:油品中氢质量分数与能耗成反比,芳烃质量分数与能耗成正比;对乙烯联合装置的4套装置进行常规流程、新加氢流程和新抽提流程等3种流程的重新组合和优化。
以常规流程为基准,在裂解原料相同的条件下,采用新加氢流程增产乙烯4.5kt/a 、丙烯11.1kt/a;采用新抽提流程以乙烯和丙烯总量为基准的单位产品能耗可下降2.36%以上。
故新抽提流程能够降低能耗并可用于新建或改进现有乙烯工程中从而降低乙烯能耗并提高企业的经济效益。
关键词:乙烯联合装置;汽油加氢;芳烃抽提;工艺流程优化中图分类号:T Q 221.21 文献标识码:A 文章编号:100529954(2007)0620074205Opti m i zati on of 3processes i n ethylene co mplexto reduce producti on energy consu mpti onHE Kun1,2,W U D e 2rong 2,M A Z i 2feng1(1.Depart m ent of Che m ical Engineering,Shanghai J iao Tong University,Shanghai 200240,China;2.SI N OPEC Shanghai Engineering Company L i m ited,Shanghai 200120,China )Abstract:Ethylene co mp lex is large energy 2consu mp ti on p lant of petr oche m ical industry,it is of significance for saving energy and reducing energy consu mp ti on .Hydr ocarbon cracking reacti on p r ocess was studied and the relati onshi p bet w een feedst ock p r operty and p r ocess unit s pecific energy consu mp ti on was analyzed .The hydr ogen mass fracti on in feedst ock inverses s pecific energy consu mp ti on and the ar omatics mass fracti on in feedst ock positives s pecific energy consu mp ti on .3p r ocesses in 4ethylene unitswere reset and op ti m ized t o reduce p r oducti on energy consu mp ti on .It shows that the 3p r ocesses include nor mal p r ocess,ne w hydr ogenati on p r ocess and ne wextracti on p r ocess .The ne w hydr ogenati on p r ocessmakes ethylene p r oduct increase by 4.5kt/a,p r opylene p r oduct by 11.1kt/a .The ne w extracti on p r ocess makes ethylene p r oducti on and p r opylene p r oducti on energy consump ti on decrease by 2.36%above .Theref ore,the ne w extracti on p r ocess can be app lied t o building ne w ethylene p r oject or reva mp ing existing ethylene p r oject and the ne w extracti on p r ocess decreases p r oducti on energy consump ti on and increases petr oche m ical p lant economy benefit .Key words:ethylene comp lex;gas oline hydr ogenati on;ar o matics extracti on;op ti m ize p r ocess 乙烯联合装置是石化企业的能耗大户,在世界油价日益上涨、中国进口原油日益增加、乙烯裂解原料日益紧张的情况下,优化乙烯、丁二烯、汽油加氢、芳烃抽提4套装置的组合以降低能耗是一个重要课题。
文献[1]认为:裂解原料经加氢、抽提处理提高氢质量分数以增产乙烯、丙烯。
文献[2]认为:石脑油中的正构烷烃与乙烯收率关系密切并采用吸附技术分离异构烷烃以提高乙烯收率。
本文考虑对乙烯等4套装置进行优化组合,包括:①新加氢流程:将石脑油首先送加氢装置提高氢质量分数,然后将加氢石脑油送裂解炉。
②新抽提流程:将石脑油首先送抽提装置分离芳烃,然后将抽余石脑油送裂解炉。
将2个优化流程与常规流程的能耗进行比较并选出最佳组合。
1 基础理论1.1 裂解反应裂解是指石油烃发生碳链断裂或脱氢反应生成烯烃及其他产物的过程。
石油烃裂解反应与链烷烃、烯烃、环烷烃和芳烃有关。
(1)正构烷烃:烷烃断链、脱氢等化学反应是裂解最主要的反应;异构烷烃:由于结构不同,无简单规律可循C n H 2n +2C L H 2L +2+C m H 2mC n H 2n +2C n H 2n +H 2(CH 3)3CH CH 2CH —CH 3+CH 4(CH 3)3CHCH 2C (CH 3)2+H 2(2)烯烃:发生断链、脱氢、歧化、二烯合成、芳构化等化学反应2C 3H 6C 2H 4+C 4H 82C 3H 6CH 4+C 5H 8C n H 2n C L H 2L +C m H 2m(3)环烷烃:可发生开环裂解、脱氢等一系列化学反应(4)芳烃:热稳定性强,不易发生开环反应,仅发生侧链断链反应Ph —CH 3C 6H 6+CH 4Ph —C 2H 5Ph —C 2H 3+H 2Ph —C 3H 7C 6H 6+C 3H 6故裂解反应中正构烷烃最容易生成乙烯等烯烃产物,其次是异构烷烃,然后是环烷烃,而芳烃最难生成烯烃。
1.2 裂解原料与能耗裂解[3]原料占乙烯生产总成本70%—90%[4],裂解原料是影响乙烯成本及能耗的第一位因素,其次是裂解技术,再次是分离技术,最后是公用工程。
故必须根据“宜烯则烯,宜油则油,宜芳则芳”的原则优化裂解原料。
不同裂解原料的技术经济指标见表1。
通常,国外采用石脑油原料的乙烯装置,每t 乙烯其标油综合能耗为500kg 左右,国内为650—660kg 。
液体油品中的抽余油和石脑油的主要物性和裂解[5]性能指标见表2。
表1 裂解原料技术经济指标Table 1 Technol ogy and economy index of cracking feedst ock原料名称石脑油加氢尾油常压柴油减压柴油乙烯收率/%31.4030.5426.4021.80循环水/(t ・t -1)434468479605电/(k W ・h ・t -1)49838996蒸汽/(t ・t -1)1.41.31.31.5燃料/(GJ ・t -1)26.2133.2636.7942.05综合能耗/(kg ・t -1)630658733840表2 抽余油和石脑油性质Table 2 Pr operties of raffinate and naphtha原料名称裂解抽余油大庆石脑油阿曼石脑油上海石脑油中原石脑油齐鲁石脑油 族质量分数/% 烷烃64.0867.5665.7158.0557.4559.24烯烃环烷烃31.4028.9024.1230.0530.1327.84芳烃4.523.5410.1711.9012.4212.93乙烯收率/%30.7432.8229.2127.0525.4523.86 比较常压柴油和加氢尾油、抽余油和石脑油可知:裂解原料中氢的质量分数与能耗成反比,芳烃质量分数与能耗成正比。
1.3 汽油加氢汽油加氢装置[6]首先将汽油中二烯烃和烯基芳烃进行选择性一段加氢反应生成单烯烃和芳烃,然后再将单烯烃进行选择性二段加氢反应生成饱和烃并除去汽油中硫、氮、氧、氯和重金属等。
汽油加氢包括:C 6—C 8中心馏分、C 5—C 9全馏分、C 5—C 8轻馏分和C 6—C 9重馏分等4个流程。
・57・何 琨等 乙烯联合装置三种流程优化以降低产品能耗(1)一段加氢反应:二烯烃加氢和烯基芳烃加氢生成单烯烃和芳烃CH 2CH —CH CH 2+H 2CH 3—CH 2—CHCH 2Ph —CH 2—CH CH 2+H 2Ph —CH 3+C 2H 4(2)二段加氢反应:单烯烃加氢生成饱和烃并将硫、氮、氧、氯和重金属等除去CH 2CH 2+H 2CH 3—CH 3C 4H 4S +4H 2C 4H 10+H 2S C 6H 5OH +H 2C 6H 6+H 2O C 5H 11Cl +H 2C 5H 12+HCl C 5H 5N +5H 2C 5H 12+NH 31.4 芳烃抽提芳烃抽提由于选择的萃取剂不同,其公用工程消耗和能耗指标差异较大[7],故芳烃抽提的核心是萃取剂的选择。
考虑到N 2甲酰基吗啉溶剂可以处理芳烃质量分数大于60%的油品,也可以处理芳烃质量分数小于20%的油品,故选择NF M [8]芳烃抽提技术。
2 流程优化2.1 流程说明(1)常规流程:乙烯常规流程是将石脑油作为裂解原料经乙烯、丁二烯装置生产乙烯、丙烯、丁二烯等;同时,副产的裂解汽油经汽油加氢、芳烃抽提装置生产苯、甲苯、二甲苯等。