气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化研究

气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化研究

摘要:有效运用AspendPlus软件对气体分馏装置丙烯精馏塔进行了模拟操作，同时对液泛系数进行了有效的修正，通过不同的进料量和进料组进行了相应的优化处理，保证在相同的进料环境下，实现丙烯精馏塔的最优化操作，丙烯精馏塔的分流工作达到了相应的工作指标，可以有效提高装置的工作性能。关键词:丙烯精馏塔;操作条件;优化针对现阶段我国化工生产过程中，气体分馏装置丙烯精馏塔操作要被运用在石油化工以及炼油领域当中。比如，在化工单位的日常生产减压加氢以及催化裂化工作中，将使用内部所产生的气体进行有效的分流处理，分流之后得到了乙烯、天然气以及油田气等相关物质，因此分离设置在化工生产工作当中的应用非常普遍。在我国医药领域以及环境保护等领域当中都有着一定程度的应用和发展。1.丙烯精馏塔工艺流程针对我国某化工单位的丙烯精馏塔的具体生产工艺状况开展了实际分析，通过实地考察可以看出，将含有丙烷和丙烯的原材料直接输送到丙烯精馏塔的系统当中，输入完成之后顶部的气体会直接进入到丙烯精馏塔的10-C-407塔板以下。在此过程中精馏塔的底部液体经过过滤器和冷却器的处理之后，保证温度控制在44℃以内才可以被输送到装置以外，而丙烯精馏塔的顶部气体，再输送到空冷器内部之后可以迅速进行冷却，并且将其直接输送到塔顶的回流罐当中。通过塔顶的灰流泵处理之后再慢慢释放出来，直到精馏塔的内部压力完全上升之后，其中一部分作为丙烯精馏塔的顶部液体，在被输送到丙烯精馏塔的10-C-408的塔板上，同时另外一部分的丙烯物质通过内部的脱水装置处理之后，再直接输送到丙烯产品的收集装置当中。2丙烯精馏塔的改造在针对该化工单位丙烯精馏塔乙烯设备的扩能改造工作之后，丙烯精馏塔在整个工作能力和对丙烯的处理能力上得到了较大幅度的提高，进料量相比于改造之前的量得到了有效的提升，因此相关生产工作单位需要通过对应的生产工艺流程，对整个生产工艺的进料量进行准确的计算，以此可以充分保证整个化工生产的工作需求。通过对原本的设计参数进行了重新的划分和设定，其中丙烯精馏塔的进料量上涨明显，丙烯精馏塔在整个操作和生产过程中系统没有出现异常变化。在气体内部的分流装置当中，塔盘内部的通过量会存在不足的问题，同时在相关的工艺流程当中包含了供应商塔底不变的条件下，对底部的塔盘进行了二次的固定和改造工作。3改造后存在的问题（1）在改造工作完成之后，对10-C-408和10-C-407两组装置的回流量来进行监测，可以看出仍然无法同时满足理想状态下的目标设定数值，并且在10-C-408的整体回流量上没有达到相应的设计工作标准，如果提高10-C-407到回流工作量，会直接造成10-C-408的塔釜处于一个满液位的工作状态，因此直接造成了10-C-407塔顶存在严重的液泛状况。造成了整个精馏塔的工作效率大大折扣，同时所生产出来的丙烯产品当中丙烷的含量有所上涨。因此针对这一问题，为了有效保证所生产出来产品的整体质量，必须要对10-C-407装置的回流量进行有效的控制。（2）10-C-407是在不产生液泛的工作状态下，如果所制成的丙烯产品质量处于一个不合格的工作状态，那么系统当中的丙烷含量就会远远超出标准的设计值，通过相关人员的测定，设计值达到了0.4%，其中最大的峰值可以达到2.2%，对整个装置的下游工作效果产生了不良的影响。（3）在气体分流装置的丙烯精馏塔系统当中，如果丙烷物质的含量超过了原本设计参考值较多，那么会直接造成整个装置在运营过程当中的经济价值，同时还会带来更大的经济压力及其相应的工作负担。（4）在整个装置内部，如果两个精馏塔相互之间的压力差值超过了设计值到极限时，那么系统内部的塔盘通过量的低压超值无法得到有效的体现，进而造成了塔盘内部的系统工作有效性无法得到充分的发挥。在经过10-C-407的改造工作之后，精馏塔当中的压力差值由43kPa上涨到了65kpa，并且在回流量较大的情况下，系统内部的压力差值会上涨到80Kpa,而408当中的系统压力也得到了明显的提升。4丙烯精馏塔的操作优化4.1不同进料量下的操作优化在气体分流装置丙烯精馏塔的工作过程中，其中丙烷的含量为3.466%，进料量大小为13000kg/h。依照相关工作人员的实验数据分析可以看出，当进料塔的位置在10-C-407塔板当中，精馏塔的塔顶丙烯含量相对较高，同时精馏塔内部的最佳进料位置为10-C-408。在此过程中如果外部的环境保持不变，将进料的位置进行有效的调整，将进料的位置控制在10-C-408板，以此来找到最佳的质量回流比例。依照相关的实践分析可以看出，丙烯精馏塔的质量回流比大约在12左右，当超过12的情况下达到了最佳的分离精确度要求。因此，在实际的生产工作中，因为存在操作失误等方面的问题，为了有效保证相关产品的生产质量，需要将质量回流比有效的控制在13.5左右。4.2丙烯产品质量要求的调整在丙烯精馏塔无法改变精馏塔的塔盘状况下，丙烯产品当中的丙烷含量无法达到相应的工作设计标准，因此需要将整个丙烷产品当中的丙烯含量来进行有效的调整。在经过有效的调整工作之后，整个丙烯精馏塔在工作和运转过程中，会对下游的聚丙烯装置形成一定的影响，这一问题需要引起相关工作人员的高度重视。在气体的分流装置内部丙烯精馏塔的工作过程中，将10-C-408的操作压力由原本的1780kpa调整到1680kpa,。对于整个丙烯精馏塔来讲有效降低精馏塔内部的环境压力，同时不增加冷凝器当中的冷却水使用量，在整个精馏塔当中所产生的回流量相对较小，可以节省出更多的热量，从而对整个气体的分流设备进行了合理的优化，有效提高了整个精馏塔的工作效果和工作的稳定性。5.结束语：随着近几年我国科技技术的发展速度不断加快，在化工领域当中对一些全新的生产技术应用程度越来越高，对石油的分层计算可以达到较高的精度标准，因此可以被直接运用在工业装置