膜-吸收耦合流程脱除催化裂化干气中丙烯的研究

摘要

本文对膜-吸收耦合流程脱除催化裂化干气中丙烯进行了研究。文章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。

目录

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引 言

1文献综述

1.1催化裂化干气的应用-干气制乙苯工艺

1.1.1国外工艺技术概况

1.1.2国内工艺技术概况

1.1.3存在主要问题

1.2干气制乙苯工艺原料气来源

1.2.1催化裂化分馏系统

1.2.2催化裂化吸收稳定系统

1.3脱除丙烯的方法

1.3.1深冷分离法

1.3.2吸收分离法

1.3.3吸附分离法

1.3.4气体膜分离法

1.4化工流程模拟

1.4.1化工流程模拟发展史

1.4.2化工流程模拟软件HYSYS简介及应用

1.4.3虚拟组分法及其在化工流程模拟中的应用

1.5选题依据与研究内容

2热力学方法和单元操作模型

2.1热力学方法

2.1.1气-液平衡计算

2.1.2状态方程

2.2单元操作模型

2.2.1蒸馏塔模型

2.2.2换热器模型

2.2.3膜分离器模型

2.3小结

3催化裂化吸收稳定系统模型建立

3.1催化裂化吸收稳定系统简述

3.2催化裂化吸收稳定系统基础数据

3.3吸收稳定流程模拟步骤

3.4吸收稳定流程模拟的准确性检验

3.5数据偏差原因分析

3.6小结

4吸收稳定系统现有工艺参数的调节

4.1参数调节的目的

4.2吸收稳定系统工艺参数分析

4.2.1补充吸收剂流量

4.2.2补充吸收剂温度

4.2.3稳定塔回流比

4.2.4解吸塔进料温度

4.2.5吸收塔塔板数

4.2.6解吸塔塔板数

4.2.7稳定塔塔板数

4.3操作参数的确定

4.4系统能耗变化

4.5分馏系统与工况2匹配性检验

4.6小结

5催化裂化吸收稳定系统工艺改进

5.1新工艺的提出及简介

5.1.1新工艺的提出

5.1.2新工艺的简介

5.2模拟结果比较

5.2.1冷负荷比较

5.2.2热负荷比较

5.2.3吸收塔和解吸塔塔板负荷比较

5.2.4简单操作经济效益比较

5.3方案1与分馏系统提供热量匹配性检验

5.4小结

结 论

本文创新点与展望

参考文献

附录A附录内容名称

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢