延迟焦化装置吸收稳定系统工艺与操作.ppt
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1、延迟焦化装置吸收稳定系统工艺与操作延迟焦化装置吸收稳定系统工艺与操作o第一章:吸收解吸的基本原理第一章:吸收解吸的基本原理o第二章:吸收稳定系统工艺流程第二章:吸收稳定系统工艺流程o第三章:质量控制及操作第三章:质量控制及操作o第四章:工艺参数控制及操作第四章:工艺参数控制及操作o第五章:稳定吸收系统开工操作第五章:稳定吸收系统开工操作o第六章:稳定吸收系统停工操作第六章:稳定吸收系统停工操作第一章:第一章:吸收解吸的基本原理吸收解吸的基本原理1.1吸收的基本原理吸收的基本原理 在吸收过程中,相之间的传质是由三个在吸收过程中,相之间的传质是由三个步骤串联组成:步骤串联组成:o(1)溶质由气相主
2、体传递到气、液相界面,)溶质由气相主体传递到气、液相界面,即气相与界面间的对流传质;即气相与界面间的对流传质;o(2)溶质在相界面上的溶解,进入液相;)溶质在相界面上的溶解,进入液相;o(3)溶质由界面传递到液相主体,即界面)溶质由界面传递到液相主体,即界面与液相间的对流传质。与液相间的对流传质。双膜理论双膜理论 对于吸收过程的机理,一般用双膜理论对于吸收过程的机理,一般用双膜理论进行解释,双膜理论的基本论点如下:进行解释,双膜理论的基本论点如下:o相接触的气、液两相液体间存在着稳定的相接触的气、液两相液体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一很薄的有效层流膜相界面,界面两侧各有一很薄的有效层流
3、膜层,溶质以分子扩散方式通过此两膜层;层,溶质以分子扩散方式通过此两膜层;o界面上的气、液两相呈平衡状态;界面上的气、液两相呈平衡状态;o在膜层以外的气、液两相主体区无传质阻在膜层以外的气、液两相主体区无传质阻力,即浓度梯度或分压梯度为零。力,即浓度梯度或分压梯度为零。第一章:第一章:吸收解吸的基本原理吸收解吸的基本原理吸收塔的吸收过程吸收塔的吸收过程 吸收塔的吸收过程属于物理吸收,是利吸收塔的吸收过程属于物理吸收,是利用气体混合物中各组分在液体吸收剂中的溶用气体混合物中各组分在液体吸收剂中的溶解度不同,气体混合物中溶解度大的组分被解度不同,气体混合物中溶解度大的组分被部分吸收溶解于吸收溶剂中
4、而得到分离。部分吸收溶解于吸收溶剂中而得到分离。该吸收过程的吸收的推动力是该组分在该吸收过程的吸收的推动力是该组分在气相的分压与在液相的分压之差,气相的分压与在液相的分压之差,此差值在此差值在达到平衡状态时为零,达到平衡状态时为零,传质的方向取决于气传质的方向取决于气相中组分的分压是大于还是小于溶液中的平相中组分的分压是大于还是小于溶液中的平衡分压。衡分压。第一章:第一章:吸收解吸的基本原理吸收解吸的基本原理 由于提高操作压力有利于提高溶质由于提高操作压力有利于提高溶质的气相分压,而降低温度则可降低液相的气相分压,而降低温度则可降低液相溶剂中溶剂组份的平衡分压,因此,溶剂中溶剂组份的平衡分压,
5、因此,提提高压力和降低操作温度,有利于提供吸高压力和降低操作温度,有利于提供吸收推动力,收推动力,也即有利于吸收过程的进行。也即有利于吸收过程的进行。第一章:第一章:吸收解吸的基本原理吸收解吸的基本原理1.2解吸的基本原理解吸的基本原理 解吸是吸收的逆过程,其主要目的是使解吸是吸收的逆过程,其主要目的是使吸收液中的部分气体溶质释放出来,达到溶吸收液中的部分气体溶质释放出来,达到溶质的分离。质的分离。解吸过程由于受工艺流程设置限制,采解吸过程由于受工艺流程设置限制,采用提高溶液温度的方法,来促进吸收逆过程。用提高溶液温度的方法,来促进吸收逆过程。通过提高溶液温度通过提高溶液温度来提高溶液中溶质组
6、份的来提高溶液中溶质组份的平衡分压,使溶液的溶质平衡分压大于气相平衡分压,使溶液的溶质平衡分压大于气相中溶质组份分压(主要为中溶质组份分压(主要为C2及以下组份),及以下组份),实现溶质组份的分离。实现溶质组份的分离。第一章:第一章:吸收解吸的基本原理吸收解吸的基本原理第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程 2.1焦化富气含轻烃类组分(即焦化富气含轻烃类组分(即C3+C4)较大)较大,有两个坏处,一是干气含轻烃类组分大,有两个坏处,一是干气含轻烃类组分大,导致干气提浓装置原料带液严重,影响干气导致干气提浓装置原料带液严重,影响干气提浓装置正常操作,二是烃类与干气价格差提浓装置
7、正常操作,二是烃类与干气价格差在在3000元元/吨左右,如果不分离出来,造吨左右,如果不分离出来,造成经济损失。吸收塔的作用就是通过用汽油成经济损失。吸收塔的作用就是通过用汽油和柴油将焦化富气中的和柴油将焦化富气中的C3+C4组分吸收出组分吸收出来,解吸塔就是将汽油在吸收富气中的来,解吸塔就是将汽油在吸收富气中的C3+C4组分同时吸收的组分同时吸收的C1+C2组分重新组分重新释放出来,是吸收的逆过程。汽油中的释放出来,是吸收的逆过程。汽油中的C3+C4组分通过稳定塔加温重新从汽油中组分通过稳定塔加温重新从汽油中分离出来。分离出来。第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程2.2吸
8、收稳定系统的任务是处理来自分馏塔吸收稳定系统的任务是处理来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和来自压缩机的富顶油气分离器的粗汽油和来自压缩机的富气,分离出干气气,分离出干气(C2及及C2以下以下),得到稳,得到稳定汽油和液化气。稳定汽油和液化气产率定汽油和液化气。稳定汽油和液化气产率的高低,主要取决于焦化反应系统的工艺的高低,主要取决于焦化反应系统的工艺过程,但吸收稳定系统的回收程度与操作过程,但吸收稳定系统的回收程度与操作水平也对收率有很大的影响。目的是要求水平也对收率有很大的影响。目的是要求吸收后的干气中尽量少含吸收后的干气中尽量少含C3,同时要求,同时要求解吸后的脱乙烷汽油中尽可能不含解吸后的
9、脱乙烷汽油中尽可能不含C2。第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程2.3在吸收塔内,贫吸收油在吸收塔内,贫吸收油(汽油汽油)自塔顶入塔后下行,自塔顶入塔后下行,与由塔底进入的富气在塔板上进行多次气液逆向接与由塔底进入的富气在塔板上进行多次气液逆向接触,完成吸收过程。富气中的关键组分触,完成吸收过程。富气中的关键组分C3在随气在随气体上升过程中,逐渐被吸收油溶解而由气相转入液体上升过程中,逐渐被吸收油溶解而由气相转入液相之中,最终在塔板上达到气液平衡。相之中,最终在塔板上达到气液平衡。C3在气液在气液两相中的浓度是由其平衡常数决定的。整个吸收过两相中的浓度是由其平衡常数决定的。
10、整个吸收过程基本处于相同的操作压力和操作温度,因此,可程基本处于相同的操作压力和操作温度,因此,可看作是等温吸收过程。当气体达到最上一层塔板时,看作是等温吸收过程。当气体达到最上一层塔板时,其中的其中的C3组分大部分已在顶部各层塔板上被下行组分大部分已在顶部各层塔板上被下行的吸收油所吸收,气体中的吸收油所吸收,气体中C3含量已经不多,从而含量已经不多,从而达到分离的要求。达到分离的要求。第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程2.4在充分地吸收在充分地吸收C3及更重的及更重的C4、C5等组分等组分的同时,富吸收油中也会吸收相当数量的的同时,富吸收油中也会吸收相当数量的C2组分,
11、这就需要在解吸塔内将富吸收油组分,这就需要在解吸塔内将富吸收油中的中的C2组分脱吸出来。在解吸时为了把组分脱吸出来。在解吸时为了把C2组分脱净,部分组分脱净,部分C3、C4组分也会被解吸出组分也会被解吸出来,所以,解吸塔顶气要送回吸收塔进行再来,所以,解吸塔顶气要送回吸收塔进行再次吸收,如此循环进行。这样通过吸收与解次吸收,如此循环进行。这样通过吸收与解吸操作,在吸收塔顶可得到基本不含吸操作,在吸收塔顶可得到基本不含C3组组分的气体,在解吸塔底可得到基本不含分的气体,在解吸塔底可得到基本不含C2的脱乙烷汽油。的脱乙烷汽油。第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程2.5 将液化气
12、将液化气(C3、C4组分组分)从脱乙烷汽油中从脱乙烷汽油中分离出来的操作过程是在稳定塔中进行的。分离出来的操作过程是在稳定塔中进行的。稳定操作是在一定压力下进行的精馏过程,稳定操作是在一定压力下进行的精馏过程,脱乙烷汽油由塔中部进入,塔底由重沸器提脱乙烷汽油由塔中部进入,塔底由重沸器提供热量。塔顶由液化气作回流并控制塔顶温供热量。塔顶由液化气作回流并控制塔顶温度,进行精馏操作,最终在塔顶得到液化气度,进行精馏操作,最终在塔顶得到液化气组分,塔底得到稳定汽油组分,达到液化气组分,塔底得到稳定汽油组分,达到液化气与稳定汽油分离的目的。与稳定汽油分离的目的。第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳
13、定系统工艺流程改造过改造过第二章:第二章:吸收稳定系统工艺流程吸收稳定系统工艺流程改造过改造过改造过改造过第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作o3.1稳定汽油初馏点控制稳定汽油初馏点控制o稳定汽油初馏点是稳定汽油的主要指标,它稳定汽油初馏点是稳定汽油的主要指标,它的指标大小关系到稳定汽油在加工、储存、的指标大小关系到稳定汽油在加工、储存、运输和使用中的安全。运输和使用中的安全。o控制目标:控制目标:以工艺卡片为准以工艺卡片为准o相关参数:相关参数:塔底温度、塔顶压力、进料位塔底温度、塔顶压力、进料位置置o控制方式:控制方式:正常生产时,稳定汽油的初馏正常生产时,稳定汽油的初馏点是由塔底
14、温度来控制的点是由塔底温度来控制的第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作正常正常调调整:整:影响因素影响因素调调整方法整方法稳稳定塔底温度定塔底温度塔底温度升高,塔底温度升高,初初馏馏点点降升高,反之降升高,反之初初馏馏点点降低降低稳稳定塔定塔顶压顶压力力稳稳定塔定塔顶压顶压力升高,力升高,初初馏馏点点降低,反之降低,反之初初馏馏点升点升高高进进料位置料位置进进料位置往上,初料位置往上,初馏馏点升高,反之点升高,反之初初馏馏点点降低降低异常异常处处理:理:现现象象影响因素影响因素处处理方法理方法稳稳定汽油定汽油初初馏馏点点偏低偏低A A稳稳定塔底温度偏低定塔底温度偏低B B稳稳定塔定塔顶
15、压顶压力偏高力偏高C C进进料位置靠下料位置靠下a a提高提高稳稳定塔底温度定塔底温度b b降低降低稳稳定塔定塔顶压顶压力力c c改改2828层进层进料位置料位置第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作o3.2干气中干气中C3以上含量的控制以上含量的控制o干气中干气中C3以上含量是干气主要控制指标之一,以上含量是干气主要控制指标之一,C3以上以上含量偏高容易引起干气带油,影响干气提浓装置操作,含量偏高容易引起干气带油,影响干气提浓装置操作,也不利于炉子燃烧,同时也会造成部分也不利于炉子燃烧,同时也会造成部分C3可利用组分可利用组分的损失。的损失。o控制目标:以工艺卡片为准控制目标:以工艺卡
16、片为准o相关参数:吸收塔压力、吸收塔温度、再吸收塔压力、相关参数:吸收塔压力、吸收塔温度、再吸收塔压力、再吸收塔温度、再吸收塔油气比、再吸收剂的饱和蒸汽再吸收塔温度、再吸收塔油气比、再吸收剂的饱和蒸汽压压o控制方式:正常情况下主要是通过调节吸收塔液气比控制方式:正常情况下主要是通过调节吸收塔液气比(即补充吸收剂流量)及解吸塔底温度来控制干气中(即补充吸收剂流量)及解吸塔底温度来控制干气中C3含量合格含量合格 第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作正常正常调调整:整:影响因素影响因素调调整方法整方法再吸收再吸收剂剂的的饱饱和蒸汽和蒸汽压压降低再吸收降低再吸收剂剂的的饱饱和蒸汽和蒸汽压压,干
17、气中,干气中C C3 3含量降低,反之升高含量降低,反之升高吸收塔油气比吸收塔油气比吸收塔油气比增加,干气中吸收塔油气比增加,干气中C C3 3含量降低,反之升高含量降低,反之升高解吸塔底温度解吸塔底温度解吸塔底温度升高,干气中解吸塔底温度升高,干气中C C3 3含量升高,反之降低含量升高,反之降低吸收塔吸收塔顶压顶压力力吸收塔吸收塔压压力降低,干气中力降低,干气中C C3 3含量升高,反之降低含量升高,反之降低吸收塔温度吸收塔温度吸收塔温度升高,干气中吸收塔温度升高,干气中C C3 3含量升高,反之降低含量升高,反之降低再吸收塔液气比再吸收塔液气比再吸收塔液气比增加,干气中再吸收塔液气比增加
18、,干气中C C3 3含量降低,反之升高含量降低,反之升高再吸收塔再吸收塔顶压顶压力力再吸收塔再吸收塔压压力降低,干气中力降低,干气中C C3 3含量升高,反之降低含量升高,反之降低再吸收塔温度再吸收塔温度再收塔温度升高,干气中再收塔温度升高,干气中C C3 3含量升高,反之降低含量升高,反之降低第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作异常异常处处理:理:现现象象影响因素影响因素处处理方法理方法干气中干气中C C3 3含量超高含量超高A A吸收塔油气比偏小吸收塔油气比偏小B B解吸塔底温度偏高解吸塔底温度偏高C C吸收塔吸收塔顶压顶压力偏低力偏低D D吸收塔温度吸收塔温度E E再吸收塔油气比
19、再吸收塔油气比F F再吸收塔再吸收塔压压力力G G再吸收塔温度再吸收塔温度H H 再吸收再吸收剂饱剂饱和蒸汽和蒸汽压压偏大偏大a a提高吸收塔油气比提高吸收塔油气比b b降低解吸塔底温度降低解吸塔底温度c c提高吸收塔提高吸收塔压压力力d d降低吸收塔温度降低吸收塔温度e e提高再吸收塔油气比提高再吸收塔油气比f f提高再吸收塔提高再吸收塔压压力力g g降低再吸收塔温度降低再吸收塔温度h h 降低再吸收降低再吸收剂剂的的饱饱和蒸汽和蒸汽压压第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作o3.3液化气液化气C5含量含量(或残留物或残留物)控制控制o液化气液化气C5含量是液化气主要的控制指标,含量是
20、液化气主要的控制指标,它标志着液化气使用完后残留物的多少。它标志着液化气使用完后残留物的多少。o控制目标:以工艺卡片为准控制目标:以工艺卡片为准o相关参数:稳定塔顶温、稳定塔底温、稳定相关参数:稳定塔顶温、稳定塔底温、稳定塔顶压力、进料位置、回流比塔顶压力、进料位置、回流比o控制方式:正常情况下通过调节稳定塔顶温控制方式:正常情况下通过调节稳定塔顶温度来控制液化气度来控制液化气C5含量合格含量合格 第三章:第三章:质量控制及操作质量控制及操作正常正常调调整:整:影响因素影响因素调调整方法整方法稳稳定塔回流比定塔回流比增加回流比,液化气增加回流比,液化气C5C5含量降低;反之升高含量降低;反之升
21、高稳稳定塔定塔顶顶温温降低降低稳稳定塔定塔顶顶温,液化气温,液化气C5C5含量降低;反之升高含量降低;反之升高稳稳定塔底温定塔底温降低降低稳稳定塔底温,液化气定塔底温,液化气C5C5含量降低;反之升高含量降低;反之升高稳稳定塔定塔顶压顶压力力提高提高稳稳定塔定塔顶压顶压力,液化气力,液化气C5C5含量降低;反之升高含量降低;反之升高进进料位置料位置进进料口位置向下,精料口位置向下,精馏馏段增加段增加,液化气液化气C5C5含量降低;反之升高含量降低;反之升高异常异常处处理:理:现现象象影响因素影响因素处处理方法理方法液化气液化气C C5 5含量超高含量超高A A稳稳定塔回流比偏小定塔回流比偏小B
22、 B稳稳定塔定塔顶顶温度偏高温度偏高C C稳稳定塔底温偏高定塔底温偏高D D稳稳定塔定塔顶压顶压力偏低力偏低E E稳稳定塔定塔进进料位置偏高料位置偏高a a稳稳定塔回流比定塔回流比b b降低降低稳稳定塔定塔顶顶温度温度c c降低降低稳稳定塔底温定塔底温d d提高提高稳稳定塔定塔顶压顶压力力e e降低降低稳稳定塔定塔进进料位置料位置o4.1稳定塔顶压力控制稳定塔顶压力控制o稳定塔顶压力是稳定塔操作的关键指标,它对稳定汽稳定塔顶压力是稳定塔操作的关键指标,它对稳定汽油和液态烃质量的控制影响很大。油和液态烃质量的控制影响很大。o控制目标:稳定塔顶压力控制目标:稳定塔顶压力1.05MPao控制范围:控
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