乙烯装置C3分离系统模拟及优化开题报告

 2022-09-25 09:50:23

1. 研究目的与意义

乙烯装置是石化行业的龙头装置,乙烯产量大小是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以及异丙醇等,是仅次于乙烯的重要石油化工原料。丙烯衍生物的快速发展带动了丙烯需求的快速增长,据估计从2006年到2015年全球范围内丙烯需求仍以4.9%的速度持续增长,中国的丙烯需求预计年均增长达到6.3%。目前从市场份额看,来自乙烯装置的丙烯占到59%,从炼厂轻烃分离装置回收的丙烯占到35%。

精馏是化工、炼油生产中应用极为广泛的传质传热过程,其目的是将混合物中各组分分离,达到规定的纯度。精馏过程的实质,就是利用混合物中各组分具有不同的挥发度,即在同一温度下各组分的蒸汽压不同这一性质,使液相中的轻组分转移到气相中,而气相中的重组分转移到液相中,从而实现分离的目的。

AspenPlus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为过程工程的先进系统(AdvancedSystemforProcessEngineering,简称ASPEN)。物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。AspenPlus是AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析,产品优化和其它许多商业流程结合。AspenPlus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。

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2. 课题关键问题和重难点

1、课题关键问题

(1)该课题的主要问题是利用AspenPlus将工艺模型与真实的装置数据进行拟合,确保精确的和有效的真实装置模型,保证精馏过程稳态运行。

(2)其次问题是如何利用AspenPlus工具将丙烷以及少量杂质通过精馏的方法进行分离,以提高丙烯的质量。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

近年来丙烯需求增长速度一直高于乙烯,丙烯供不应求。丙烯的来源主要有两条途径:一是乙烯装置烃蒸汽裂解;二是催化裂化。为了满足丙烯需求日益增长的需要,国内外科研单位和石化企业一直在开发生产丙烯新途径,如烯烃催化裂解、甲醇制丙烯等,其中烯烃催化裂解技术的开发和应用近年来取得显著进展。[1]

国外主要烯烃催化裂解分离工艺

Superflex工艺

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4. 研究方案

本课题是利用AspenPlus软件进行模拟与优化

1、查找乙烯装置C3分离系统流程模拟及优化工艺资料,熟悉乙烯装置C3分离系统流程模拟及优化的工艺流程、主要控制参数和产品质量要求,绘制带控制点的工艺流程图。收集相关生产数据,用AspenPlus软件建立乙烯装置C3分离系统的基础模型。

2、对模型进行调试和修改,确定最终版的基础模型。利用AspenPlus分析工具进行工艺分析,找出产品质量、产量、能耗的主要影响因素。

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5. 工作计划

2022年12月28日至1月1日:确定选题、收集相关资料。

2022年1月4日1月15日:翻译外文文献,完成开题报告。

2022年1月18日1月22日:汇报开题报告,完成外文翻译。

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