膜-吸收耦合流程脱除催化裂化干气中丙烯的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文膜-吸收耦合流程脱除催化裂化干气中丙烯的研究姓名：李国申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：贺高红20070601大连理工大学硕士学位论文摘要为了充分利用催化裂化干气中较低浓度的乙烯资源，国内某些炼油厂与科研院所共同开发了干气直接制乙苯工艺。但在实际生产中，该工艺存在一个主要问题：干气中丙烯浓度较高，与苯发生副反应，使干气制乙苯工艺中苯耗、能耗和催化剂损失量增大。因此，降低原料气中丙烯的浓度是一个亟待解决的问题。现有工艺中，主要通过调节催化裂化吸收稳定系统来降低丙烯浓度。该方法需要增加吸收剂流量和降低吸收操作温度，显著增加了过程的能耗及塔操作负荷。本文在现有

2、工艺的基础上，提出了膜分离技术与吸收稳定系统耦合的新工艺，并采用HYSYS进行模拟，在能耗增加较少的情况下，满足了降低乙苯原料干气中丙烯浓度的要求。本论文基于炼油厂提供的实际流程及装置标定数据，应用HYsYs建立了吸收稳定系统的模型，模拟得到的结果与实际生产情况吻合良好，验证了模型的可靠性。在建立吸收稳定系统模型的基础上，调节吸收剂流量及温度、稳定塔回流比、解吸塔进料温度等参数，考察了各因素对装置能耗及系统产品干气、液化气和稳定汽油质量的影响；并改变系统操作参数，将干气中的丙烯由现有工艺的1．1％(v)降低到O．3％(v)，而总冷热负荷则是原来的2．08倍和2．22倍，无法与分馏系统提

3、供热量匹配。鉴于调节参数后工况无法匹配分馏系统提供的热量，本文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O．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

4、系统做为一个整体应用于实际生产中。关键词：乙苯；丙烯：吸收稳定；流程模拟；气体膜分离麒吸收耦合流程脱除催化裂化干气丙烯的研究StudyonRemovalofPropenefromFCCDryGasbyMembrane—AbsorptionHybridProcessAbstractInordertomakeuseoftheresidualethyleneindrygasoffluldcatalyticcracking①co，somedomesticoilrefineriestogetherwithscientificresearchacademiesdevelopedthetechnol

5、ogyofpreparingethylbenzenewithethyleneindrygas．However，theconsumptionsofethylbenzene，energyandcatalystwereincreasedduetothehighconcentrationofpmpeneindrygas．Inpracticalproduction,theadjustmentsoftechnicalparametersfortheabsorption-stabilizationsystem，suchasincreasingabsorbentfluxandloweringabsor

6、benttemperature，Wereusedtoreducetheconcemrationofpmpeneindrygas．Yetthismethoddemandedhighconsumptionofenergy．Tosolvethisproblem，anewtechnologyofcombinationofmembranetechnologyandabsorption-stabilizationsystemWasproposedinthiswork．ThroughsimulationbyHYSYS，itisshownthatthenewtechnologynotonlyreduc

7、estheenergyconsumption．butalsoaccordswitlltherequirememofpropeneconcentrationIndrygas．T11ispapermainlyincludes：Themodelforabsorption-stabilizationsystemiSestablishedbvHYSYS．Andthesimulatingresultstallywithpracticaldata,which