【正文】 用的單塔流程， 其特點為：富氣經(jīng)壓縮冷卻后，在平衡罐分為氣液兩相， 分別進(jìn)入吸收段和解吸段。(2) 溫度對吸收效率的影響很大，溫度愈低，效率愈高。這樣，汽液平衡罐相當(dāng)于一塊理論板，在提高吸收效果的同時，使解吸塔的操作更易于調(diào)節(jié)，乙烷解吸率提高。單塔流程即吸收、解吸兩個相反的過程在同一塔內(nèi)進(jìn)行，由于相互影響，操作難以穩(wěn)定，分離效果差[10]。八十年代對吸收穩(wěn)定提出如下技術(shù)指標(biāo)：(1)干氣中C3含量為3%(V/V)。其主要控制指標(biāo)是穩(wěn)定汽油的蒸汽壓、干氣中的C3 及其較重組分的含量≯3 % ，以及液化石油氣中的硫化氫含量。其中焦化富氣中含有大量的甲烷、乙烷等有用物質(zhì)。隨著原油供應(yīng)的劣質(zhì)化、重質(zhì)化，我國延遲焦化加工能力不斷增加主要是因為：（1）延遲焦化是解決柴汽比供需矛盾的有效手段（2）延遲焦化與加氫裂化相比，延遲焦化盡管存在輕質(zhì)油產(chǎn)品安定性差、操作費(fèi)用低（加工費(fèi)約為加氫裂化操作費(fèi)用的1/2～1/3），使其具有較強(qiáng)的競爭力。因此，在目前我國資金緊張，輕油產(chǎn)品尤其是柴汽比供需矛盾突出的情況下，延遲焦化是解決這一矛盾的較理想的手段之一[7]。因此目前我國每年大約進(jìn)口80104t柴油，同時不得不出口30104t汽油，以求國內(nèi)供需平衡。石油焦是延遲焦化過程的重要產(chǎn)品之一，根據(jù)質(zhì)量不同可用做電極、冶金及燃料等。焦化汽油和焦化柴油是延遲焦化的主要產(chǎn)品，但其質(zhì)量較差。國內(nèi)選定爐出口溫度為495～500℃，～ Mpa。（5）焦炭的脫水和儲運(yùn)。有一爐兩塔、兩爐四塔，也有與其它裝置直接聯(lián)合的。大慶常壓渣油催化裂化技術(shù)的攻關(guān)成功，推動了我國渣油催化裂化技術(shù)的發(fā)展，并且已擴(kuò)展應(yīng)用于其它原油的常壓渣油和高殘?zhí)吭稀?978年武漢石油化工廠()、烏魯木齊石油化工總廠()和鎮(zhèn)海石油化工總廠( Mt/a)相繼建成高低并列式提升管催化裂化裝置。另外，用多入口旋分器取代了常規(guī)旋分器[4]。5）其他公司Lumus公司開發(fā)的催化裂化裝置1998年已有13套建成投產(chǎn)。(3)使用金屬鈍化劑，效果較好。1982年又將同軸式催化裂化裝置改成重油催化裂化工藝，新設(shè)疊置式兩段再生器及反應(yīng)器，采用了先進(jìn)的進(jìn)料噴嘴及其它技術(shù)成果特點有：(1)認(rèn)為原料中的殘?zhí)颗c生焦率無關(guān)，當(dāng)處理殘?zhí)吭蠒r，生焦率為6%一7%，裝置不設(shè)取熱設(shè)施。采用高效再生器限制焦炭的放熱量，允許熱量以C0的形式傳遞給C0鍋爐。90年代初UOP公司又推出了CCC工藝(可控制的催化裂化)。其技術(shù)特點是:再生器為兩段逆流再生，第一段采用逆流燒焦不完全再生，焦炭中的全部氫和80%一90%的碳被燒掉。2）UOP公司UOP公司設(shè)計的高效再生流化催化裂化裝置特點是:提升管出口裝有催化劑和油氣的快速分離設(shè)施，減少其接觸時間，降低反應(yīng)器內(nèi)旋風(fēng)分離器的催化劑負(fù)荷。50年代中期，UOP公司就推廣直提升管高低并列式裝置設(shè)計，這種裝置已接近于現(xiàn)代的提升管裝置，它可采用密相操作，也可以在催化劑床層低到汽提段內(nèi)的情況下操作。流化催化裂化的開發(fā)最初是從螺旋輸送粉劑這一開發(fā)項目開始的，粉劑的應(yīng)用是發(fā)明流化催化裂化和各種流化床的關(guān)鍵。為克服固定床工藝的缺點，實現(xiàn)催化劑在反應(yīng)和再生操作之間的循環(huán)，移動床催化裂化工藝應(yīng)運(yùn)而生[2]。采用固體酸性催化劑的Huodry催化裂化工藝的開發(fā)是煉油技術(shù)中的一個空前成就。穩(wěn)定塔頂不凝氣流量約1700Nm3/h，含有大量的LPG組成，返回壓縮機(jī)前入口。事實上，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)不僅決定汽油、液化氣的產(chǎn)品質(zhì)量， 及其以上組分， 所謂干氣“不干”， 其對裝置液收的影響沒有引起足夠的重視。焦化富氣回收流程，加工催化裂化分餾塔塔頂油氣分離器的粗汽油和富氣，將干氣(C2和C2以下) 分離，得到蒸汽壓滿足要求的汽油和殘留物指標(biāo)合格的液化氣。各煉油廠近年來逐漸對反應(yīng)再生系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，通過采用新工藝和新型催化劑，使產(chǎn)氣率大幅度提高，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本文采用HYSYS模擬軟件，對該富氣吸收穩(wěn)定流程進(jìn)行流程模擬和流程改進(jìn)，并通過流程調(diào)整，確定優(yōu)化流程。主要表現(xiàn)在兩方面：該吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)出的干氣中LPG組分嚴(yán)重超標(biāo)，干氣中LPG濃度平均在10%左右，遠(yuǎn)超過設(shè)定濃度指標(biāo)，導(dǎo)致液化氣損失增大。焦化富氣的流程模擬和改進(jìn)摘 要在石油加工過程中產(chǎn)生的碳二組分（C2）、液化氣組分（LPG）等組分，加以回收會對經(jīng)濟(jì)效益和社會效益產(chǎn)生很大的影響。解析塔底富液中C2含量超標(biāo)，導(dǎo)致穩(wěn)定塔塔頂產(chǎn)生大量不凝氣。本論文在模擬原流程的基礎(chǔ)上，采用了低溫/冷凝精餾過程改進(jìn)原流程，使干氣中碳三以上組分（C3+）含量降至5%；針對減少干氣中LPG的損失率、增加C2的吸收率的目標(biāo)，確定解吸塔的塔底溫度控制在160℃為宜；針對C2作為產(chǎn)品從新增精餾塔產(chǎn)出的要求，為提高C2和LPG在新增塔的收率，優(yōu)化新流程，吸塔塔底溫度控制在155℃為宜，經(jīng)濟(jì)性顯著增加。與此同時，各煉廠還試圖進(jìn)一步提高催化加工量，由于產(chǎn)氣量和處理量的增加，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)往往不能適應(yīng)這種變化，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[1]。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和平穩(wěn)操作，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)需達(dá)到以下指標(biāo)：①干氣盡可能干，C3含量不大于3%(體積分?jǐn)?shù)) 。某廠從目前現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，由于實際操作中的富氣和粗汽油的處理量遠(yuǎn)大于設(shè)計能力，導(dǎo)致吸收塔，解析塔的分離效率遠(yuǎn)低于設(shè)計值，雖將塔板形式進(jìn)行了改進(jìn)，仍達(dá)不到理想的效果。所以，需對該廠的裝置進(jìn)行改造。美國的Vacuum石油公司利用這一技術(shù)于1931年建成3500t/a的中型裝置，取得了工業(yè)化數(shù)據(jù)。1948年HPC公司開發(fā)了Huodriflow移動床催化裂化過程，并于1950年投產(chǎn)了第一套350kt/a工業(yè)化裝置。早在本世紀(jì)二十年代，“利用磨粉催化劑沉降分離的特性，采用一種密相流化床”。隨著沸石催化劑的推出，這種型式演變成全提升管催化裂化工藝[3]。形狀獨(dú)特的快速床再生器(燒焦罐)能使空氣和催化劑接觸良好，大幅度地提高了燒焦強(qiáng)度。第二段采用高氧完全再生，使再生催化劑含炭量降低。可控制的催化裂化集工藝設(shè)計、催化劑配方和工藝操作條件之大成，以生產(chǎn)質(zhì)量最好的產(chǎn)品。采用性能可靠的取熱器，調(diào)節(jié)裝置的熱平衡。(2)采用兩個再生器進(jìn)行再生。(4)要求原料中氫含量在12%較好，最低為8%。在設(shè)計中采用了先進(jìn)的反應(yīng)系統(tǒng)和高效催化劑汽提器，以及專有的進(jìn)料噴嘴。NEXCC裝置的反應(yīng)溫度為600~650℃，汽油和輕烴產(chǎn)率可達(dá)85%～90%，設(shè)備尺寸只有同等規(guī)模的催化裂化裝置的三分之一左右，建設(shè)費(fèi)用估計低40%～50%。北京設(shè)計院和荊門石油化工總廠合作把該廠原有的催化裂化裝置改造成提升管快速床再生催化裂化裝置，采用了具有外循環(huán)管的燒焦罐，取得了很好的效果。我國渣油催化裂化技術(shù)，經(jīng)過多年的研究和生產(chǎn)實踐，已經(jīng)掌握了原料霧化、內(nèi)外取熱、提升管出口快速分離、重金屬鈍化、催化劑預(yù)提升等整套渣油催化裂化的基本技術(shù)，同時系統(tǒng)地積累了許多成功的操作經(jīng)驗[5]。（2）分餾部分，主要設(shè)備是分餾塔。（6）吹氣放空系統(tǒng)。延遲焦化原料可以是重油、渣油、甚至是瀝青。焦化汽油的辛烷值很低，一般為51～64（MON），柴油的十六烷值較高，一般為50～58。焦化氣體經(jīng)脫硫處理后可作為制氫原料或送燃料管網(wǎng)做燃料使用[6]。其次是由于我國煉油企業(yè)二次加工均以催化裂化為主，柴汽比低（，），因此發(fā)展延遲焦化是解決柴汽比供需矛盾，增產(chǎn)柴油的有效辦法。由于延遲焦化工藝原料適應(yīng)范圍廣、輕油收率高、投資和操作費(fèi)用低，已成為當(dāng)今石油加工的主要手段。1995年我國延遲焦化裝置加工能力1348萬噸，1999年達(dá)到2063萬噸，2006 年超過5000萬噸，預(yù)計2010年將達(dá)到7000萬噸。經(jīng)加工可以得到焦化干氣、液化石油氣等有用物質(zhì)。各種氣體在液體中都有一定的溶解度， 當(dāng)氣體和液體接觸時，氣體溶解于液體中的濃度逐漸增加直至飽和。(2)液化氣中C2含量為3% (V/V)。60年代，國外開始出現(xiàn)雙塔流程工藝，70年代末國內(nèi)新建的催化裂化裝置也陸續(xù)采用了這一工藝。并且由于吸收塔氣相進(jìn)料因溫度下降而相應(yīng)減少，因而相對減少了吸收劑用量和吸收塔與穩(wěn)定塔的負(fù)荷。為了降低吸收溫度， 通常設(shè)置中間冷卻器，從吸收塔中部移出吸收過程產(chǎn)生的熱量。吸收段底部富吸收油直接進(jìn)入解吸塔段， 解吸段頂部的解吸氣直接進(jìn)入吸收段。富胺液進(jìn)人再生塔再生得到貧胺液和H2S氣體。催化裂化富氣分離流程是:吸收解吸系統(tǒng)一穩(wěn)定塔(吸收劑再生塔)。通過解吸氣不斷在吸收和解吸之間循環(huán)實現(xiàn)選擇性吸收，彌補(bǔ)吸收劑對氣相各組分吸收選擇性差的缺陷，以完成有效的分離過程[12]?？刂曝毼沼蜏囟?， 使再吸收塔溫度不大于45 ℃，保證再吸收塔的吸收效果。通?？烧J(rèn)為壓縮富氣的密度是2kg/ m3 ，一般吸收油與壓縮富氣的重量比約為2，由壓縮富氣量就可以推算出合適的補(bǔ)充吸收劑量。（2）冷進(jìn)料方式進(jìn)料不預(yù)熱進(jìn)入。（4）中間換熱流程采用冷凝縮油直接進(jìn)解吸塔頂部， 在解吸塔中部設(shè)置一個利用穩(wěn)定汽油熱源的中間再沸器， 避免雙股進(jìn)料流程存在軸向傳質(zhì)返混問題， 更充分結(jié)合了冷、熱兩種進(jìn)料方式的優(yōu)點。另外，反再系統(tǒng)操作條件變化，影響氣體組成變化，解吸溫度應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。從理論和數(shù)據(jù)兩方面進(jìn)行。根據(jù)相律，自由度等于組分?jǐn)?shù)減相數(shù)加。此外，需要著重指出的是新流程所提出的蒸餾塔不同于常規(guī)蒸餾塔，而是油吸收蒸餾塔，由于補(bǔ)充吸收劑作為重組分從塔頂加入，較大的改變了塔頂?shù)南嗥胶猓蚨胶鉁囟炔⒉粫艿?。新老流程粗汽油和補(bǔ)充吸收劑的進(jìn)料溫度均為40℃，老流程塔頂無冷凝器，由于吸收熱的影響，℃ 新流程塔頂設(shè)冷凝器， ℃，該溫度水冷即可達(dá)到，在工程實施上無任何困難。LPG在適當(dāng)?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲存在儲罐容器中，常被用作炊事燃料。其技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油開采、儲運(yùn)、天然氣加工、石油化工、精細(xì)化工、制藥、煉制等領(lǐng)域。 化工流程模擬軟件是由化學(xué)工程、化工熱力學(xué)、系統(tǒng)工程、計算方法及計算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科理論在計算機(jī)上實現(xiàn)的綜合模擬系統(tǒng)。這種軟件要求計算機(jī)具有強(qiáng)大的計算功能及多任務(wù)操作系統(tǒng)，過去只能在大型機(jī)上運(yùn)行，且因操作復(fù)雜，只能少數(shù)人享用。HYSYS包含更多、更復(fù)雜的物性計算包及單元操作[14]。 HYSYS模擬計算系統(tǒng)的特點和功能HYSYS模擬計算系統(tǒng)具有如下特點和功能：最先進(jìn)的集成式工程環(huán)境：在這種集成系統(tǒng)中，流程、單元操作是互相獨(dú)立的。強(qiáng)大的動態(tài)模擬功能：動態(tài)模擬的方法及過程是流程穩(wěn)態(tài)模擬收斂后，首先定義單元操作的動態(tài)數(shù)據(jù)（如分離器的幾何尺寸、液位高度等），安裝控制儀表，然后就可以進(jìn)入動態(tài)，開始動態(tài)模擬。分餾塔的干板開車（尤其是分凝器塔）是動態(tài)模擬技術(shù)中的一大難題。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入發(fā)生錯誤時，該系統(tǒng)會告訴你哪里出了間題。物性計算包：HYSYS提供了一組功能強(qiáng)大的物性計算包，它的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于世界富有盛名的物性數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并經(jīng)過嚴(yán)格的校驗。當(dāng)變化一種或幾種變量時，另一些也要隨之而變，算出的結(jié)果也要在表中自動刷新。裝置的DCS數(shù)據(jù)可以進(jìn)入HYSYS，而HYSYS的工藝參數(shù)也可以傳回裝置。方案分析工具：某些變量按一定趨勢變化時，其他變量的變化趨勢如何，了解這些對方案分析非常重要。非序貫?zāi)M技術(shù)：序貫?zāi)M是指模擬軟件中的各種單元操作入口和出口是固定的，即數(shù)據(jù)不能在出口給定，而反算入口的狀態(tài)，即所謂的倒推式計算，由于HYSYS系統(tǒng)中的物流是智能的，物流的數(shù)據(jù)是可以沿任意方向傳遞的，所以就可以完成倒推式計算，這就是非序貫?zāi)M技術(shù)，這種方法最普遍的實例之一就是在計算火炬放空系統(tǒng)中，已知尾部壓力而倒推出上游應(yīng)具有的壓力。HYSYS模擬系統(tǒng)的熱力學(xué)方程有：Peng Robinson方程、PRSV方程和Sour PR方程等20余種熱力學(xué)方程。HYSYS提供的方程（PR和PRSV）應(yīng)用于嚴(yán)格的烴類處理系統(tǒng)、重?zé)N系統(tǒng)的蒸汽壓力模型、蒸汽相關(guān)性用于預(yù)測實際蒸汽物性等實際化工系統(tǒng)中的模型。HYSYS因其先進(jìn)的集成式工程環(huán)境、強(qiáng)大的動態(tài)模擬功能、內(nèi)置人工智能、數(shù)據(jù)回歸包等一系列特點而廣泛應(yīng)用于化工過程的模擬計算中。HYSYS模擬系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)回歸整理包，提供了強(qiáng)有力的回歸工具。這些數(shù)據(jù)包括16000個交互作用參數(shù)和1800多個純物質(zhì)數(shù)據(jù)，其物性預(yù)測系統(tǒng)包括了絕大部分現(xiàn)有物質(zhì)的物性數(shù)據(jù)，對于HYSYS標(biāo)準(zhǔn)庫沒有包括的組分，可通過定義組分，然后選擇HYSYS的物性計算包自動計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[15]。 設(shè)計的總體構(gòu)想針對化工生產(chǎn)中遇到“干氣不干”等問題，對某廠進(jìn)行模擬。現(xiàn)在工業(yè)對C2等有用組分的需求越來越大，所以盡可能的多吸收C2等有用組分會提高該廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。新流程和原流程進(jìn)行比較，并選出最好的設(shè)計方案。V102來的粗汽油送到吸收塔的第27層作為吸收劑，吸收塔第30層回由穩(wěn)定汽油泵抽送穩(wěn)定汽油作補(bǔ)充。為了保證吸收塔的吸收效果，吸收塔設(shè)兩個中段回流，分別從24層、8層抽出，以取走在吸收過程中放出的熱量（在吸收塔各段溫度滿足工藝指標(biāo)時，可不開一中、二中）。有穩(wěn)定塔底出來的穩(wěn)定汽油經(jīng)換熱后，進(jìn)汽油空冷器、穩(wěn)定汽油后冷器冷卻至40℃，然后分兩路，一路出裝置，另一路經(jīng)升壓后送到吸收塔30層作為補(bǔ)充吸收劑。塔底富吸收柴油返回分餾塔。解析塔底脫除大部分乙烷及輕組分的富汽油預(yù)熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔，吸收的LPG組分大部分被解析并在塔頂冷凝，塔頂液相產(chǎn)品去脫硫裝置生產(chǎn)合格的液化石油氣。目前系統(tǒng)效果差主要表現(xiàn)在兩方面：干氣不干，該吸收穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)出的干氣中液化氣（LPG）組分嚴(yán)重超標(biāo)，干氣中LPG濃度平均在10%左右，遠(yuǎn)超過設(shè)定濃度指標(biāo)。 富氣進(jìn)料圖富氣以40℃、150kpa進(jìn)料，經(jīng)壓縮機(jī)升壓到1500kpa同洗滌水一同冷卻到40℃。從平衡罐出來兩股組分，氣體組分3進(jìn)入吸收塔，液體組分7進(jìn)入下一單元。（4）再吸收塔的模擬，再吸收塔有2組進(jìn)料和2組出料。來至平衡罐的液體9組分進(jìn)入平衡罐的頂部，同時從解吸塔頂部出去的氣態(tài)組分10返回平衡罐。來至解吸塔的混合物經(jīng)換熱器E8進(jìn)入穩(wěn)定塔。 總體模擬圖根據(jù)該廠提供DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)物料平衡表（模擬/原流程/mol%）Component1012151622汽油粗汽油Hydrogen Nitrogen Me