基于洗涤精馏的荒煤气余热回收系统开发

发布时间：2020-05-24 04:01

【摘要】：针对山东潍坊某焦化厂荒煤气净化工艺,研究开发了用于荒煤气净化和余热回收的新型洗涤精馏技术,采用Aspen Plus对洗涤精馏塔以及煤气净化工艺流程进行了数值模拟;针对能产生高压蒸汽的热量回收系统,采用Energy Analyzer进行了换热网络集成。具体工作包括:(1)针对荒煤气余热回收不充分现象及余热回收设备易被炭粉等颗粒堵塞问题,结合石油炼制过程中的除尘措施,提出了基于洗涤精馏的荒煤气余热回收工艺,达到既能充分回收荒煤气余热又能避免设备堵塞目的。(2)采用模拟加实验的方法获得煤焦油虚拟组分的切割曲线:通过实沸点蒸馏方法对潍坊某焦化厂提供的高温煤焦油进行了实沸点蒸馏实验,将实验数据导入Aspen Plus拟合出煤焦油虚拟组分的切割曲线,馏程为76.9℃~1086.5℃。(3)基于BK-10模型对577℃,15000Nm~3/h荒煤气降温至90℃的工况进行模拟,采用灵敏度分析法考察了不同塔板数对洗涤精馏塔分离效果的影响,采用均匀设计法确定同时产出三种不同品质蒸汽的产量并计算对应的经济效益。结果表明:当塔板数为9块时,塔顶煤气中焦油含量最低,为27.20g/m~3;对洗涤精馏塔进行热集成,以最大经济效益为目标优化回收系统,当同时产4kgf/m~2蒸汽637.5kg/h、10kgf/m~2蒸汽727.1kg/h和20kgf/m~2蒸汽821.6kg/h时的经济效益最大,年经济效益为191万元/a。(4)模拟了粗煤气的脱萘和脱苯过程的工艺流程,荒煤气进料量9049kg/h,温度90℃,采用灵敏度分析法探讨了塔板数和洗油量的变化对脱萘和脱苯效果的影响。脱萘塔和脱苯塔理论板数变化范围均为5~15块,洗油进料量变化范围分别为1800~3500kg/h和22734~25576kg/h,经过优化,当脱萘塔和脱苯塔理论板数均为10块,萘洗油进料量为2200kg/h,苯洗油进料量为22734kg/h时的分离效果最佳。脱萘后的煤气萘含量为0.58g/m~3,低于煤气脱萘标准0.7816g/m~3,脱苯后的煤气苯含量1.31g/m~3,低于煤气脱苯标准2g/m~3。(5)将优化后的洗涤精馏工艺流程和优化后的脱萘、脱苯工艺流程进行耦合,并对整体工艺流程的换热网络做进一步优化,优化后可同时产4kgf/m~2蒸汽637.5kg/h、10kgf/m~2蒸汽729.5kg/h和20kgf/m~2蒸汽1203.5kg/h。基于洗涤精馏的荒煤气余热回收工艺还可用于煤制油、煤气化等新型煤化工的净化和余热回收过程。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ546.5;X784

【参考文献】

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本文编号：2678423